甜菜堿濕法制粒工藝參數(shù)研究

揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 楊 雪 王洪榮＊

宜興天石飼料有限公司 鄒益東 朱建全

甜菜堿在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，一般以粉劑的形式飼喂動(dòng)物，但有些動(dòng)物喜愛采食顆粒料，并且對(duì)顆粒料的消化率高于粉料，為此本試驗(yàn)探討了加水量、賦形劑含量、篩孔大小對(duì)甜菜堿濕法制粒成品率的影響，旨在篩選出甜菜堿制粒的最佳工藝參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 儀器設(shè)備 CH槽型混合機(jī)、YK-160搖擺制粒機(jī)、QZL-500球形拋丸機(jī)、FG沸騰干燥機(jī)，均為常州鵬多干燥設(shè)備有限公司產(chǎn)品；標(biāo)準(zhǔn)篩。

1.2 試驗(yàn)材料 甜菜堿粉劑（96%，宜興天石飼料有限公司）、微晶纖維素、水。

1.3 試驗(yàn)方法 根據(jù)相關(guān)資料及試驗(yàn)設(shè)備的實(shí)際情況，確定各因素及水平，以烘干后甜菜堿顆粒（20 ～ 60 目）產(chǎn)出率為指標(biāo)，設(shè)計(jì) L9（33）正交試驗(yàn)，篩選出制粒的最佳工藝條件，因素與水平見表1。

1.4 工藝操作步驟

1.4.1 制粒 （1）按照表1中的比例，稱取適量甜菜堿粉劑、賦形劑，放入CH槽型混合機(jī)內(nèi)，加入適當(dāng)比例的水；（2）通過攪拌槳的旋轉(zhuǎn)作用，使得甜菜堿粉劑、賦形劑和水充分混合；（3）混合均勻后，利用搖擺制粒機(jī)的擠壓作用，使甜菜堿濕材穿過篩孔，制備成甜菜堿濕顆粒。

表1 濕法制粒因素與水平

1.4.2 拋圓 甜菜堿濕材顆粒轉(zhuǎn)移入球形拋圓機(jī)內(nèi)，通過控制轉(zhuǎn)速及引風(fēng)機(jī)頻率，使得甜菜堿顆粒受離心力、重力以及空氣浮力的作用，在拋圓機(jī)內(nèi)由上到下，由內(nèi)向外翻騰，形成球丸。

1.4.3 烘干 將制得的球丸投入FG沸騰干燥機(jī)內(nèi)，去掉多余的水分，烘干后，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)篩篩分后得到所需的球形顆粒，待測。

1.5 拋圓工藝參數(shù) 根據(jù)物料的比重及顆粒大小等確定拋圓工藝參數(shù)，先打開設(shè)備再進(jìn)料。剛打開拋圓機(jī)時(shí)，需將引風(fēng)頻率及轉(zhuǎn)速的工藝參數(shù)設(shè)定相對(duì)低一些，待進(jìn)料完畢，物料旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，提高引風(fēng)頻率及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，摸索的工藝參數(shù)見表2。

表2 拋圓工藝參數(shù)

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果 見表3。

表3 濕法制粒的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

由表3可見，影響顆粒成品率的因素排列順序?yàn)镃＞A＞B，即篩孔大?。炯铀浚举x形劑添加量，綜合各因素K值之間的比較，得出理論上最佳工藝條件為A3B3C1。

2.2 正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果 見表4。

表4 濕法制粒的正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果

由表4可見，F(xiàn)檢驗(yàn)表明，A因素各水平之間和C因素各水平之間達(dá)到了顯著差異水平，說明，加水量及篩孔大小對(duì)顆粒產(chǎn)出率有明顯的影響，而B因素各水平之間的差異不顯著，說明賦形劑的添加量對(duì)顆粒的產(chǎn)出率影響不顯著。由試驗(yàn)結(jié)果可知，在加水量為20%，賦形劑含量為15%，篩網(wǎng)為16目時(shí)，甜菜堿顆粒的成品率最高。

研究表明，甜菜堿粉劑在未加賦形劑的情況下雖可制備成顆粒，但效果不佳，不僅成品率低，而且表面光潔度差。加入賦形劑后，成品率顯著提高，但微晶纖維素的用量需適宜，添加量過小，物料仍為松散狀態(tài)，添加量過高，會(huì)降低甜菜堿的含量（牟洪等，2011；陳鋆等，2009；楊建宏等，2009a、b；段丹丹等，2007）。

水分添加量需適宜，過少會(huì)導(dǎo)致粉塵過多，降低成品率。添加量過多，會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：甜菜堿粉劑結(jié)塊，堵塞制粒機(jī)；制出的顆粒偏大；一批料完成之前搖擺出來的濕材顆粒易粘連等。因此，在生產(chǎn)甜菜堿顆粒的過程中，須嚴(yán)格控制水分的添加量，并且在拋圓的過程中適當(dāng)用噴槍均勻地噴灑一些水分（不宜過多），可增加其產(chǎn)品的成品率。

制粒機(jī)篩網(wǎng)的大小是根據(jù)產(chǎn)品的要求確定的，綜合考慮設(shè)備的條件、制粒效果、產(chǎn)品要求等因素，設(shè)定芯材的顆粒大小為20～60目。在搖擺擠壓的過程中，甜菜堿濕材顆粒通過篩孔擠壓出來時(shí)，因搖擺制粒機(jī)產(chǎn)生的顆粒沒有經(jīng)過高強(qiáng)度擠壓，密度較低，表觀上呈多孔狀，濕材顆粒的形狀是不規(guī)則的，經(jīng)過拋圓機(jī)的拋圓過程，濕材顆粒變成了球形或近似球形，并且通過拋圓機(jī)的引風(fēng)作用，使得顆粒表面喪失了一部分水分，因此，顆粒的大小有所降低。拋圓后的球形顆粒經(jīng)過烘干后，大部分水分在這一步驟喪失，顆粒大小進(jìn)一步降低。因此，會(huì)出現(xiàn)16目篩網(wǎng)的成品率高于18目和20目篩網(wǎng)成品率的現(xiàn)象。

3 結(jié)論

通過對(duì)甜菜堿粉劑的制粒、拋圓、烘干處理，篩選出其濕法制粒的最佳工藝參數(shù)，即在加水量為20%，賦形劑含量為15%，篩網(wǎng)為16目時(shí)，濕法制粒的成品率最高。

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