新兴的饲料加工工艺——后喷涂技术

关键词：饲料，加工工艺，后喷涂

    20世纪80年代初，各国饲料和设备专家在大量研究试验的基础上，从加工工艺的角度出发，提出了液体后喷涂工艺，即在膨化或制粒后，将各种热敏性元素以液体的形式喷入饲料。虽然所使用的装置不相同，但其实质大部分都是在冷却后的饲料颗粒表面喷涂各种液态微量组分。

一、进行后喷涂技术的必要性  

颗粒饲料、熟化饲料和膨化饲料的大规模生产，是世界饲料工业的发展潮流。据不完全统计，现有饲料产品的70％以上是经过热加工(调质、制粒或膨化)处理的。随着饲料资源的不断开发，液体组分在动物饲料中的使用量在大幅度增加。今天，在动物饲料中普遍使用的液体组分包括各种脂溶性维生素、矿物质、抗生素、氨基酸和酶制剂。然而，饲料生产商、原料供应商以及制造饲料加工机械的厂家面临的问题是，在当今饲料厂中使用的许多上述至关重要的组分，无论是原料本身含有的还是另外添加的，都是热敏性元素，而饲料加工工艺的发展趋势是广泛采用加工温度高达100℃以上的诸如膨胀器和膨化机之类的高温处理设备。正是由于这些热加工过程，使饲料营养成分中的热敏成分损失，造成了饲料资源不必要的浪费，降底了饲料的营养价值和利用率。

另外，随着微生物技术的高速发展，各国纷纷加人到研究和生产绿色饲料及新型饲料添加剂的行列中来。各种无毒、无副作用和无残留的天然促生长剂相继问世。如日本琉球大学微生物学教授比嘉照夫博士发明的EM技术和BASF公司生产的植酸酶产品NATUPHOS。这些添加剂大多是以有机酸和各种微生物菌种复合而成，如甲酸、植酸酶、光合细菌、放线菌、酵母菌和乳酸菌等。这些制剂对于提高饲养效益，避免产品中化学药品的残留，效果非常明显。然而大量实践表明，经过制粒、膨化、破碎和冷却过程，大多数菌种几乎全部失活[1]。

这样各饲料厂所面临的选择只有两个。一个是通过过量添加热敏性元素，以弥补热加工过程中造成的损失；另一个就是减少目前可利用原料的选择范围[2]。

二、后喷涂工艺的类型

    目前，后喷涂主要包括直接添加、一般喷涂和真空喷涂三种工艺[3]。

1、直接添加

    将添加物质与一种粘性胶体混合后，再与饲料颗粒混合。这种覆盖胶体的颗粒基本上是均匀的，对混合机的污染也很小，它的添加量约为每吨饲料2.40kg。

2、一般喷涂

    目前国际上主要运用的喷涂机有喷嘴雾化式、离心雾化式两种类型。

   (1)喷嘴雾化式

    喷嘴雾化式是利用压力喷嘴将液体雾化后喷于饲料表面。颗粒饲料由缓冲仓经过流量计量或重量计量后，进入喷涂室，与雾化液体混合。主要特点：①混合能力强；②干物料破损率高。

   (2)离心雾化式

    针对颗粒饲料的易破损问题，人们开发了离心雾化式液体后喷涂设备。离心雾化式是利用离心运动将液体雾化后喷入饲料表面的一种装置。离心雾化式的优点是物料破损率低。

    一般的后喷涂，液体是喷涂在颗粒饲料的表面，在后续的包装、运输过程中，颗粒饲料间会产生相互摩擦和碰撞，包裹液体的颗粒表面很容易剥落形成粉末，降低了颗粒饲料中液体添加剂的含量，从而造成营养成分损失和配方失真。为了解决这个问题，国外开始采用真空后喷涂工艺。

3 、真空喷涂

真空喷涂工艺通过真空抽除系统，在颗粒饲料内外产生较大的压力差，使喷在颗粒表面的液体能更多地渗入颗粒内部，液体在颗粒内外均匀分布，减少因摩擦和碰撞所造成的营养成分损失，达到配方保真。同时，通过抽除颗粒内部空隙中的空气，使其有更多的空间吸收液体(主要是油脂)。真空喷涂可提高液体添加比例，满足动物能量要求。

三、国内外后喷涂工艺的添加系统简介   

    目前，国内外研究饲料中液体后置添加技术的公司并不是很多，而且这些公司主要集中在欧美几个工业发达国家。由于喷涂精确性、准确性、液体饲料种类以及剂量等要求不同，各个国家、公司的后置添加系统存在着一定的差异。现把当今几种比较有代表性的液体添加系统介绍如下[4-10]：

    德国Amandus Kahl公司是开发后置添加和配料技术的先行者，其液体添加系统的核心是旋转喷雾添加机Rotospray Type RS 350。该机机内的中部设置有一组高速旋转的转碟，当转碟高速旋转时，可将lmL的液体饲料原料分成1000万颗雾粒，喷洒在转碟四周由上而下的濒粒或膨化饲料上。该机结构简单，喷雾效果好，分布均匀。

    比利时的Schranwen公司与美国的Finnfeads国际公司联合开发了新型喷涂—添加系统。该系统通过一台泵将液态的酶制剂以经过计量的流速送至一气助雾化喷嘴，喷嘴位于一旋转圆盘的上方，这个圆盘从一冲击式称量器中接收濒粒饲料，并能使物料在其上停留30s.由于圆盘的转动，再加上有一浆轮对濒粒饲料不断翻动，因而所有的濒粒都能被喷涂到。

    诺和诺德公司(1993)开发了一种液体喷涂系统，这种系统能满足饲料制粒后液体酶制剂的要求。它主要由一个向精度的计量泵组成，它将精确计量的液体酶制剂，经气压喷头喷出，并且泵的输出可根据饲料的不同而调整。

    Daniso公司也开发了一种将液体酶制剂喷涂到颗粒饲料表面的酶喷涂系统。这种喷涂系统在添加液体酶制剂时，能保证添加量的精确和安全，并且该公司还配套生产了一系列的液体酶制剂。

    Chevita(1998)发明了一种新的喷涂应用系统，它能够同时在加工过的饲料上喷涂多达4种的液体或胶体添加物，喷涂的剂量为每吨饲料0．1—5kg。

    丹麦Sprout—Matador公司于1999年开发了微量液体添加系统(MFS)，该系统主要用于添加维生素、氨基酸、香味物质和酶等微量液体成分到颗粒上。该系统的喷涂剂量能够达到每吨饲料10g，并且其变异系数(CV)小于10％。由于MFS系统能够根据不同的饲料类型、配方的改变相应地调整喷涂，从而节省时间。其液体添加的准确性可达98％。

    BASF公司联合ProMinent公司于1999年3月开发了一种新的先进液体酶制剂应用系统(PPA系统)。该系统着重于其精确性，同时该系统的喷涂剂量能够达到每吨饲料83mL。该系统拥有喷涂精确(+_1．5％)和变异系数小(CV＜10％)等特点。为了避免阻塞以及粉尘问题，该系统采用密闭，自我清理和故障自我排除等特点。PPA系统采用PLC控制面板控制可全自动喂料或单独控制。

    丹麦KOF＆G公司于1999年夏初研究开发了一种液体喷涂系统，其应用方法主要基于著名的旋转圆盘定律和Amandus Kahl公司的控制系统。

    中国农业机械化科学研究院于2000年自行研究开发了一种液体喷涂系统LC50S，该系统的核心设备是液体喷涂机。工作时物料盘和液体盘同时起动，停留在物料盘上的干物质，在离心力和重力的作用下，校在360℃的范围内抛出，并形成一向下流动的均匀干物料帘。与此同时，液体罐内的液体被泵人高速旋转的液体盘内，尔后在离心力的作用下被撤向上方，从而形成一向上的液体帘。在桨叶的帮助下，两种逆向运动的料帘在喷涂室内，经充分接触后落人混合室，在混合室内进一步混合后从料口流出。[11]

参考文献：

[1]、吴德胜，饲料加工新动态——液体喷涂技术（上），农业机械，2001，7：34-36

[2]、吴德胜，液体喷涂技术，饲料广角，2001，9：22-24

[3]、邓君明等，水产饲料加工技术的几个研究热点，渔业现代化，2003，1：32-33

[4]、邓君明等，液体饲料的应用技术，粮食与饲料工业，2001，12，31-32

[5]、王杭，颗粒和膨化饲科的后置添加技术及设备[J]，粮食与饲料工业，1997(1)：31—32．

[6]、史文超等，膨化饲科中热敏性物质的后添加工艺[J]，中国饲料，2000(8)：29-30。   

[7]、Clayton Gill．Incorporating liquids by vacuum infusion [J] ．Feed International．2000(6)：30-33

[8]、Clayton Gill．Vacuum Liquid Coating for Pressed Pellets[J] ．Feed International．2000(8)：26-27

[9]、Clayton Gill．.Keeping Enzyme Doseing Simple[J] ．Feed International．1999(11)：32-38

[10]、Peter Best,Clayton Gill．Fit for Phytase[J] ．Feed International．1999(9)：22-34

[11]、邓君明等，液体饲料的后置添加技术，粮油加工与食品机械，2002，3：32-34