Ключевые слова: На этапах первого кормления и раннего одомашнивания личинок рыб размер частиц, стабильность воды, привлекательность и состояние сохранения питательных веществ в кормовых гранулах напрямую коррелируют с непрерывностью кормления, выживаемостью и последующим ростом и развитием личинок рыб. Сосредоточив внимание на корме для личинок рыб с мелкими частицами размером менее 0,3 мм, в этой статье всесторонне используются такие методы, как обзор литературы, сравнение процессов и инженерные испытания холодной экструзии с размером частиц 0,3 мм для проведения сравнительного исследования технологических маршрутов, включая промежуточное расширение-микронизацию, низкотемпературную холодную экструзию/микро-экструзию-сферонизацию, влажную агломерацию и распылительную сушку/микроинкапсуляцию. Результаты исследования показывают, что переработка корма из личинок рыб размером менее 0,3 мм не должна просто следовать традиционной концепции водных кормов «уменьшение размера частиц». Технологический ключ заключается в систематическом подборе тонкости порошка, интенсивности термообработки, метода формования, характеристик выщелачивания питательных веществ в воде, процессов последующего распыления/нанесения покрытия и тонкого просеивания. Литературные данные показывают, что микрогранулы, приготовленные с помощью процесса марумеризации микроэкструзией, могут достигать степени удержания сухого вещества примерно 98% при сильной аэрации в течение 5 минут, что значительно выше, чем примерно 76% для раскрошенного корма, а также снижать потерю липидов и улучшать показатели роста личинок (WANG J, WANG A, FAN H и др., 2020). Результаты инженерных испытаний низкотемпературной холодной экструзионно-струйной обработки толщиной 0,3 мм показывают, что при разумной конфигурации шнеков по всей секции транспортировки, добавлении воды температуры окружающей среды, измельчении сырья до размера более 150 меш и соответствующей дробеструйной обработке микрогранулы размером 0,3 мм имеют формующую основу. Однако непрерывное производство ограничивается такими факторами, как недостаточная тонкость порошка, эффективность фильтрации жидкости, закупорка отверстий матрицы и связь между непрерывной разгрузкой и сферонизацией партии. Процесс распылительной сушки/микрокапсулирования больше подходит для сверхраннего первого кормления, внедрения функциональных факторов и целевой доставки питательных веществ, и его не следует просто совмещать с традиционными процессами формования гранул. На основе всестороннего анализа обработка корма из личинок рыб размером менее 0,3 мм должна быть спроектирована в сочетании с выращиваемыми видами, стадией кормления, основой оборудования клиента и позиционированием продукта для построения инженерно-технического маршрута «переднее сверхтонкое измельчение – щадящее формование – усиление после обработки – тонкая классификация».
Последний: Корм для личинок рыб; Ниже 0,3 мм; Низкотемпературная холодная экструзия; Микроэкструзионная марумеризация; Распылительная сушка; Микроинкапсуляция; Технология обработки
МИССИЯ МУФЭН
Поделиться:
Если целевым рынком являются ценные личинки морских рыб и стадия строгой одомашнивания, приоритетным является низкотемпературная холодная экструзия/микроэкструзия – путь сферизации, чтобы обеспечить постоянство размера частиц, стабильность воды и комплексную эффективность аквакультуры. Если предприятие уже имеет зрелую экструзионную линию и желает быстро начать промышленное развитие, то более реалистичен путь промежуточного расширения – микронизации; Ключ заключается в эффективном контроле последующего сверхтонкого измельчения, просеивания и последующего распыления. Если проект фокусируется на низкотемпературном функциональном сохранении, быстром пробном производстве или оценке специальных систем склеивания, можно рассмотреть вариант мокрой агломерации. Если целью являются сверхмалые размеры частиц, функциональная доставка или раннее открытие инкапсулированных продуктов, метод распылительной сушки/микрокапсулирования имеет большее преимущество.
В производственной практике распространено когнитивное искажение, приравнивающее корм из личинок рыб размером менее 0,3 мм просто к «миниатюризации обычного водного корма». Однако реальность совсем другая. По мере уменьшения размера частиц корма удельная площадь поверхности значительно увеличивается, что одновременно усугубляет такие риски, как окисление масла, потеря витаминов, вымывание аттрактантов, пылеобразование и переделка сортировки. Хотя обработка во время обработки помогает улучшить желатинизацию крахмала и усвояемость некоторых белков, чрезмерные температуры обработки и сильные сдвигающие силы могут привести к потере термочувствительных питательных веществ и вкусовых компонентов. Вообще говоря, чем плотнее структура частиц, тем лучше относительная стабильность воды; однако, если поверхность частиц слишком твердая, скорость осаждения слишком высокая или привлекательность недостаточна, фактический эффект питания личинок рыб может быть снижен. Таким образом, суть переработки корма из личинок рыб размером менее 0,3 мм заключается не просто в достижении «меньшего размера частиц», а в достижении комплексного баланса между размером частиц, степенью пролечивания, удержанием питательных веществ, стабильностью воды, вкусовыми качествами и адаптируемостью к кормлению на месте.
В настоящее время в высококачественном первом корме для личинок морских рыб в основном используются микроэкструзионная марумеризация, низкотемпературная сферонизация холодной экструзией и аналогичные процессы подготовки микрочастиц. Основная цель — решить три ключевые проблемы: однородность размера частиц корма, округлость поверхности и стабильность воды. В процессе расширения масштабов проектирования отечественные предприятия в основном разрабатывают технологические маршруты, такие как промежуточное расширение-микронизация, вторичное формование и тонкая классификация на основе существующего оборудования для расширения, сверхтонкого измельчения, последующего распыления и просеивания, чтобы сбалансировать производительность продукта и производственные затраты. Кроме того, процессы распылительной сушки, микроинкапсулирования и влажной агломерации также имеют потенциал применения, особенно для приготовления первого корма для личинок ультраранних рыб, введения функциональных активных компонентов, экспериментальной проверки формул и разработки специальных кормов для конкретных видов (Langdon, 2003; Yúfera et al., 2003; Yúfera et al., 1999; Mohammed et al., 2020; WO2013078571A1, 2013).
Рассматривая вышеуказанные вопросы, в данной статье основное внимание уделяется звеньям переработки комбикормов из личинок рыб с размером частиц менее 0,3 мм. В нем проводится сравнительный анализ различий различных технологий обработки с точки зрения принципа работы, основных параметров контроля, стабильности продукта, эффектов удержания питательных веществ и инженерной адаптируемости. В сочетании с инженерными испытаниями процесса низкотемпературной холодной экструзии и дробеструйной обработки толщиной 0,3 мм в нем обсуждаются фактические контрольные точки в процессе производства корма для личинок рыб с микрочастицами размером 0,3 мм и менее. Следует отметить, что «холодное расширение», упомянутое в этой статье, имеет технологические характеристики в инженерной практике, которые ближе к низкотемпературному холодному экструзионному формованию, в отличие от традиционного процесса расширения при высокой температуре и высоком давлении; во избежание концептуальной путаницы в последующем тексте единообразно используется термин «низкотемпературная холодная экструзия/холодная экструзия-сферонизация».
Отечественные исследования в области кормов с микрочастицами из личинок рыб и микроинкапсулированных кормов в основном сосредоточены на контроле размера частиц, стабильности воды, привлекательности, замене живого корма, а также приручении и выращивании личинок и молоди рыбы. Чжу Цинго (2018) оценил размер частиц и водную стабильность микрокапсулированного корма для крупных личинок желтого горбыля, предположив, что микроинкапсулированный корм при производстве личинок рыбы должен сбалансировать вкусовые качества частиц, водопоглощение, суспензию и скорость осаждения, чтобы облегчить питание личинок и уменьшить быструю потерю питательных веществ в ядре корма. Лянь Цзунцян и др. (2020) провели испытания по выращиванию в домашних условиях с использованием специального микроинкапсулированного корма для молоди сома Ланьчжоу, указав, что микроинкапсулированный корм имеет определенную прикладную ценность при переходе к одомашниванию личинок и молоди рыб и замене искусственных комбикормов. Чэнь Сыцин и др. (2004) ранее провели исследование по использованию микропленочного корма с микрочастицами для выращивания личинок креветок, показав, что корм с микрочастицами имеет практическое значение на стадии выращивания рассады. Вышеупомянутые исследования показывают, что разработка корма для личинок рыб размером менее 0,3 мм не может быть сосредоточена только на измельчении частиц, но также должна уделять внимание стабильности воды, медленному осаждению, приемлемости корма и эффектам удержания питательных веществ.
Поделиться:
Линия по производству кормов для скота и птицы
Существующие исследования показали, что сложность использования комбикормов для замены живых биологических кормов на стадии развития личинок морских рыб заключается не только в питательном составе корма, но также в физиологических характеристиках пищеварения и способности личинок к раннему питанию (Cahu & Zambono-Infante, 2001). Хамре и др. (2013) далее обобщили пробелы в знаниях о потребностях личинок рыб в питательных веществах, пищевой ценности живых кормов и разработке рецептур микрокормов, четко заявив, что исследования кормов для личинок рыб должны быть не только сосредоточены на оптимизации формулы сырья, но также включать в объем исследований эффективность доставки питательных веществ, переваривание и усвоение питательных веществ, а также системы кормления. Обзорное исследование Лэнгдона (2003) по кормам с микрочастицами из личинок рыб показало, что водорастворимые питательные вещества склонны к быстрому вымыванию из водоема аквакультуры, что не только снижает степень использования питательных веществ корма, но и вызывает загрязнение воды, в которой выращиваются личинки. Таким образом, характеристики удержания питательных веществ и законы выщелачивания питательных веществ различными типами кормов с микрочастицами следует использовать в качестве основных показателей для оценки качества кормов с микрочастицами.
С точки зрения производственных процессов, процесс марумеризации микроэкструзией весьма репрезентативен с точки зрения стабильности воды и удержания питательных веществ. Ван и др. (2020) сравнили влияние традиционного раскрошенного корма и корма с марумеризованными микрочастицами, полученного микроэкструзией, на крупных личинок желтого горбыля. Результаты показали, что при сильной аэрации в течение 5 минут степень удержания сухого вещества микрочастиц, марумеризованных микроэкструзией, составила около 98%, тогда как у традиционного измельченного корма - около 76%; потеря липидов в традиционном измельченном корме составила около 40%, тогда как структура марумеризованных микроэкструзией частиц и удержание питательных веществ были более стабильными, а в ходе 24-дневного испытания на кормление были достигнуты лучшие показатели роста сухой массы личинок. Приведенные выше результаты показывают, что оценка корма из личинок рыб размером менее 0,3 мм не может рассматривать только «может ли он образоваться», но также должна быть сосредоточена на способности удерживать питательные вещества в условиях сильной аэрации, высокочастотного кормления и кратковременного воздействия.
Исследования в области технологий распылительной сушки и микрокапсулирования больше фокусируются на приготовлении продуктов со сверхмалым размером частиц и доставке функциональных активных ингредиентов. Юфера и др. (1999; 2003) изучали микрокапсулированные корма с белковыми стенками и доставку функциональных веществ, указывая, что микрокапсулирование имеет особое значение для защиты питательных веществ, контроля высвобождения и раннего кормления личинок рыб. Распылительная сушка сама по себе не является традиционным процессом формования частиц, а включает распыление эмульсии или суспензии с последующей быстрой дегидратацией с образованием порошка или микроинкапсулированных частиц. Он подходит для добавления жирорастворимых питательных веществ, аттрактантов и водорастворимых функциональных факторов. В соответствующей литературе и технологических данных в качестве контрольных показателей обычно используются температура входящего воздуха, температура выходящего воздуха, скорость подачи, давление распыления, содержание твердых веществ, скорость сбора порошка и конечная влажность (Mohammed et al., 2020; WO2013078571A1, 2013).
Рисунок 6. Готовый продукт из микрокапсулированного корма для личинок, высушенного распылением (<0,3 мм).
Наша миссия: всегда создавать ценность для клиента
Если используется для продуктов размером менее 0,3 мм, мокрая агломерация должна уделять особое внимание классификации частиц по размеру и оценке устойчивости к воде. Его преимуществами являются меньшие инвестиции в оборудование, высокая гибкость и короткий цикл разработки; его недостатки заключаются в том, что механическая прочность и округлость частиц обычно хуже, чем у микроэкструдированных частиц, производственное окно относительно узкое, а вариации партий относительно больше. Для пилотных и среднемасштабных испытаний, проверки научных исследований или проектов с ограниченными затратами этот процесс по-прежнему имеет практическое значение; однако при выходе на крупномасштабное коммерческое производство необходимо сосредоточиться на решении вопросов, касающихся прочности, водоустойчивости и стабильности партии.
На этапе смешивания необходимо сосредоточиться на равномерности смешивания и равномерности добавления жидкости. Если впоследствии будет выбран промежуточный путь расширения-микронизации, чрезмерное добавление жидкости на входной стадии может легко вызвать колебания условий расширения; если выбран метод низкотемпературной холодной экструзии или мокрой агломерации, содержание влаги в порошке, связующая фаза и пластическое состояние будут напрямую влиять на непрерывность выгрузки и эффект сферонизации; Если выбран метод распылительной сушки, вязкость, содержание твердых веществ, стабильность эмульсии и состояние распыления суспензии или эмульсии станут основными контрольными параметрами.
Уровень проверки готовой продукции инженерных испытаний ~ 80%
Личиночная и ювенильная стадии характеризуются быстрым ростом, а потребности в белках, липидах и функциональных питательных веществах значительно выше, чем на более поздних стадиях развития. В формулах обычно необходимо увеличить долю легкоусвояемого сырья, такого как высококачественная рыбная мука, мука из креветок, мука из кальмаров, гидролизаты рыбного белка, низкомолекулярные пептиды и лецитин, обеспечивая при этом эффективное снабжение DHA, EPA, фосфолипидами, холестерином, витаминами и микроэлементами (Cahu & Zambonono-Infante, 2001; Hamre et al., 2013). Таким образом, при разработке рецептуры корма для личинок рыб размером менее 0,3 мм больше внимания уделяется питательной плотности, усвояемости и привлекательности, а не просто стремлению к самой низкой стоимости сырья.
На основании результатов оптимизации параметров процесса можно сделать вывод, что использование воды с температурой окружающей среды ниже 30°C на этапе добавления воды является оптимальным условием; когда производительность обработки составляет 250–260 кг/ч, необходимое добавление воды для кондиционирования составляет 110–120 кг/ч; температура нагнетания должна поддерживаться ниже 35°C; и тонкость измельчения материала должна быть не менее 150 меш. Когда частота двигателя вентилятора дробеструйной машины регулируется на уровне 20–22 Гц, частота двигателя поворотного стола — 50–55 Гц, скорость поворотного стола поддерживается на уровне 980–1080 об/мин, а время дробеструйной обработки установлено на уровне 40–45 с, готовое изделие может достичь относительно превосходной округлости.
驻马店5T\/H宠物生产线
Ко второй категории относятся отечественные кормовые предприятия с независимыми производственными возможностями или производственные предприятия, поддерживающие инкубаторы. Эти клиенты уделяют больше внимания адаптации производственного процесса к существующему оборудованию и, следовательно, более охотно принимают маршрут промежуточного расширения – постмикронизации – вторичного формования. Этот маршрут может опираться на существующие ресурсы экструзионного производства предприятия и улучшать характеристики продукции за счет процессов дробления, просеивания и распыления масла, что делает его более реалистичным техническим направлением для текущего этапа продвижения техники в Китае.
3 основные технологии переработки и ключевые контрольные точки корма для личинок рыб размером менее 0,3 мм
Таблица 5. Сравнение типичных характеристик различных процессов в аквакультуре. Эффекты
3.1 Универсальная предварительная обработка: сверхтонкое измельчение, смешивание и кондиционирование/Контроль влажности
В целом, низкотемпературная холодная экструзия в сочетании с дробеструйной формовкой может считаться возможным путем промышленной разработки корма для личинок рыб с размером частиц 0,3 мм. Его ключ заключается не в одном оборудовании, а в согласовании системы «сверхтонкое измельчение — низкотемпературный контроль влажности — разгрузка из фильеры с низким сдвигом — сферонизация дробеструйной обработкой — низкотемпературная сушка — тонкое просеивание». По сравнению с высокотемпературным промежуточным расширением, метод низкотемпературной холодной экструзии выгоден для снижения потерь термочувствительных питательных веществ и улучшения округлости частиц за счет дробеструйной обработки; однако этот путь предъявляет более высокие требования к тонкости измельчения, конструкции матрицы, давлению на выходе, точности добавления жидкости и непрерывности производства.
Во-первых, уточните границы спецификации размера частиц продукта. Формирование через отверстие матрицы диаметром 0,3 мм не означает, что все готовые частицы соответствуют требованию размера частиц ≤ 0,3 мм. Необходимо уточнить долю частиц целевого размера, D₅₀, D₉₀, а также долю сверхпредельных частиц с размером частиц > 0,3 мм посредством тестирования размера частиц готового продукта, а также процессов просеивания и сортировки; для продуктов со строгим требованием к размеру частиц < 0,3 мм рекомендуется установить четкие верхние предельные значения размера частиц и правила доработки для несоответствующей продукции.
Ограничения метода распылительной сушки также вполне очевидны: высокие производственные затраты, высокие энергозатраты, высокие требования к оборудованию и организации процессов; Управление кормлением порошкообразными или ультрамелкозернистыми продуктами на объектах аквакультуры более сложное, и если частота кормления и дисперсия не контролируются должным образом, загрязнение воды все равно может произойти. Таким образом, распылительная сушка больше подходит в качестве способа сверхраннего открытия, функциональной заделки или получения продуктов с высокой добавленной стоимостью, и ее не следует использовать в качестве универсального процесса для всех кормов из личинок рыб размером менее 0,3 мм.
Высокая стоимость, энергопотребление и необходимость кормления на месте.
К первой категории относятся крупные рыбопитомники и комплексные саженцы. Эти клиенты имеют более высокие требования к выживаемости саженцев, постоянству партий для выращивания личинок и контролю водной среды в аквакультуре и обычно предпочитают приобретать продукцию, произведенную с использованием микроэкструзии или аналогичных высокотехнологичных процессов. В сочетании с общедоступной информацией о продукте и текущим статусом применения на рынке, нынешний основной коммерческий корм для личинок обычно использует микрогранулирование, поэтапное кормление и изменение привычек кормления рассады в качестве основных пунктов продажи продукта. Эти клиенты уделяют больше внимания комплексным затратам на производство рассады, а не просто ценам на корм, и поэтому имеют относительно большую готовность платить за стабильность процесса и вспомогательные технические услуги.
Третья категория состоит из университетов, исследовательских институтов и научно-исследовательских проектов по выращиванию личинок для конкретных нишевых видов. Эти клиенты предъявляют более высокие требования к гибкости корректировок формул и усовершенствованию процессов и обычно используют методы мокрой агломерации или распылительной сушки для проведения экспериментальных разработок с целью проверки эффектов применения нового сырья, функциональных активных факторов или продуктов со сверхмалым размером частиц в конкретных культивируемых видах.
С точки зрения проектирования мощности, если целевая производительность готового продукта составляет 0,5 т/ч, учитывая, что степень сортировки готового продукта при испытаниях составляет около 80%, содержание влаги в готовом продукте составляет около 8%, а соответствующее содержание влаги на выходе из экструдера составляет около 40%, преобразованная производительность на выходе экструдера должна достигать примерно 0,958 т/ч. Для обеспечения стабильности производства и удовлетворения требований клиентов производительность на выходе экструдера при размере матрицы 0,3 мм должна быть рассчитана не менее чем на 1 т\/ч; Если в дальнейшем требуется готовая продукция <0,3 мм, необходимо также зарезервировать более высокую долю для сортировки возвратного материала и возможностей вторичной обработки.
Хотя различные основные технологии обработки имеют существенные различия, этапы предварительной обработки имеют общие черты, в основном включая сверхтонкое измельчение, равномерное смешивание, добавление жидкости и соответствующее кондиционирование или контроль влажности. Рыбная мука, зерновая мука, функциональные порошки и минеральные премиксы обычно требуют классифицированного измельчения и периодического смешивания. Для корма из личинок рыб размером менее 0,3 мм цель сверхтонкого измельчения состоит не просто в достижении максимальной тонкости, а в обеспечении концентрации частиц по размеру, контролируемом повышении температуры и отсутствии значительного осаждения масла. В реальном производстве можно использовать вертикальные сверхтонкие измельчители, воздушные классификаторы или механические ударные мельницы для стабильного контроля порошка основного материала размером более 150 меш и дальнейшей оптимизации в соответствии с целевым размером частиц и состоянием отверстий матрицы.
Период открытия, функциональное улучшение, микрочастицы с высокой добавленной стоимостью
С точки зрения корпоративных исследований и разработок нецелесообразно широко обсуждать, какой процесс «лучший». Более разумный подход – разработать комплексную концепцию проектирования «процесс – формула – сценарий применения» на основе вида, стадии выращивания, типа клиента и существующей основы оборудования. Для большинства предприятий можно сформировать многослойную систему продуктов: используя промежуточное расширение или низкотемпературную холодную экструзию в качестве основного маршрута, а также используя распылительную сушку или микрокапсулирование для обеспечения подачи, функционального улучшения и переходного соединения, тем самым балансируя стоимость, производительность и охват рынка.
Линия по производству кормов для рыб, Линия по производству кормов для рыб, Линия по производству кормов для рыб, Завод по производству кормов для рыб, Линия по производству кормов для рыб, Комплексная линия по производству кормов для рыб, Экструзионная линия для экструзии кормов для рыб, Линия для экструзии кормов для рыб, Экструзионная линия для кормов для рыб, Линия для экструзии кормов для плавающих рыб, Линия для обработки экструзии, Экструдер, Двухшнековый экструдер, Одношнековый экструдер, Экструдер для кормов, Экструдер для аквакормов, Экструдер для кормов для рыб, Мокрый экструдер, Сухой экструдер, Экструдер с плавающим кормом, Тонущий экструдер для корма, Линия гранулирования корма для рыбы, Линия гранулирования корма для рыбы, Линия гранулирования корма для рыбы, Линия гранулирования корма для рыбы, Линия для производства кормовых гранул, Гранулятор, Молотковая мельница, Смеситель, Сушилка, Охладитель, Распылитель масла, Машина для нанесения покрытий, Просеиватель, Пылеуловитель, Конвейер, Бункер, Крамблер
Этот процесс обычно подходит для продуктов с высокими требованиями к точности размера частиц и однородности готового продукта. Типичные сценарии применения включают комбикорм для личинок ценных морских рыб, таких как морской окунь, морской лещ, большой желтый горбыль и окунь, во время первого кормления и стадии одомашнивания. Ограничением этого процесса являются высокие инвестиционные затраты на оборудование, строгие требования к контролю форм, сферических дисков, процессов сушки и точности просеивания, а также высокие требования к текучести порошкового сырья, качеству предварительной обработки и уровням обслуживания производства. Для продуктов с размером частиц менее 0,3 мм основным техническим моментом этого технологического маршрута является не одно экструзионное устройство, а систематическое сочетание агрегатов, включая «сверхтонкое измельчение – низкотемпературное увлажнение – разгрузку с низким сдвигом – сферонизацию и калибровку – низкотемпературную сушку – тонкое просеивание».
3.3.1 Инженерные испытания низкотемпературной холодной экструзии и дробеструйной обработки толщиной 0,3 мм
(5) С точки зрения логики рыночного применения, крупные предприятия по селекции морских семян уделяют больше внимания стабильности продукта и повышению выживаемости семян, обеспечиваемым технологией подачи микрочастиц; отечественным предприятиям в процессе продвижения техники необходимо одновременно сбалансировать существующую основу оборудования и экономическую эффективность. Последующая разработка должна избегать мыслительных ограничений, присущих одному маршруту процесса. Проектирование комбинации процессов должно осуществляться на основе требований к размеру частиц различных культивируемых видов, различных стадий развития и условий на месте клиента, а замкнутый цикл технической итерации должен быть сформирован посредством оптимизации параметров обработки и проверки эффектов аквакультуры.
Всего для этого испытания были созданы две группы смесей с массой сырья 800 кг для каждой группы. Сырье сначала прошло два раунда измельчения с использованием сита с размером ячеек 0,3 мм, а затем последовало классификационное просеивание с размером ячеек 100 и 150 меш через сито с горизонтальным потоком воздуха перед подачей в испытательную систему. На этапе добавления жидкого компонента рыбий жир и соевый лецитин предварительно помещали в простое устройство для добавления масла. Для улучшения характеристик текучести была применена термоконсервационная обработка, обеспечивающая возможность равномерного добавления жидких компонентов в условиях низких температур. Оборудование, использованное в этом испытании, включало в себя сито с горизонтальным потоком воздуха, экструдер, одновальный кондиционер, двухвальный кондиционер с дифференциальной скоростью, бункер для подачи с антимостовым механизмом, подающий шнек, дробеструйную машину, сито для продукта, а также вспомогательные устройства для удаления железа и пыли. Результаты испытаний показали, что при условии добавления воды температуры окружающей среды температуру на выходе экструзии можно стабильно поддерживать на уровне около 30°C, что в основном соответствует технологическим требованиям этого испытания для низкотемпературной обработки с низким сдвигом и удержания питательных веществ.
Что касается параметров диаметра отверстия матрицы, в этом исследовании изучались эффекты разряда и эффекты дробеструйной обработки при диаметре отверстия 1,0 мм, 0,7 мм, 0,6 мм, 0,5 мм и 0,3 мм соответственно. При тонкости измельчения 100 меш материал был склонен к образованию цилиндрических полуфабрикатов неравномерных размеров. После дробеструйной обработки доля рассыпанного и сломанного материала была относительно высокой, а стабильность эффекта сферонизации была плохой. После того, как тонкость измельчения была увеличена до 150 меш, путем регулирования количества добавляемой кондиционирующей воды, времени дробеструйной обработки, скорости воздуха в системе и скорости вращения поворотного стола все матрицы с диаметром отверстий 0,7 мм, 0,5 мм и 0,3 мм могли производить сферические готовые изделия с хорошими характеристиками. Среди них матрица толщиной 0,3 мм в условиях кондиционирования воды при температуре окружающей среды, винтовая транспортировка по всей секции транспортировки и адаптированные параметры процесса дробеструйной обработки позволяют производить продукты из микрочастиц с относительно идеальными характеристиками. Этот результат свидетельствует о том, что технологический маршрут комплексного формования низкотемпературной холодной экструзией-дробеструйной обработкой имеет исследовательскую основу для проведения дальнейшей инженерной проверки.
Кондиционирование → Расширение → Сушка → Ультратонкое измельчение → Вторичное смешивание → Формование/Просеивание
С точки зрения ключевых параметров промежуточное расширение обычно фокусируется на скорости шнека, температуре зоны цилиндра, влажности материала и давлении матрицы. Если интенсивность расширения недостаточна, основа отверждения недостаточна, и структурная функция последующего порошка не очевидна; если расширение чрезмерное, потребление энергии увеличивается, может произойти окисление липидов, потемнение цвета и потеря вкуса. Для корма из личинок рыб размером менее 0,3 мм сложность промежуточного пути расширения заключается не в самом расширении, а в том, можно ли стабильно соединить микронизацию после расширения, вторичное дозирование, пост-опрыскивание и тонкое просеивание.
Сосредоточив внимание на раннем открытии, переходе к одомашниванию и потребности в кормлении личинок рыб небольшого размера, была проведена разработка процесса и проверка продукта для высушенных распылением кормов из личинок рыб размером менее 0,3 мм. Этот процесс отличается от традиционных способов экспандирования или экструзионного гранулирования; его суть не основана на экструзии через отверстия матрицы, а, скорее, включает в себя полное эмульгирование, гомогенизацию и суспендирование\/диспергирование белковых гидролизатов, суспензий рыбной муки, масел, фосфолипидов, аттрактантов, витаминов и функциональных питательных компонентов, а затем их распыление на мелкие капли с помощью распылительной сушильной башни для формирования микрочастиц посредством быстрого обезвоживания под горячим воздухом. Этот путь больше подходит для корма с размером личинок рыбы менее 0,3 мм, особенно на стадии, когда личинки рыбы переходят от живой добычи к искусственному корму.
Низкотемпературная холодная экструзия или микроэкструзия-сферонизация является наиболее репрезентативным способом производства высококачественных кормов для личинок и молоди рыб. Основным принципом этого процесса является завершение экструзионной обработки при низкой температуре или относительно мягких условиях, сначала подготовка полуфабрикатов в форме полос, а затем получение микрочастиц с однородным размером частиц и круглыми поверхностями посредством сферонизации, дробеструйной обработки или процессов округления и калибровки. Существующие исследования обычно называют эту технологию процессом микроэкструзионной марумеризации (MEM) или аналогичными процессами подготовки (Wang et al., 2020; Barrows & Lellis, 2006).
Рис. 3. Схема совместимой технологической конфигурации для низкотемпературной холодной экструзии и традиционного термического расширения.
Испытание также выявило ограничивающие факторы при непрерывном производстве продуктов толщиной 0,3 мм и менее, среди которых наиболее важным является тонкость измельчения. Обычному оборудованию для измельчения трудно стабильно достигать крупности выше 150 меш. В этом испытании после того, как сырье было дважды измельчено через сито 0,3 мм и повторно просеяно, процент прохождения через сетку 150 меш составил лишь около 48,75%. Для изделий размером 0,3 мм и менее текучесть на выходе при крупности 150 меш остается недостаточной, а степень засорения отверстий матрицы относительно высока. Следовательно, если непрерывное производство ведется с использованием матриц размером 0,3 мм и ниже, тонкость измельчения сырья должна быть увеличена до уровня 200 меш; жидкое сырье, такое как рыбий жир и соевый лецитин, перед добавлением также следует фильтровать через сито с размером ячеек 150 меш или тоньше, чтобы снизить риск засорения матрицы.
Хорошая основа для желатинизации, высокая совместимость с существующими производственными линиями.
Сегодня атмосфера на заводе Henan Mufeng Intelligent Equipment Co., Ltd. кипела от волнения, когда мы издалека приветствовали важных гостей — профессиональную делегацию из Мексики. Компания Henan Mufeng, известная компания, уже много лет активно работающая в секторе оборудования для производства кормов и обладающая богатым опытом реализации проектов «под ключ» по производству комбикормовых заводов внутри страны и за рубежом, теплый прием и профессиональная презентация компании Henan Mufeng произвели глубокое впечатление на клиента.
Целью визита мексиканского клиента была проверка наших производственных возможностей с целью приобретения линии по производству кормов для креветок производительностью 3 тонны в час. Во время осмотра конференц-залов и производственных цехов обе стороны провели углубленный и приятный технический обмен информацией о процессе производства корма для креветок.
Контрольные точки для продуктов размером менее 0,3 мм
Процесс мокрой агломерации — это технический метод, в котором используются жидкие связующие для агломерации ультратонких порошков в гранулы. Обычные связующие включают желатин, альгинат натрия, модифицированный крахмал, хитозан и некоторые сложные коллоиды. Условия обработки этого процесса относительно мягкие с низким термическим повреждением, что делает его подходящим для продуктов, содержащих множество термочувствительных компонентов, а также для проверки формулы на этапе исследования.
Типичный процесс можно резюмировать следующим образом: предварительное смешивание сырья, кондиционирование, промежуточное расширение, сушка и охлаждение, сверхтонкое измельчение, вторичное смешивание, последующее отверждение или микрогранулирование, просеивание и сортировка, нанесение покрытия распылением и упаковка. Если промежуточное расширение осуществляется с использованием основных материалов с высоким содержанием крахмала и некоторых компонентов с высоким содержанием белка, это обычно может улучшить степень структурирования основного материала, обеспечивая основу для последующего формования и водостойкости.
Преимущества этого пути подготовки в основном отражаются в двух аспектах. Во-первых, низкотемпературная экструзия позволяет снизить высокую тепловую нагрузку, что полезно для сохранения термочувствительных питательных веществ и вкусовых компонентов; во-вторых, обработка сферонизацией может улучшить округлость и поверхностную плотность частиц. Обеспечивая вкусовые качества продукта, он может эффективно улучшить его стабильность в воде. Результаты исследования Wang et al. (2020) показывают, что микрочастицы, полученные с помощью процесса марумеризации микроэкструзией, могут значительно увеличить степень удержания сухого вещества и липидов в условиях сильной аэрации, а также улучшить показатели роста и набора массы крупных личинок желтого горбыля.
Средний; основан на шлифовании, вторичной формовке и сортировке
Независимо от выбранного основного маршрута формования, производительность готового комбикорма из личинок рыб с размером частиц менее 0,3 мм во многом зависит от звеньев постобработки. Процессы последующего опрыскивания и нанесения покрытия в основном используются для добавления термочувствительных питательных компонентов, улучшения вкусовых качеств и уменьшения потерь питательных веществ при выщелачивании в водоеме. Для процессов промежуточного расширения и низкотемпературной экструзии обычно требуется количественное распыление масла или распыление функциональной активной жидкости после того, как готовые частицы завершили сушку и охлаждение, что позволяет избежать разрушительного воздействия высокотемпературного процесса на активные функциональные компоненты.
Судя по существующим исследованиям и технологическим данным, распылительная сушка является широко используемым техническим способом приготовления микрокапсулированных продуктов. Его основной принцип заключается в полном эмульгировании или суспендировании\/диспергировании материала сердцевины, материала стенок и системы жидкой фазы, затем формировании мелких капель путем распыления и быстром обезвоживании их в порошок или формировании микрочастиц в среде горячего воздуха. Ли Мэнфан и др. (2015) использовали распылительную сушку для приготовления микроинкапсулированного масла тилапии и исследовали влияние соотношения материала стенок, загрузки масла, давления гомогенизации, количества гомогенизаций, температуры воздуха на входе и скорости подачи на эффективность заливки. Результаты показали, что высокие скорости внедрения и хорошая окислительная стабильность могут быть получены при определенных условиях процесса. Хотя это исследование не было направлено непосредственно на формование корма для личинок рыб, оно имеет справочное значение для защиты рыбьего жира, фосфолипидов и жирорастворимых питательных веществ в кормах для личинок, высушенных распылением.
В области корма для личинок рыб ценность процесса распылительной сушки/микрокапсулирования в основном отражается в трех аспектах: во-первых, он может производить микрочастицы с размером частиц менее 0,3 мм или даже меньше, подходящие для ранних стадий открытия и одомашнивания личинок рыб; во-вторых, это может уменьшить быструю потерю в воде масел, аттрактантов и некоторых функциональных питательных компонентов за счет заделки материала стенки, эмульгационной гомогенизации и быстрой сушки; в-третьих, это может позволить продукту достичь хороших характеристик диспергирования, суспендирования и медленного осаждения за счет классификации частиц по размеру и регулирования плотности частиц. Соответствующие данные о процессе кормления микрочастицами личинок рыб также позволяют предположить, что корм с микрочастицами личинок рыб должен обладать хорошей стабильностью воды и медленной скоростью осаждения, чтобы продлить период времени, в течение которого личинки рыб обнаруживают и потребляют корм (Научно-исследовательский институт рыболовства в Южно-Китайском море, Китайская академия рыбных наук, 2005; CN102228148B, 2012).
Во-вторых, провести предварительную проверку процесса предварительного шлифования. Узким местом производства продуктов с размером частиц <0,3 мм является не формовочное оборудование, а ограничение размера частиц порошка сырья, сыпучести порошка и выделения масла. Рекомендуется включить в схему инженерного проектирования регулирование производительности измельчения сырья 200 меш, технологии низкотемпературного измельчения, классификации воздуха и звеньев фильтрации жидкости, чтобы избежать проблем с закупоркой отверстий матрицы только на этапе формования.
Основными преимуществами этого пути являются: во-первых, он позволяет увеличить скорость клейстеризации крахмала и степень отверждения некоторых белков, улучшая усвояемость и основную структуру частиц; во-вторых, он совместим с существующими производственными линиями расширения, что делает масштабирование производства относительно простым; в-третьих, для предприятий, оснащенных зрелыми условиями распыления, просеивания и распыления, это вполне подходит для формирования крупномасштабного производственного окна. К его недостаткам относятся более длинная технологическая цепочка, более высокий риск потерь термочувствительных компонентов, а также потенциальное увеличение доли тонкого порошка и потерь при просеивании после вторичного измельчения. При использовании для продуктов размером менее 0,3 мм эффект продукта должен быть подтвержден путем проверки целевого размера частиц, добавления добавок после опрыскивания и проверки на мелкомасштабном сельском хозяйстве.
Таблица 3. Примеры распределения частиц по размерам в образцах распылительной сушки/микроинкапсулирования
Типичный технологический процесс включает сверхтонкое измельчение, смешивание порошков, распыленное добавление жидкости, агломерацию и грануляцию, низкотемпературную сушку, просеивание и последующее распыление. Ключевые контрольные точки заключаются в вязкости влажного материала, скорости добавления жидкости, скорости вращения агломерационного оборудования, времени грануляции и интенсивности сушки. Если добавление жидкости недостаточно, гранулы трудно сформировать; если добавление жидкости является чрезмерным, легко образоваться слишком большие агломераты, что приведет к увеличению последующих потерь при просеивании.
В-четвертых, процесс распылительной сушки должен служить функциональным модулем, а не общим маршрутом грануляции. Если распылительная сушка применяется для приготовления раннего стартового корма или капсулирования функциональных активных ингредиентов, необходимо сосредоточиться на контроле стабильности эмульсии, системы материала стенок, содержания твердых веществ, температуры воздуха на входе, температуры воздуха на выходе, скорости подачи, эффективности сбора порошка и влажности конечного продукта. Кроме того, посредством тестирования размера частиц необходимо подтвердить, соответствует ли продукт размеру частиц <0,3 мм.
МЭМ ~98%, раскрошенный корм ~76% (Ванг и др., 2020)
Промежуточное расширение — это относительно распространенный инженерный путь, используемый отечественными предприятиями для разработки корма из личинок рыб и высококачественных кормов для водной среды. Этот процесс не позволяет напрямую получить конечный продукт толщиной менее 0,3 мм за счет расширения; вместо этого сначала используется процесс расширения для улучшения степени отверждения, структуры ткани и усвояемости некоторых видов сырья или промежуточных материалов. Впоследствии конечный корм для личинок рыб получают посредством таких этапов, как сушка, охлаждение, сверхтонкое измельчение, вторичное дозирование, микрогранулирование или просеивание. Для рецептур, требующих высокой степени желатинизации крахмала и хорошей отверждаемой основы, промежуточное расширение эквивалентно сначала завершению предварительной обработки сырья, а затем его передаче на последующий процесс для полного контроля размера частиц.
Технологический процесс распылительной сушки корма для личинок рыбы можно резюмировать как «предварительная обработка сырья – эмульгирование и гомогенизация – распылительная сушка – циклонный сбор – охлаждение и сортировка – упаковка готовой продукции». Передняя часть фокусируется на контроле крупности суспензии, содержания твердых частиц, стабильности эмульгирования и состояния дисперсии масла, чтобы избежать крупных частиц, агрегации капель масла или засорения форсунок; на этапе распылительной сушки основное внимание уделяется контролю температуры входящего воздуха, температуры выходящего воздуха, скорости подачи, давления распыления и отрицательного давления внутри колонны, чтобы материал мог завершить обезвоживание и сушку в течение короткого времени; задняя часть удаляет слишком мелкий порошок и частицы большого размера посредством просеивания и классификации, чтобы сохранить концентрацию основного размера частиц в максимально возможной степени в пределах диапазона, доступного для проглатывания личинками рыб. Для продуктов размером менее 0,3 мм распылительная сушка — это не просто «сушка в порошок», а структура частиц, распределение частиц по размерам и характеристики в воде совместно определяются методами эмульгирования, распыления, сушки и классификации.
Контролируйте фильтрацию жидкости, давление нагнетания, дробеструйную очистку и сортировку.
Что касается характеристик продукта, частицы корма из личинок рыб, высушенные распылением, мелкие, а распределение питательных веществ относительно равномерное. Масла, фосфолипиды и аттрактанты могут быть хорошо диспергированы внутри или на поверхности частиц посредством системы эмульгирования. По сравнению с обычными порошкообразными кормами такие продукты менее склонны к быстрому распаду или значительному помутнению воды после попадания в нее; по сравнению с микрочастицами, расширенными при высокой температуре, термическая история обработки короче, что более полезно для защиты низкомолекулярных пептидов, витаминов, аттрактантов и некоторых жирорастворимых функциональных компонентов. Соответствующие технологические данные по микрокапсулированному стартовому корму для личинок золотистого помпано также показывают, что микроинкапсулированная приманка, приготовленная посредством предварительной обработки расширения, ультратонкого измельчения, покрытия стенового материала и распылительной сушки, помогает улучшить привлекательность, усвояемость, водную стабильность и свойства суспензии (CN102228148B, 2012). Таким образом, ценность высушенного распылением микрокапсулированного корма для личинок рыб заключается в том, что он «мелкий по размеру частиц, однородный по питательным веществам, стабилен в воде, хорошо медленно оседает и легко усваивается личинками рыб».
Высокие требования к тонкости помола, контролю форм, сферизации и просеивания.
С точки зрения поведенческих характеристик в воде, высушенная распылением микрокапсулированная приманка из личинок рыб должна обладать отличной диспергируемостью и свойствами медленного осаждения после попадания в воду. После попадания в водоем частицы приманки могут образовывать относительно однородное состояние взвеси от поверхности до верхних и средних слоев воды и медленно тонуть, что может расширить окно обнаружения и кормления личинок рыбы и избежать таких проблем, как быстрый дрейф, слипание или накопление на дне, связанные с обычным порошковым кормом. Характеристики медленного оседания особенно важны для стартового корма для личинок рыб: с одной стороны, эта характеристика адаптируется к характеристикам роста и развития личинок рыб, которые имеют слабую питательную способность и короткие периоды охоты; с другой стороны, при режиме высокой частоты и малого количества кормления он может эффективно уменьшить отложение остаточной приманки и снизить нагрузку на окружающую среду на водный объект аквакультуры. Поэтому оценка качества такой личиночной приманки не должна основываться исключительно на размере частиц готового продукта; вместо этого следует провести комплексную оценку, объединяющую диспергируемость воды, продолжительность медленного осаждения, уровень мутности воды, статус отложения остаточной приманки и реакцию питания личинок рыбы.
Рисунок 7. Состояние распределения высушенного распылением микрокапсулированного корма для личинок (<0,3 мм) в воде.
Что касается характеристик пищевого поведения, высушенный распылением микроинкапсулированный корм для личинок рыб может улучшить способность молоди личинок идентифицировать и принимать искусственные корма за счет комбинированного регулирования белковых гидролизатов, фосфолипидов, рыбьего жира, аттрактантных пептидов и вкусовых веществ. В практике производственного применения необходимо внимательно следить за ключевыми показателями, такими как реакция преследования личинок рыбы после кормления, продолжительность кормления, количество остаточной прикормки, полнота брюшной полости и мутность воды: если плотность частиц корма слишком низкая, могут возникнуть такие проблемы, как длительное плавание на поверхности воды и недостаточная однородность дисперсии; если плотность частиц слишком высока или структурная компактность частиц недостаточна, могут произойти такие явления, как быстрое погружение, выщелачивание и потеря питательных веществ и даже ухудшение качества воды. Соответственно, основное направление последующих исследований, разработок и оптимизации высушенных распылением микрокапсулированных кормов для личинок рыб сосредоточено на балансе производительности между распределением частиц по размерам, плотностью частиц, скоростью осаждения, стабильностью воды и системой притяжения, что в конечном итоге формирует такие характеристики продукта, как «легкость в употреблении, медленное осаждение, низкие потери и сильное предпочтение».
Личинки ценных рыб, стадия одомашнивания личинок морских рыб
Производительность готовой продукции, скорость возврата порошка, степень засорения матрицы, округлость
Для кормовых личинок рыб размером менее 0,3 мм оценка продукта не должна ограничиваться внешним видом и размером частиц; вместо этого следует создать систему оценки, объединяющую гранулометрический состав, стабильность воды, эффективность медленного осаждения и реакцию на подачу. Что касается размера частиц, следует обратить внимание на долю частиц целевого диапазона размеров, долю слишком мелкого порошка и долю крупных частиц. Что касается стабильности воды, следует обратить внимание на степень удержания сухого вещества, выщелачивание питательных веществ и степень мутности воды после определенного времени замачивания. Для медленного осаждения следует учитывать состояние дисперсии, время суспензии и скорость осаждения частиц после попадания в воду. Что касается кормления, суждение должно сочетаться с реакцией преследования личинок рыбы, продолжительностью кормления, наполненностью желудка и остаточным состоянием наживки. Существующие исследования микрокапсулированных кормов для крупных личинок желтого горбыля также указывают на то, что микрокапсулированные корма должны обладать определенным водопоглощением и проницаемостью для поддержания соответствующих скоростей взвешивания и осаждения, тем самым облегчая поедание личинками и избегая при этом чрезмерных потерь сердцевинных материалов (Zhu Qingguo, 2018). Таким образом, оптимизация процесса кормления личинок рыб размером менее 0,3 мм должна в дальнейшем смещаться от «можно ли сделать его маленьким» к «может ли он после того, как станет маленьким, стабильно попадать в воду, вовремя обнаруживаться личинками рыбы и эффективно проглатываться».
В-пятых, создайте замкнутый цикл проверки эффективности на этапе аквакультуры. Успешная разработка кормов из личинок рыб с размером частиц <0,3 мм не может оцениваться исключительно по стандарту «производимость и формуемость». Также необходимо создать полный механизм для лабораторных испытаний, пилотных испытаний и проверки на месте на этапе аквакультуры, уделяя особое внимание сравнительной проверке нормы кормления, степени удержания сухого вещества, степени удержания липидов, выживаемости, скорости набора веса и показателей качества воды. Только тогда, когда как показатели технологии переработки, так и показатели эффективности производства аквакультуры стабильны, продукт может поступить на коммерческое продвижение.
Просеивание и сортировка являются ключевым звеном, которое нельзя игнорировать в процессе производства корма из личинок рыб размером менее 0,3 мм. Чем уже целевой диапазон размеров частиц, тем значительнее влияние выбора параметров сита, амплитуды вибрации, содержания влаги в материале и сферичности частиц на выход готового продукта. Для продуктов со строгими требованиями к размеру частиц менее 0,3 мм следует избегать вывода о квалификации размера частиц продукта исключительно на основе «шаблона 0,3 мм»; вместо этого необходимо уточнить размеры частиц D50, D90 и долю частиц, превышающих предел, путем просеивания готового продукта или тестирования размера частиц. Вообще говоря, чем выше стабильность качества на этапе предварительного формования и чем разумнее конструкция системы просеивания, тем ниже количество образующейся пыли и коэффициент доработки продукта, а также тем лучше экономика процесса. Упаковочное звено должно следовать принципам предотвращения света, предотвращения окисления и предотвращения повторного увлажнения, и следует выбирать композитные упаковочные материалы с отличными кислородонепроницаемыми свойствами.
Исследование технологии переработки мелкодисперсного материала ростков рыбы (
Юго-восточный угол пересечения улиц Фую и Шуньчэн-роуд, промышленный парк Синьсян, Хэнань, Китай
Линия по производству кормов для домашних животных
С точки зрения аквакультуры, технология переработки рецептурного корма для личинок рыб с размером частиц менее 0,3 мм должна в конечном итоге решать четыре основных вопроса: смогут ли личинки рыб успешно завершить процесс кормления, останется ли стабильным прирост веса, можно ли повысить выживаемость культуры и легко ли управлять культурным водным объектом. Существующие исследования показывают, что, когда гранулированный корм имеет хорошую стабильность в воде и низкую скорость вымывания питательных веществ, личинки рыб с большей вероятностью сохраняют стабильный статус питания и достигают лучших показателей роста в режимах аэрации, проточной воды и высокочастотного кормления (Langdon, 2003; Wang et al., 2020). Однако физическая стабильность частиц не может полностью отражать реальный эффект от применения в аквакультуре. Если твердость частиц слишком высока, аттрактантная активность недостаточна или характеристики осаждения не соответствуют привычкам питания целевых культивируемых видов, это все равно будет оказывать неблагоприятное влияние на фактический эффект кормления, даже если его водная стабильность хорошая.
В сочетании с анализом характеристик процесса можно увидеть, что частицы, полученные с помощью процесса низкотемпературной холодной экструзии/микроэкструзии – сферизации, имеют относительно сбалансированные характеристики с точки зрения постоянства размера частиц, сферичности поверхности и устойчивости к воде. Таким образом, этот процесс имеет значительные преимущества при выращивании ценных личинок морских рыб и на строгих стадиях одомашнивания. Эффект промежуточного пути расширения больше зависит от степени соответствия между формулой и последующей обработкой: если основа расширения, желатинизации хорошая, а контроль процесса последующего сверхтонкого измельчения, просеивания и последующего распыления достаточен, эффект аквакультуры может оставаться стабильным; если соединение с обратными процессами отсутствует, могут возникнуть такие проблемы, как высокая доля пыли в продукте, колебания вкусовых качеств и повышенная нагрузка на культуральный водный объект. Процесс мокрой агломерации имеет определенные преимущества в щадящей обработке и активном удержании питательных веществ, но если прочность частиц продукта и стабильность воды недостаточны, эффект от его применения в системах выращивания личинок с высокой аэрацией будет значительно ограничен. Процесс распылительной сушки или микрокапсулирования больше подходит для удовлетворения функциональных требований, таких как «раннее открытие кормления, доставка функциональных активных веществ и приручение перехода к привычкам питания», и не подходит в качестве единственного способа процесса для всего цикла выращивания личинок.
Бережная обработка, но прочность частиц и стабильность партии относительно средние.
2.1 Пищевая ценность и характеристики формулы
4 Сравнение эффектов аквакультуры, применения на рынке и выбора процессов для различных методов обработки
Чтобы проверить осуществимость процесса низкотемпературной холодной экструзии при производстве корма из личинок рыб размером 0,3 мм, были проведены испытания по формованию в рамках конкретного проекта корма из личинок рыб. Опираясь на платформу для испытаний оборудования для подачи воды, в ходе испытаний были изучены такие аспекты, как сверхтонкое измельчение, низкотемпературное кондиционирование, низкотемпературная выгрузка, дробеструйная обработка, а также сортировка и сортировка. Целью было выяснить, можно ли стабильно формовать микрочастицы с размером частиц 0,3 мм, обеспечивая основу параметров для последующей разработки продуктов <0,3 мм. Это испытание не эквивалентно полной сельскохозяйственной проверке, но имеет прямое эталонное значение для низкотемпературной разгрузки, формирования микрочастиц и непрерывного производственного подключения.
По сравнению с кормами с крупными частицами, первый корм для личинок рыб с размером частиц менее 0,3 мм имеет меньший размер и большую удельную поверхность, что делает масла и активные компоненты корма более подверженными воздействию воздуха и водоемов. Если контроль параметров в процессах предварительного измельчения, смешивания, формования и последующей обработки во время производства кормов не соответствует технологическим требованиям, это, скорее всего, вызовет ряд проблем с качеством, таких как окисление жиров, выщелачивание активных питательных компонентов, шероховатая поверхность частиц, чрезмерная доля мелкого порошка и усиление различий в качестве между партиями продукта.
(4) Процесс распылительной сушки/микрокапсулирования больше подходит для производства сверхранних стартовых кормов, инкапсуляции функциональных активных факторов и доставки питательных веществ; Основными параметрами процесса, которые влияют на контрольные показатели, такие как выход готового продукта, содержание влаги и распределение частиц по размерам в этом процессе, являются температура входящего воздуха, температура выходящего воздуха, скорость подачи, давление распыления и состояние стабильности предварительного нагрева оборудования.
D90, 150 меш/скорость прохождения 200 меш
Чтобы удовлетворить различные требования к продукту и улучшить использование оборудования, последующий технологический процесс может использовать двухуровневую структуру кондиционирования: двухвальный кондиционер с дифференциальной скоростью сконфигурирован на верхнем уровне, а обычный однослойный кондиционер сконфигурирован на нижнем уровне. В нижнем кондиционере установлены два выпускных отверстия для подключения к расширительной камере соответственно. Когда материал поступает в камеру расширения из загрузочного отверстия дальше от чистовой матрицы, его можно использовать для обычного производства при термическом расширении; когда материал поступает в камеру расширения из загрузочного отверстия ближе к чистовой матрице, его можно использовать для производства низкотемпературной холодной экструзии. Такая конструкция позволяет совмещать на одной производственной линии как обычные экспандированные продукты, так и продукты низкотемпературной холодной экструзии из кормовых личинок рыб размером 0,3 мм.
Показатели оценки корма для личинок рыб размером менее 0,3 мм должны охватывать как стадию переработки, так и завершение выращивания. На этапе обработки необходимо уделять внимание распределению частиц по размерам, скорости выпуска готовой продукции, скорости возврата порошка, степени засорения матрицы, конечной влажности, стабильности партии и стабильности непрерывного производства; Фермерское хозяйство должно уделять внимание началу кормления, стабильности воды, степени удержания сухого вещества, степени удержания липидов, выщелачиванию питательных веществ, характеристикам осаждения/суспензии и влиянию на качество воды для аквакультуры. Объединив литературные данные и опыт инженерных испытаний, рекомендуется создать следующую систему оценки.
5 Рекомендации по технологической разработке комбикорма для личинок рыб с размером частиц ≤ 0,3 мм
В-третьих, оптимизировать конструкцию непрерывного соединения процесса низкотемпературной холодной экструзии. Между процессами непрерывной экструзии и барабанной обработки необходимо оборудовать буферные системы, системы распределения материалов и системы параллельного формования; в противном случае могут возникнуть такие проблемы, как накопление разрядов, колебания качества партии и повышенная скорость возврата порошка. Для продуктов с заданной производительностью 0,5 т/ч и границей крупности 0,3 мм расчетная производительность экструзионной части должна быть не менее 1 т/ч, а мощность оборудования по просеиванию возвратного материала должна быть зарезервирована.
(3) Результаты инженерных испытаний низкотемпературной холодной экструзии для сырья размером 0,3 мм показывают, что микрочастицы с размером границы 0,3 мм могут быть сформированы посредством процессов низкотемпературной выгрузки из матрицы и процессов галтовочного формования. Однако продукты с размером частиц строго менее 0,3 мм предъявляют более высокие технические требования к измельчению 200 меш, фильтрации жидкого сырья, параметрам разгрузки фильеры под низким давлением, предотвращению засорения отверстий фильеры, связи между процессами непрерывной разгрузки и периодической сферизации, а также технологии тонкого просеивания.
Этап кондиционирования или контроля влажности в основном предполагает добавление воды, повышение температуры, улучшение пластичности и формирование первоначальной связующей структуры. Промежуточный путь расширения может контролировать кондиционирующую влажность в более высоком диапазоне в соответствии с формулой для создания отверждаемой основы; маршрут низкотемпературной холодной экструзии должен избегать сильного сдвига и высокого повышения температуры, уделяя особое внимание обеспечению однородности влажности и низкотемпературной разгрузки; маршруты мокрой агломерации и распылительной сушки должны контролироваться с учетом реологии суспензии или влажных агломератов.
Необходимо подчеркнуть, что распылительную сушку/микрокапсулирование не следует просто совмещать с традиционными способами формования частиц, такими как промежуточное расширение или низкотемпературная холодная экструзия. Его основная ценность заключается не в том, чтобы «сделать частицы круглыми», а в обеспечении защиты питательных веществ и контроля высвобождения за счет материалов стенок, эмульгирования и быстрого высыхания. Для продуктов размером менее 0,3 мм распылительная сушка больше подходит в качестве этапа раскрытия или модуля функционального улучшения, а также может использоваться в сочетании с последующими процессами смешивания, нанесения покрытия или классификации.
Чем мельче измельчение, тем оно неоптимальнее. Чрезмерное измельчение может вызвать такие проблемы, как повышение температуры, осаждение масла, повышенное запыление и снижение текучести, а также значительно снизит эксплуатационную стабильность процессов смешивания, подачи и формования. Более разумная стратегия процесса состоит в том, чтобы одновременно контролировать распределение частиц по размерам, повышение температуры порошка и внешнюю утечку масла на стадии измельчения. При необходимости используйте классифицированное измельчение, низкотемпературное измельчение, воздушную классификацию или вторичное просеивание, чтобы гарантировать, что порошок соответствует требованиям формования размером менее 0,3 мм, сохраняя при этом хорошую текучесть и технологичность.
Следующая статья:
(1) Стартовый корм для личинок рыб с размером частиц менее 0,3 мм представляет собой не простой рафинированный продукт обычных комбикормов для водных животных, а систематический продукт, к которому предъявляются высокие требования к качеству сырья, размеру частиц измельчения, интенсивности термической обработки, точности размера частиц, стабильности воды, эффекту удержания питательных веществ и адаптируемости к кормлению.
Процессы распылительной сушки или микрокапсулирования обычно используются для приготовления корма для личинок рыб с меньшим размером частиц, более высокой степенью внедрения или функциональной способностью доставки. Основной принцип заключается в том, чтобы сначала создать стабильную эмульсию или суспензионную систему из масел, белковых гидролизатов, функциональных факторов и системы материалов стенок, которая затем поступает в сушильную башню горячим воздухом посредством распыления, в результате чего капли быстро теряют воду и образуют частицы микрокапсул (Yúfera et al., 2003; Yúfera et al., 1999; Mohammed et al., 2020; WO2013078571A1, 2013). Этот процесс подходит для сверхраннего открытия, внедрения функциональных компонентов, защиты аттрактантов и доставки жирорастворимых активных компонентов.
Как видно из таблицы 3, размер частиц этого образца в основном сосредоточен в интервале 0,12–0,40 мм, с относительно высокой долей в интервале 0,25–0,40 мм. Если позиционирование продукта составляет строго <0,3 мм, весь интервал 0,25–0,40 мм не может просто считаться качественным продуктом. Вместо этого пропорции 0,25–0,30 мм и 0,30–0,40 мм должны быть дополнительно подтверждены с помощью лазерного анализа размера частиц, анализа микроскопических изображений или тонкого скрининга, а также должен быть установлен механизм вторичной классификации или переработки.
Недавно проект реконструкции комбикормового завода - проект реконструкции грануляции шлака Ланлин Хайдинг, возглавляемый компанией Henan Mufeng Intelligent Equipment Co., Ltd., успешно завершил процесс приемки и прошел гладко. Эта новость привлекла широкое внимание в отрасли кормового оборудования, ознаменовав еще одно значительное достижение Henan Mufeng Intelligent Equipment Co., Ltd. в области технологической трансформации комбикормовых заводов.
С точки зрения физических характеристик корма из личинок рыб размером менее 0,3 мм предъявляют значительно более высокие требования к крупности исходного порошка. Вообще говоря, D90 базового порошка следует контролировать ниже 100 мкм, а основной порошок для граничных продуктов размером 0,3 мм должен стабильно контролироваться, чтобы пройти более 150 меш; если необходимо увеличить выход готовой продукции <0,3 мм, то тонкость измельчения необходимо повысить до уровня 200 меш. Испытания с использованием матрицы 0,3 мм показывают, что, когда степень просеивания при 150 меш составляет всего около 48,75%, все еще существуют ограничения на текучесть на выходе и проходимость отверстий матрицы 0,3 мм, что позволяет предположить, что крупность порошка является предпосылкой для стабильного производства продуктов размером менее 0,3 мм.
