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不同粉碎形式下魚粉的粉碎粒度
李海燕 李秋生 過世東 江南大學(xué) 食品學(xué)院 摘要:本實(shí)驗(yàn)采用錘片式粉碎機(jī)、高速萬能粉碎機(jī)及超微粉碎機(jī)三種粉碎形式,對秘魯產(chǎn)紅魚粉的粉碎粒度進(jìn)行了檢測。結(jié)果表明錘片式粉碎機(jī)粉碎粒度較大,粒度不均勻,存在過度粉碎的情況;高速萬能粉碎機(jī)能粉碎得較細(xì),但其粒度分布范圍較寬;經(jīng)超微粉碎機(jī)得到的物料粒度較細(xì)且均勻。 關(guān)鍵詞:魚粉;粉碎;粒度 The studies on differences in granularity of fish meal in different comminuting form Li Haiyan,Li Qiusheng,Guo Shidong (School of food science and technology,Southern Yangtze University,Wuxi 214036,China) Abstract:Hammer pulverizer, omnipotence pulverizer and supertiny pulverizer was applied in measuring the difference ingranularity of imported Peru fish meal in these different comminuting form. The results showed that hammer pulverizer shattered the fish meal into larger pellet than omnipotence pulverizer and tiny pulverizer, and the scale of granularity was wider. The granularity of supertiny pulverizer was more uniform compared to that of omnipotence pulverizer. Key words: fish meal ; comminuting; granularity
魚粉作為飼料業(yè)的一種主要?jiǎng)游镄缘鞍踪|(zhì)原料,至今仍有不可替代的重要地位。隨著飼料工業(yè)的發(fā)展,魚粉越來越受到飼料生產(chǎn)者及動(dòng)物養(yǎng)殖者重視。魚粉既是平衡蛋白質(zhì)和氨基酸的優(yōu)良動(dòng)物性蛋白飼料,也是平衡礦物質(zhì)特別是微量元素的好飼料,因此受到廣泛的應(yīng)用。 粉碎是飼料加工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),通過粉碎可增大單位質(zhì)量原料的總表面積,增加飼料養(yǎng)分在動(dòng)物消化液中的溶解度,提高消化率;而且,粉碎原料粒度的大小對后續(xù)工序(如制粒等)的難易程度和成品質(zhì)量都有著非常重要的影響。粉碎粒度的大小還直接影響著生產(chǎn)成本,粉碎粒度小,電耗會(huì)相應(yīng)增加,反之亦然。所以,恰當(dāng)?shù)卣莆辗鬯榧夹g(shù)、選用適當(dāng)?shù)姆鬯闄C(jī)型是飼料生產(chǎn)不可忽視的問題。在實(shí)際生產(chǎn)中,不同動(dòng)物魚粉需粉碎的粒度不同,要根據(jù)不同動(dòng)物的生產(chǎn)性能適當(dāng)調(diào)整粉碎粒度,如畜禽要求粒度粗一些,而作為魚和特種水產(chǎn)飼料原料的魚粉則需粉碎得細(xì)一些。目前尚未見有關(guān)這方面的報(bào)道,本研究主要采用錘片式粉碎機(jī)、高速萬能粉碎機(jī)及超微粉碎機(jī)對秘魯產(chǎn)紅魚粉進(jìn)行粉碎,并對粒度進(jìn)行測定。
1. 不同粉碎機(jī)的基本粉碎原理 粉碎即用機(jī)械力克服固體物料的內(nèi)聚力而將其分裂的操作。粉碎外力形式主要包括撞擊、擠壓、剪切、碾磨。選擇粉碎方法的主要依據(jù)是適用的動(dòng)物類型及被粉碎物料的物理特性。其中,被粉碎物料的硬度和破裂性是考慮的重點(diǎn)。 錘片式粉碎機(jī)基本構(gòu)造包括圓筒篩板、錘片轉(zhuǎn)子、錘片和固定在錘片轉(zhuǎn)子周圍的沖擊齒板。其工作原理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉(zhuǎn)錘片之間的空間,利用錘片等對物料的打擊和搓擦作用,將物料破碎成若干小粒,是一種沖擊式粉碎設(shè)備。其適用性廣,粉碎量大,生產(chǎn)率高。 高速萬能粉碎機(jī)利用轉(zhuǎn)刀的旋轉(zhuǎn)與定刀形成切削面進(jìn)行粉碎。其適用性廣,粉碎量小。 超微粉碎采用電磁振動(dòng)加料,自動(dòng)控制進(jìn)料速度,并采用冷卻水來降低粉碎過程中的發(fā)熱現(xiàn)象。超微粉碎可將物料粉碎至95%通過0.15mm篩孔(100目篩),主要用于加工特殊水產(chǎn)飼料和飼料添加劑。其粉碎量較錘片式粉碎機(jī)低。 2. 材料與方法 2.1 材料 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料 秘魯產(chǎn)紅魚粉 作者簡介:李海燕(1983-),女,江蘇泰興人,在讀碩士, 動(dòng)物營養(yǎng)與飼料專業(yè)。
2.1.2 主要儀器與設(shè)備 9FQ-20型錘片式粉碎機(jī) 北京燕京牧機(jī)公司二廠 主軸轉(zhuǎn)速:4000r/min 錘片最大直徑:130mm 篩片孔徑φ1.5mm
FW-100型高速萬能粉碎機(jī) 天津泰斯特儀器有限公司 轉(zhuǎn)速:24000r/min 錘刀最大直徑100mm FC-160C型超微粉碎機(jī) 上海中藥機(jī)械廠 轉(zhuǎn)速:8000r/min
錘塊最大直徑:120mm
篩片孔徑φ1mm 標(biāo)準(zhǔn)篩:孔開口分別為2500、2000、900、450、300、200、150、125、105、75、61μm PL2002 型電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司 2.2 方法 分別用錘片式粉碎機(jī)、高速萬能粉碎機(jī)及超微粉碎機(jī)將魚粉粉碎。每種粉碎形式各稱取100克樣品,分別通過孔開口為2500、2000、900、450、300、200、150、125、105、75、61μm的11層標(biāo)準(zhǔn)篩,手篩5min,然后分別稱各層篩上物和底篩篩上物質(zhì)量,并依此計(jì)算出重量幾何平均粒徑和重量幾何標(biāo)準(zhǔn)差。所有試驗(yàn)進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)。 3.結(jié)果分析與討論 3.1 粒度分布曲線 各粉碎形式下魚粉的粒度分布如圖1-- 圖3。 從圖1我們可看出,錘片式粉碎機(jī)的粉碎粒度集中分布在篩孔孔開口為450μm(40目)至105μm(140目)的篩上,粒子90%過0.3mm(60目)篩,但其粒度分布不夠均勻。從曲線上可看出孔開口200μm(80目)的篩上物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大,呈一較高峰;在孔開口105μm(140目)篩篩上物質(zhì)量分?jǐn)?shù)又呈現(xiàn)一較低峰。這是由于在粉碎室內(nèi),粉碎的魚粉在離心力作用下會(huì)貼著篩面作圓周運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生環(huán)流層,大顆粒的物料在外層,小顆粒的物料在內(nèi)層,粉碎粒度達(dá)到要求后小顆粒不能及時(shí)從篩孔正常排出,內(nèi)層魚粉粒子與錘片反復(fù)沖擊,這部分粒子被過度粉碎,這部分魚粉形成了較低峰。從圖2可看出,經(jīng)高速萬能粉碎機(jī)粉碎的粒子集中分布在孔開口為200μm(80目)至75μm(200目)的篩上,粒子95%過0.2mm篩(80目),其中125μm(120目)篩篩上物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大,此種粉碎形式下得到的粒子較細(xì)但其粒度范圍較寬。由圖3可看出,經(jīng)微粉碎機(jī)粉碎的粒子集中分布在孔開口為200μm(80目)至61μm(250目)的篩上,粒子90%過0.15mm篩孔(100目),其中75μm(200目)篩上物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大,多達(dá)約45%。這與標(biāo)準(zhǔn)的要求粉碎粒度要求95%通過0.15mm篩孔(100目)有細(xì)微差距。此粉碎形式下的得到的粒子很細(xì),粒度分布范圍窄,即粒度較均勻。 圖1 錘片式粉碎機(jī)粒度分布曲線
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Fig.1 The distribution of granularity made by Hammer pulverizer 圖2 高速萬能粉碎機(jī)粒度分布曲線
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Fig.2 The distribution of granularity made by omnipotence pulverizer 圖3 超微粉碎機(jī)粒度分布曲線
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超微粉碎機(jī)
2010-3-4 23:21 上傳
Fig.3 The distribution of granularity made by tiny pulverizer 3.2幾何平均粒徑dgw及幾何標(biāo)準(zhǔn)差sgw 由于算術(shù)平均粒徑與實(shí)際顆粒平均粒徑有較大的差異,并且不能表示出不同粒徑粒子的分布情況,此本文采用幾何平均粒徑dgw及幾何標(biāo)準(zhǔn)差sgw這兩個(gè)特征數(shù)表示顆粒大小及其分布。 式中 dgw—幾何平均粒徑(μm)
sgw —幾何標(biāo)準(zhǔn)差
di
—第i層篩孔尺寸(μm)
—第i層篩上物的幾何平均粒徑, (μm) —第i層篩的上一層篩孔尺寸(μm) m i—第i層篩上物質(zhì)量(g) 計(jì)算結(jié)果如表1所示。 表1 不同粉碎形式下幾何平均粒徑及幾何標(biāo)準(zhǔn)差 Table 1 geometric average particle diameter and geometric standard error 粉碎形式 | 錘片式粉碎機(jī) | 高速萬能粉碎機(jī) | 超微粉碎機(jī) | 序號 | 1 | 2 | 3 | 均值 | 1 | 2 | 2 | 均值 | 1 | 2 | 2 | 均值 | Dgw(μm) | 206.76 | 209.08 | 206.68 | 207.43 | 139.96 | 147.4 | 144.58 | 143.98 | 115.86 | 112.04 | 111.4 | 113.11 | sgw | 1.784 | 1.752 | 1.79 | 1.775 | 1.413 | 1.411 | 1.409 | 1.411 | 1.539 | 1.38 | 1.091 | 1.337 |
由結(jié)果我們可看出,錘片式粉碎機(jī)、高速萬能粉碎機(jī)、超微粉碎機(jī)所粉碎的物料幾何平均粒徑dgw依次減小;錘片式粉碎機(jī)幾何標(biāo)準(zhǔn)差sg較高,而萬能粉碎機(jī)和超微粉碎機(jī)則較低。 4. 結(jié)論 魚粉這一重要的飼料原料,如對粒度要求不高時(shí),可采用錘片式粉碎機(jī);水產(chǎn)飼料等對均勻性要求較高的則需用超微粉碎機(jī)粉碎。因高速萬能粉碎機(jī)體積小而輕,結(jié)構(gòu)緊湊,對粒度要求不是很高的小型實(shí)驗(yàn)則很適用。 錘片式粉碎機(jī)較其他兩種粉碎形式得到的魚粉粒度大,存在過度粉碎的情況;高速萬能粉碎機(jī)可將魚粉粉碎得較細(xì),但粒度分布較寬;超微粉碎機(jī)的粉碎粒度很細(xì)且均勻。但錘片式粉碎機(jī)粉碎量大,能量消耗小;高速萬能粉碎機(jī)可用于多種物料的粉碎,對少量粉碎很適用;超微粉碎在粒度方面能達(dá)到較高的要求,但動(dòng)力消耗大,物料流動(dòng)性差,可能會(huì)產(chǎn)生靜電吸附,對加工操作的影響比較大。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,需權(quán)衡各方面的關(guān)系,找出最適合的粉碎形式。 參考文獻(xiàn): [1] 谷文英,過世東.配合飼料工藝學(xué)[M]. 北京:中國輕工業(yè)出版社,1999.12 [2] 王衛(wèi)國,飼料粉碎粒度對營養(yǎng)價(jià)值、動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響及粉碎成本的控制[J],飼料工業(yè),1999,20(10):9-13 [3] 李忠平,朱江,韓邦華.飼料粉碎技術(shù)研究新進(jìn)展[J].飼料工業(yè),2002,23(11):3-6 |