甜菜碱湿法制粒工艺参数研究

2013-09-03扬州大学动物科学与技术学院王洪荣

中国饲料 2013年21期

关键词：成品率甜菜碱筛网

扬州大学动物科学与技术学院杨雪王洪荣＊

宜兴天石饲料有限公司邹益东朱建全

甜菜碱在动物生产中的应用非常广泛，一般以粉剂的形式饲喂动物，但有些动物喜爱采食颗粒料，并且对颗粒料的消化率高于粉料，为此本试验探讨了加水量、赋形剂含量、筛孔大小对甜菜碱湿法制粒成品率的影响，旨在筛选出甜菜碱制粒的最佳工艺参数。

1 材料与方法

1.1 仪器设备 CH槽型混合机、YK-160摇摆制粒机、QZL-500球形抛丸机、FG沸腾干燥机，均为常州鹏多干燥设备有限公司产品；标准筛。

1.2 试验材料甜菜碱粉剂（96%，宜兴天石饲料有限公司）、微晶纤维素、水。

1.3 试验方法根据相关资料及试验设备的实际情况，确定各因素及水平，以烘干后甜菜碱颗粒（20 ～ 60 目）产出率为指标，设计 L9（33）正交试验，筛选出制粒的最佳工艺条件，因素与水平见表1。

1.4 工艺操作步骤

1.4.1 制粒（1）按照表1中的比例，称取适量甜菜碱粉剂、赋形剂，放入CH槽型混合机内，加入适当比例的水；（2）通过搅拌桨的旋转作用，使得甜菜碱粉剂、赋形剂和水充分混合；（3）混合均匀后，利用摇摆制粒机的挤压作用，使甜菜碱湿材穿过筛孔，制备成甜菜碱湿颗粒。

表1 湿法制粒因素与水平

1.4.2 抛圆甜菜碱湿材颗粒转移入球形抛圆机内，通过控制转速及引风机频率，使得甜菜碱颗粒受离心力、重力以及空气浮力的作用，在抛圆机内由上到下，由内向外翻腾，形成球丸。

1.4.3 烘干将制得的球丸投入FG沸腾干燥机内，去掉多余的水分，烘干后，经标准筛筛分后得到所需的球形颗粒，待测。

1.5 抛圆工艺参数根据物料的比重及颗粒大小等确定抛圆工艺参数，先打开设备再进料。刚打开抛圆机时，需将引风频率及转速的工艺参数设定相对低一些，待进料完毕，物料旋转稳定后，提高引风频率及转盘转速，摸索的工艺参数见表2。

表2 抛圆工艺参数

2 试验结果

2.1 正交试验设计及结果见表3。

表3 湿法制粒的正交试验设计及结果

由表3可见，影响颗粒成品率的因素排列顺序为C＞A＞B，即筛孔大小＞加水量＞赋形剂添加量，综合各因素K值之间的比较，得出理论上最佳工艺条件为A3B3C1。

2.2 正交试验方差分析结果见表4。

表4 湿法制粒的正交试验方差分析结果

由表4可见，F检验表明，A因素各水平之间和C因素各水平之间达到了显著差异水平，说明，加水量及筛孔大小对颗粒产出率有明显的影响，而B因素各水平之间的差异不显著，说明赋形剂的添加量对颗粒的产出率影响不显著。由试验结果可知，在加水量为20%，赋形剂含量为15%，筛网为16目时，甜菜碱颗粒的成品率最高。

研究表明，甜菜碱粉剂在未加赋形剂的情况下虽可制备成颗粒，但效果不佳，不仅成品率低，而且表面光洁度差。加入赋形剂后，成品率显著提高，但微晶纤维素的用量需适宜，添加量过小，物料仍为松散状态，添加量过高，会降低甜菜碱的含量（牟洪等，2011；陈鋆等，2009；杨建宏等，2009a、b；段丹丹等，2007）。

水分添加量需适宜，过少会导致粉尘过多，降低成品率。添加量过多，会出现以下现象：甜菜碱粉剂结块，堵塞制粒机；制出的颗粒偏大；一批料完成之前摇摆出来的湿材颗粒易粘连等。因此，在生产甜菜碱颗粒的过程中，须严格控制水分的添加量，并且在抛圆的过程中适当用喷枪均匀地喷洒一些水分（不宜过多），可增加其产品的成品率。

制粒机筛网的大小是根据产品的要求确定的，综合考虑设备的条件、制粒效果、产品要求等因素，设定芯材的颗粒大小为20～60目。在摇摆挤压的过程中，甜菜碱湿材颗粒通过筛孔挤压出来时，因摇摆制粒机产生的颗粒没有经过高强度挤压，密度较低，表观上呈多孔状，湿材颗粒的形状是不规则的，经过抛圆机的抛圆过程，湿材颗粒变成了球形或近似球形，并且通过抛圆机的引风作用，使得颗粒表面丧失了一部分水分，因此，颗粒的大小有所降低。抛圆后的球形颗粒经过烘干后，大部分水分在这一步骤丧失，颗粒大小进一步降低。因此，会出现16目筛网的成品率高于18目和20目筛网成品率的现象。