水產(chǎn)飼料擠壓膨化機(jī)的特性分析和正確選用

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目前, 我國大多數(shù)飼料廠均采用環(huán)模制粒生產(chǎn)水產(chǎn)飼料。通過環(huán)模制粒生產(chǎn)的硬顆粒飼料沉入水底10～20min即潰散，采食性差，部分殘留在水域環(huán)境中，對水質(zhì)污染嚴(yán)重；而擠壓膨化飼料經(jīng)過高溫、高壓，是一種低污染、浪費少、高轉(zhuǎn)化率的優(yōu)質(zhì)環(huán)保型飼料。因此，水產(chǎn)膨化料已有逐步取代硬顆粒料成為水產(chǎn)飼料主流的趨勢。水產(chǎn)膨化飼料生產(chǎn)過程一般包括原料粉碎、混合、二次微粉、擠壓膨化、烘干、冷卻等工序，其中擠壓膨化在整個工藝中具有十分重要地位,  對飼料的品質(zhì)、生產(chǎn)效率等影響較大。為此, 本文就單、雙螺桿水產(chǎn)飼料擠壓膨化機(jī)的工作特性和合理選用進(jìn)行論述,為廠家正確應(yīng)用水產(chǎn)飼料擠壓膨化機(jī)提供參考, 使擠壓膨化技術(shù)在生產(chǎn)中真正起到作用, 達(dá)到增產(chǎn)、降耗，提高飼喂時養(yǎng)分消化率和能量利用率的目的。
1 擠壓膨化機(jī)的結(jié)構(gòu)特點及工作原理
    擠壓膨化機(jī)主要由一個機(jī)筒和在膨化機(jī)筒內(nèi)旋膨化轉(zhuǎn)的螺桿等部件組成，有單螺桿擠壓膨化機(jī)和雙螺桿擠壓膨化機(jī)兩大類。在擠壓加工過程中，物料從喂料口進(jìn)入模腔，由螺桿推動向前輸送時，受到擠壓、混合、壓縮和剪切。由于推動力、摩擦力和剪切力及外加熱的作用，物料受壓變熱，達(dá)到高溫、高壓狀態(tài)，熟化成為改性的糊狀物。當(dāng)物料從前面的模孔擠出后，由于溫度和壓力突然降至常溫、常壓狀態(tài)，致使物料內(nèi)水分急劇汽化蒸發(fā)，體積迅速膨脹，成為膨化物。
1.1 單螺桿擠壓膨化機(jī)
    單螺桿擠壓膨化機(jī)的螺桿由一根軸把各種結(jié)構(gòu)的螺桿單元連接組成。整個螺桿由三段組成：喂料段、揉合段及熔融均化段。物料從喂料口進(jìn)入機(jī)筒后，在螺桿中經(jīng)歷固體輸送、熔融和均化過程，使物料從松散狀態(tài)轉(zhuǎn)變成連續(xù)可塑的面團(tuán)狀。
    在單螺桿擠壓腔中物料基本上緊密圍繞在螺桿的周圍，呈螺旋形的連續(xù)帶狀，螺桿轉(zhuǎn)動時物料沿著螺旋就像螺母一樣向前移動,但當(dāng)物料與螺桿的摩擦力大于物料與機(jī)筒的摩擦力時,物料將與螺桿產(chǎn)生共轉(zhuǎn),這就不能實現(xiàn)對物料的向前擠壓和輸送作用了。當(dāng)物料的水分、油分越高，這種趨勢就越明顯。為避免這些問題，現(xiàn)在大多數(shù)的單螺桿擠壓膨化機(jī)采用分段式，單、雙螺旋，壓力環(huán)與捏合環(huán)交錯排列的組合螺桿和內(nèi)壁開槽機(jī)筒，以適應(yīng)機(jī)腔內(nèi)物料的變化情況。
    單螺桿擠壓膨化機(jī)結(jié)構(gòu)相對比較簡單，價格也相對較低，其發(fā)展較早，技術(shù)相對比較成熟，設(shè)備穩(wěn)定，在膨化水產(chǎn)飼料生產(chǎn)中作為主要設(shè)備已有40多年的歷史，廣泛應(yīng)用于羅非魚、鮰魚、草魚、鯉魚等的低蛋白成魚飼料生產(chǎn)中。另外，在池塘混養(yǎng)魚料等低檔飼料生產(chǎn)中，單螺桿擠壓膨化機(jī)有明顯的優(yōu)勢，其原料無需經(jīng)過超微粉，粒度95%通過30～50目即可，大大降低了設(shè)備投資費用，提高了生產(chǎn)效率。
1.2 雙螺桿擠壓膨化機(jī)
    雙螺桿擠壓膨化機(jī)是多螺桿擠壓膨化機(jī)中的一種，是在單螺桿擠壓膨化機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在雙螺桿擠壓膨化機(jī)的機(jī)筒中，并排安放兩根螺桿，故稱雙螺桿擠壓膨化機(jī)。根據(jù)螺桿的相對位置可分為嚙合型與非嚙合型，嚙合型又可分為部分嚙合型和全嚙合型，具體見圖1；根據(jù)螺桿的旋向可分為同向旋轉(zhuǎn)與反向旋轉(zhuǎn)兩類，反向旋轉(zhuǎn)又可分為向內(nèi)和向外兩種，具體見圖2。
    同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿壓力區(qū)性質(zhì)不同，物料在套筒內(nèi)腔受螺桿的旋轉(zhuǎn)作用，產(chǎn)生高壓區(qū)和低壓區(qū)，具體見圖3（a）中符號“+”、“-”所示的位置。顯而易見，物料將沿著兩個方向由高壓區(qū)向低壓區(qū)流動：一是隨螺桿旋轉(zhuǎn)方向沿套筒內(nèi)壁形成左右兩個C形物料流（見圖4），這是物料的主流；另一個是通過螺桿嚙合部分的間隙形成逆流[見圖3（b）]。產(chǎn)生逆流的原因是左螺桿把物料拉入嚙合的間隙，而右螺桿又把物料從間隙中拉出，結(jié)果使物料呈“∞”字形前進(jìn)，改變料流方向。這不僅有助于物料的混合和均化，而且還使螺桿的齒槽間產(chǎn)生研磨(即剪切)與滾壓作用，出現(xiàn)壓延效應(yīng)，這個效應(yīng)與反向螺桿壓延效應(yīng)相比要小得多。當(dāng)然，壓延效應(yīng)小，物料對螺桿的磨損也就減小，物料就是這樣經(jīng)過輸送、剪切、混合和機(jī)筒外殼的加熱，在高溫、高壓的作用下達(dá)到熟化，最后被擠出筒外。
    反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓膨化機(jī)一般采用兩根尺寸完全相同，但螺紋方向相反的螺桿。向內(nèi)旋轉(zhuǎn)和向外旋轉(zhuǎn)的區(qū)別在于壓力區(qū)的位置不同，雙螺桿向內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力為上高下低，物料通過雙螺桿時，在入口會產(chǎn)生極高的壓力，造成進(jìn)料困難，目前這種向內(nèi)反向旋轉(zhuǎn)式很少采用；雙螺桿向外旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力為上低下高，有利于進(jìn)料。但反向旋轉(zhuǎn)與同向旋轉(zhuǎn)相比，物料在螺桿內(nèi)形成的C形物料流不能從一根螺桿移向另一根螺桿，物料產(chǎn)生的混合程度顯著降低，其自潔能力也沒有同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿有效和穩(wěn)定。
    反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿由于上下有壓力差，產(chǎn)生使螺桿向兩側(cè)偏移的分離力F，螺桿在F作用下壓向機(jī)筒，加速了機(jī)筒和螺桿的磨損，且轉(zhuǎn)速越高，F(xiàn)越大，磨損越嚴(yán)重，從而限制了螺桿的轉(zhuǎn)速；而同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿不存在分離兩螺桿的力，故磨損較小，可高速運轉(zhuǎn)，并能達(dá)到很高的產(chǎn)量，故同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿應(yīng)用較廣泛。
    物料所需要的熱量來源，除了與單螺桿相同的部分外，大部分來自嚙合間隙；受嚙合螺紋的剪切、擠壓和混合，產(chǎn)生熱量，并使熱量均勻化。間隙的大小對膨化質(zhì)量影響很大，間隙小、剪切力大，但通過的物料量減少；間隙大，通過的物料量增加了，但剪切力減小。雙螺桿強(qiáng)制輸送和自潔的特性，使物料在機(jī)筒中停留時間短而均勻；雙螺桿良好的混合性能使物料得到的熱量及時均化，加快了物料的熟化程度，減少了料溫的波動，提高了膨化產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
    雙螺桿擠壓膨化機(jī)具有適應(yīng)性強(qiáng)、滑移輸送及自潔等優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資成本高，相應(yīng)的維修和操作成本也較高。因而，雙螺桿擠壓膨化機(jī)一般用于那些具有高附加值的水產(chǎn)和寵物飼料生產(chǎn)中，如鰻魚、甲魚及幼魚飼料的生產(chǎn)，因為這些產(chǎn)品在市場上銷售的價格足以回報雙螺桿技術(shù)的制造產(chǎn)品所需的費用；另外一些特種水產(chǎn)飼料如微粒水產(chǎn)飼料（直徑為0.8～1.5mm）、高脂肪水產(chǎn)料及生產(chǎn)量小但配方常變的飼料也需采用雙螺桿擠壓膨化機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。
    雙螺桿擠壓膨化機(jī)在國內(nèi)發(fā)展相對較晚，對于中型以上的雙螺桿擠壓膨化機(jī)，由于其原料特性變化范圍較大，需要螺桿轉(zhuǎn)速在較大范圍內(nèi)調(diào)整，由于其工作原理不同于單螺桿擠壓膨化機(jī)，在具體結(jié)構(gòu)上有較大的差異，特別是機(jī)筒、螺桿、推力軸承及齒輪箱的布置比較復(fù)雜，造成設(shè)備成本的增加。在同等生產(chǎn)能力下，同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓膨化機(jī)與單螺桿擠壓膨化機(jī)的對比結(jié)果見表1。
2 水產(chǎn)飼料擠壓膨化機(jī)選用時應(yīng)注意的問題
     在新建水產(chǎn)飼料加工廠或改造原飼料生產(chǎn)線時, 選用擠壓膨化機(jī)首先要考慮其類型, 根據(jù)飼料生產(chǎn)能力選擇相匹配的擠壓膨化機(jī)；尤其是老廠改造時, 還應(yīng)考慮原粉碎機(jī)、烘干機(jī)、冷卻器的生產(chǎn)能力是否足夠。選用時應(yīng)重點考慮幾個問題。
2.1 膨化機(jī)的膨化效果
     對于水產(chǎn)飼料來說,好的膨化效果就是顆粒成形率99%以上、顆粒粉化率小于1%、顆粒漂浮率（下沉率）100%，顆粒大小均勻、色澤一致，具有很好的耐水性；上浮型水產(chǎn)飼料在水中保持10h、下沉型水產(chǎn)飼料在水中保持3h不潰散等。
2.2 擠壓膨化機(jī)的投資價格
    雙螺桿擠壓膨化機(jī)設(shè)備投資費用是同等生產(chǎn)能力的單螺桿擠壓膨化機(jī)的1.5～1.7倍；易損件的費用大約是單螺桿擠壓膨化機(jī)的1.5倍；電耗費用也大約為單螺桿擠壓膨化機(jī)的1.5倍。
2.3 擠壓膨化機(jī)的使用壽命
     不同廠家的擠壓膨化機(jī)由于結(jié)構(gòu)特征和使用材質(zhì)的不同, 使用壽命也不盡相同。所以, 在選用擠壓膨化機(jī)時,應(yīng)特別注意一些易損件的耐磨性, 以及其結(jié)構(gòu)設(shè)計上是否合理, 能否達(dá)到減少螺桿磨損的目的；另外, 在選用擠壓膨化機(jī)時還要考慮該機(jī)器是否能真正達(dá)到節(jié)能降耗的目的。對于沒有經(jīng)過超微粉的原料，其易損件的磨損將更加嚴(yán)重，特別是雙螺桿擠壓膨化機(jī)，這種情況選用單螺桿擠壓膨化機(jī)更合理。
3 擠壓膨化機(jī)的控制方式
    擠壓加工大多數(shù)為人工或半自動操作，擠壓產(chǎn)品的質(zhì)量與操作人員自身的素質(zhì)有很大關(guān)系，人為控制進(jìn)料、蒸汽和水的添加速度以及產(chǎn)品的溫度將會造成顆粒產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，尤其是水分的不均勻性，從而烘干后水分含量達(dá)不到指標(biāo)，生產(chǎn)出不合格品，給飼料廠帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。以時產(chǎn)6t的水產(chǎn)膨化機(jī)為例，當(dāng)顆粒水分超過安全儲藏水分后，顆粒將發(fā)霉；當(dāng)顆粒水分達(dá)到安全儲藏水分后，每降低一個百分點的水，飼料廠一年的經(jīng)濟(jì)損失將達(dá)80多萬。全自動控制方式采用先進(jìn)的計算機(jī)控制物料、水和蒸汽的流量，根據(jù)設(shè)置自動添加，對所有故障實施報警，消除了與擠壓膨化機(jī)操作相關(guān)的人為因素影響和無法避免的產(chǎn)品質(zhì)量波動。

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黃曲霉毒素及其檢測方法綜合介紹　
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2005年11月22日   點擊：240次   來源:中國飼料在線


　　一、黃曲霉毒素介紹
　　
　　黃曲霉毒素(aflatoxin，簡稱為AF)是到目前為止所發(fā)現(xiàn)的毒性最大的真菌毒素。它可通過多種途徑污染食品和飼料，直接或間接進(jìn)入人類食物鏈，威脅人類健康和生命安全，對人體及動物內(nèi)臟器官尤其是肝臟損害嚴(yán)重，該毒素是黃曲霉和寄生曲霉中產(chǎn)毒菌株的代謝產(chǎn)物，普遍存在于霉變的糧食及糧食制品中。黃曲霉毒素十分耐熱，加熱至230℃才能被完全破壞，因此一般烹飪加工也不易消除。

　　二、黃曲霉毒素對人體的危害

　　1、引起急、慢性中毒：
　
　　黃曲霉毒素是劇毒物質(zhì)，其毒性相當(dāng)于氰化鉀的10倍，砒霜的68倍。黃曲霉毒素屬肝臟毒，除抑制DNA、RNA的合成外，也抑制肝臟蛋白質(zhì)的合成，黃曲霉毒索引起人類的急性中毒事件，國內(nèi)外均有許多報導(dǎo)，最典型的是印度的霉變玉米事件，該事件直接導(dǎo)致了數(shù)十人喪生，數(shù)百人患上不同類型的肝臟疾病。

　　2、致癌性：

　　黃曲霉毒素有極強(qiáng)的致癌性，長期攝入黃曲霉毒素會誘發(fā)肝癌。它誘發(fā)肝癌的能力比二甲基亞硝胺大75倍，是目前公認(rèn)的致癌性最強(qiáng)的物質(zhì)之一。另據(jù)世界衛(wèi)生組織報導(dǎo)，黃曲霉毒素含量在30?50ug/kg時為低毒，50?100ug/kg時為中毒，100?1000ug/kg時為高毒，1000ug/kg以上為極毒。鑒于黃曲霉毒素對人類的巨大危害性，我國對其在食品中的含量作了嚴(yán)格規(guī)定，其中，乳制品中黃曲霉毒素最高允許量為5ug/kg（即5ppb）。

　　三、黃曲霉毒素的種類

　　黃曲霉毒素主要有4種：即B1、B2、C1、G2，其中B1被認(rèn)為是主要的有毒物質(zhì)，有2種這些毒素的代謝產(chǎn)物M1和M2。其中黃曲霉毒素B1主要存在于農(nóng)產(chǎn)品，動物飼料，中藥等產(chǎn)品中；黃曲霉毒素M1是動物攝入黃曲霉毒素B1后在體內(nèi)經(jīng)羥基化代謝的產(chǎn)物，一部分從尿和乳汁排出，一部分存在于動物的可食部分，如乳、肝、蛋類、腎、血和肌肉中，其中以乳最為常見。黃曲霉毒素M1的毒性和致癌性與黃曲霉毒素B1的基本相似。由于牛乳及其制品是人類、特別是嬰兒的主要食品，所以其危害性更大。

　　四、最新政策及國標(biāo)（含國外一些政策）

　　1、自2003年8月1日起，凡在我國境內(nèi)從事米、面、油、醬油、醋生產(chǎn)加工的企業(yè)，其產(chǎn)品須經(jīng)檢驗合格后方可上市。國家質(zhì)檢總局發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)小麥粉等5類食品生產(chǎn)許可證實施細(xì)則的通知》中明確規(guī)定，黃曲霉毒素B1必須檢測。

　　2、在第八期《中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局公報》中發(fā)布關(guān)于黃曲霉毒素檢測方法的最新國標(biāo)：

　?。?）、GB/T 18979-2003 《食品中黃曲霉毒素的測定??免疫親和層凈化高效液相色譜法和熒光光度法》

　?。?）、GB/T 18980-2003 《乳和乳粉中黃曲霉毒素M1的測定??免疫親和層凈化高效液相色譜法和熒光光度法》

　　以上兩項國標(biāo)均在2003年8月1日開始實施

　　3、2002年2月4日歐盟決議對從中國進(jìn)口或委托從中國進(jìn)口的花生和花生制品實施黃曲霉毒素強(qiáng)制性檢測的特殊條件


　　五、中國及國際上對黃曲霉毒素的檢測標(biāo)準(zhǔn)

　　1、主要國家：

　　品名中國標(biāo)準(zhǔn)美國標(biāo)準(zhǔn)歐盟

　　玉米、花生、花生油，堅果和干果（核桃、杏仁）≤20μg/kg (ppb)≤20μg/kg (ppb)≤2、4、5、8、10、15μg/kg (ppb)
　　玉米及花生仁制品（按原料折算）≤20 μg/kg (ppb)≤20μg/kg (ppb)≤2、4、5、8、10、15μg/kg (ppb)
　　大米、其它食用油（香油、菜子油、大豆油、葵花油、胡麻油、茶油、麻油、玉米胚芽油、米糠油、棉籽油）≤10 μg/kg (ppb)≤10μg/kg (ppb)≤2、4μg/kg (ppb)
　　其它糧食（麥類、面粉、薯干）、發(fā)酵食品（醬油、食用醋、豆豉、腐乳制品）、淀粉類制品（糕點、餅干、面包、裱花蛋糕）≤5μg/kg (ppb)≤5μg/kg (ppb)不得檢出
　　牛乳及其制品（消毒牛乳、新鮮生牛乳、全脂牛奶粉、淡煉乳、甜煉乳、奶油）、黃油、新鮮豬組織（肝、腎、血、瘦肉）≤0.5μg/kg (ppb)≤0.5μg/kg (ppb)≤0.05μg/kg (ppb)

　　2、其他

　　(1)、WHO／FAO標(biāo)準(zhǔn)。國際衛(wèi)生組織(WHO)／世界糧農(nóng)組織所屬的食品法典委員會(CAC)推薦食品、飼料中黃曲霉毒素最大允許量標(biāo)準(zhǔn)為總量(B1+B2+G1+G2)小于15μg／kg；牛奶中M1的最大允許量為0．5μg／kg

　　(2)、南非標(biāo)準(zhǔn)。1990頒布了黃曲霉毒素的最大允許標(biāo)準(zhǔn)：食品中黃曲霉毒素總量小于10μg／kg，其中黃曲霉毒素B1小于5μg／kg。

　　(3)、其他標(biāo)準(zhǔn)。印度標(biāo)準(zhǔn)是花生中黃曲霉毒素B1小于30μg／kg；越南和阿根廷的標(biāo)準(zhǔn)為黃曲霉毒素B1小于20μg／kg。

　　六、黃曲霉毒素檢測方法

　　測定黃曲霉毒素M1的方法有薄層色譜法、高效液相色譜法、酶聯(lián)免疫吸附測定法、質(zhì)譜法、放射免疫測定法。這些方法或多或少都具有如下不足之處：

　　（1）、在操作過程中，需要使用劇毒的黃曲霉毒素M1作為標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)物，對操作人員造成巨大的沾污危險，而且黃曲霉毒素M1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購買十分困難。

　　（2）、操作過程煩瑣、復(fù)雜、時間長，勞動強(qiáng)度大。

　　（3）、儀器設(shè)備昂貴、笨重、操作復(fù)雜，難以實現(xiàn)現(xiàn)場快速分析。

　?。?）、靈敏度較差，重復(fù)性很難得到滿意結(jié)果。

　　在上面第四項中提到的最新國標(biāo)方法“免疫親和柱法”較好的解決了上面的不足，該種方法可以采用配套的熒光儀進(jìn)行檢測，也可以和高效液相色譜法結(jié)合，解決標(biāo)準(zhǔn)物污染和操作過程繁復(fù)等問題。同時該種方法有著較好的權(quán)威性和通用性，且為國外多個組織認(rèn)可，被列為標(biāo)準(zhǔn)方法，如：

　　美國公職分析化學(xué)家協(xié)會（AOAC）
　　美國農(nóng)業(yè)部聯(lián)邦谷物檢測中心（FGIS）
　　國際純粹與應(yīng)用化學(xué)協(xié)會（IUPAC）
　　美國食品藥品行政署（US-FDA）
　　美國農(nóng)業(yè)部（USDA）
　　同時在國內(nèi)被認(rèn)證的機(jī)構(gòu)：
　　中國出入境檢驗檢疫局（CIQ）
　　中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）

　　七、黃曲霉毒素檢測??“免疫親和柱法”方法簡介

　　為了開發(fā)一種簡單、快速、靈敏、準(zhǔn)確的分析方法,美國VICAM(維康)公司與哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、約翰－霍普金斯大學(xué)、AOAC、FDA、FGIS、美國農(nóng)業(yè)部等著名大學(xué)和政府機(jī)構(gòu)通力合作，發(fā)明研制了一系列以單克隆免疫親和柱為分離手段，用熒光計、紫外燈作為檢測工具的分析方法。該項技術(shù)有一下特點：

　　1、認(rèn)證機(jī)構(gòu)廣泛，通用性強(qiáng)（見第六項）

　　2、分析速度快，一個樣品只需10－15分鐘，其他傳統(tǒng)的方法要做到定量分析需要幾小時至幾天的時間。

　　3、靈敏度高，測定范圍廣泛（0－300ppb）,用熒光計可以測定0.1ppb的黃曲霉毒素M1，用HPLC可以檢測出10ppt的黃曲霉毒素M1。

　　4、采用單克隆免疫技術(shù)，可以特效性地將黃曲霉毒素和其他真菌毒素分離出來，分離效率和回收率高，正確性和可靠性強(qiáng)。

　　5、儀器輕便容易攜帶，自動化程度高，操作簡單，直接讀出測試結(jié)果，對實驗操作人員要求不高，可以在小型實驗場所使用。

　　6、不需要劇毒的黃曲霉毒素和其他真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)物來標(biāo)定，所以在整個實驗過程中，絕對安全可靠。

　　八、可以測試的其他真菌毒素

　　該中方法適用廣泛，利用同一臺儀器和相似的分析方法還可檢測出赭曲霉毒素，伏馬毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素和T-2毒素等。

huaishiz

學(xué)習(xí)了。。。
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