擠壓膨化技術興起于食品加工行業(yè)，20 世紀50年代，美國率先將擠壓技術應用于飼料工業(yè)，主要用于加工寵物食品，對動物飼料進行預處理以改進消化性和適口性及生產(chǎn)反芻動物蛋白補充料的尿素飼料。
　　20 世紀70 年代單螺桿擠壓機被用于植物蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)，到了80 年代，擠壓技術已成為國外發(fā)展速度最快的飼料加工新技術， 它在加工特種動物飼料、水產(chǎn)飼料、早期斷奶仔豬料及飼料資源開發(fā)等方面具有傳統(tǒng)加工方法無可比擬的優(yōu)點。擠壓技術在我國飼料工業(yè)中的起步比較晚， 自20 世紀90 年代以來，國內(nèi)的膨化技術才有了較大的發(fā)展。在這些實際生產(chǎn)應用中，擠壓機無論在機械結構還是自動控制方面都有很多創(chuàng)新和發(fā)展。由于在產(chǎn)品成型方面，擠壓膨化機比制粒機生產(chǎn)出的產(chǎn)品蓬松，密度小、硬度小，進而使產(chǎn)品具有適口性好，易消化，產(chǎn)品樣式豐富，水質污染和浪費少等優(yōu)點。而今，擠壓膨化技術已成為寵物飼料加工的核心技術，有著不可替代的地位。由于寵物食品行業(yè)有著它固有的經(jīng)濟實力和科研價值，因此研究寵物食品加工的核心技術及設備有著非常重要的意義。
　　1 寵物飼料的加工工藝與設備寵物食品加工工藝是飼料生產(chǎn)工藝和食品生產(chǎn)工藝的結合。寵物料的種類有干膨化產(chǎn)品、半濕產(chǎn)品、軟膨化產(chǎn)品、濕罐頭產(chǎn)品和零食(或點心)。其中除了罐頭產(chǎn)品外所有種類的寵物食品均與膨化工藝息息相關。由此可見膨化是寵物食品加工工業(yè)中的核心部分。而在寵物食品的加工過程中基本上都是采用擠壓膨化技術。擠壓膨化寵物食品的一般加工工藝為：原料配制→拌粉→預處理→擠壓膨化→冷卻干燥→拋光→油脂、調(diào)味劑噴涂→包裝。主要設備組成：多功能攪拌機、螺旋上料機、調(diào)質器、膨化機、烤爐、拋光機、噴油機、噴脂機等。寵物飼料的原料主要以肉產(chǎn)品為主， 產(chǎn)品粘性強，不能用單螺桿擠壓機進行經(jīng)濟的生產(chǎn)。而雙螺桿擠壓機減少了剪切范圍，具有更有效的泵送作用及自擦凈作用， 適用于生產(chǎn)新鮮肉類和含油脂高的飼料。因此，在寵物飼料的實際生產(chǎn)中，多使用雙螺桿擠壓膨化機。寵物飼料加工過程中影響其擠壓膨化效果的因素有以下幾個方面。① 機型的影響：濕法或干法、規(guī)格大小、螺桿長度與直徑之比、螺桿結構、螺桿的磨損率、套筒的溝槽形狀、壓模直徑、材料、�？讛�(shù)量。② 物料特性的影響：密度、淀粉含量、油脂含量、水分、粗纖維含量。③ 調(diào)質的影響：喂料量、蒸汽與水分添加量（在何處加水）、蒸汽質量、水的溫度。蒸汽添加量（5%~8%）、水分添加量（6%~12%）。④ 操作使用的影響：螺桿與套筒的搭配、給水的穩(wěn)定性、配方的更換、套筒的保溫、螺桿的冷卻、后續(xù)加工(打碎、冷卻、粉碎、噴涂、烘干)控制方法。
　　2 國內(nèi)外寵物飼料擠壓膨化設備的研究現(xiàn)狀目前， 國外知名的擠壓膨化設備生產(chǎn)商主要有：美國Wenger 公司、美國Extra-Tech 公司、英國Anderson公司、德國Amandus Kahl 公司、法國克萊斯勞(Clextral)公司。這些廠家生產(chǎn)的擠壓膨化機已經(jīng)能夠實現(xiàn)溫度、壓力、轉速的自動調(diào)節(jié)和數(shù)字顯示，并且已經(jīng)形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。國內(nèi)寵物擠壓膨化機生產(chǎn)企業(yè)主要有：濟南賽百諾科技開發(fā)有限公司、濟南天時信機械設備廠、濟南槐蔭天機械設備廠、濟南大億膨化機械有限公司、北京金地三福膨化機制造有限公司等。這些國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的寵物飼料擠壓膨化機在性能上有的已接近國際水平。近年來擠壓機設備制造商為了適應飼料工業(yè)尤其是寵物飼料加工的發(fā)展，對擠壓機進行了一系列研究與創(chuàng)新。
　　2.1 多色寵物飼料的擠壓膨化設備近幾年，寵物零食和點心成為寵物飼料市場中增速最快的部分，而多色點心頗受市場的歡迎。過去很多商家采用聯(lián)合膨化法，這種方法一般需要兩個膨化機， 每個膨化機均加工一種配方的物料，且這些物料通過普通成套模具進行聯(lián)合膨化。每種配方的物料從各自的加工流水線出來后，再到另一個膨化機中進行交換。最后通過模具中的特殊裝置，使得兩個單獨配方的物料隨機結合在一起，生產(chǎn)出具有彩色花紋的產(chǎn)品。國外為多色寵物飼料的擠壓膨化設備開發(fā)了一種混合模頭。這種混合模頭可以按1： 1 的比例生產(chǎn)雙色產(chǎn)品，也能生產(chǎn)出多種形狀的產(chǎn)品，用一臺膨化機可以加工出由12 個色彩部分構成的產(chǎn)品。加工時通過縮小螺桿尾端直徑將雙螺桿擠壓機兩根相互嚙合的螺桿分開來；這樣，可以將兩種不同顏色的物料噴射到這兩根各自獨立的螺桿內(nèi)。來自每根螺桿經(jīng)過均勻布色的熱融物可在最后的模頭內(nèi)匯合，由一個�？着懦觯徊煌�的顏色可并列、可同心，也可混在一起形成不規(guī)則的大理石狀，不過這種裝置一次只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品。瑞士布勒公司生產(chǎn)的擠壓膨化設備通過使用特定的模具生產(chǎn)出了不同形狀和不同顏色的產(chǎn)品，還可以使一種顏色的產(chǎn)品通過第二種顏色獲得斑紋效果。但是在生產(chǎn)過程中需要注意：在成形切割階段，必須完成對熱融化產(chǎn)品的降壓、成形和切割，因此�？椎男螤钪陵P重要。即使在成形切割過程中，可移動的切割設備實現(xiàn)了對�？椎目刂�，在此過程中還是蒸發(fā)了大量的濕氣，為了防止冷凝和結塊需要添加適當?shù)臒釟夂惋L量。
　　2.2 夾心寵物飼料的擠壓膨化設備瑞士布勒公司所生產(chǎn)的擠壓膨化設備已經(jīng)成功地實現(xiàn)了夾心寵物食品的加工。此類產(chǎn)品需要擠壓膨化機將配方中的部分成分熟化，通過泵系統(tǒng)添加無需熟化的填料，膨化后的操作過程（如輸送、儲藏和干燥）通常較復雜。以夾心枕形產(chǎn)品為例，連續(xù)膨化成的管狀物料被送入模具，注入填充物，然后在后續(xù)的滾筒磨中對填充邊緣進行修整，最后生產(chǎn)出一個個兩端封口的枕頭片形產(chǎn)品�，F(xiàn)如今，國外的模具設計已經(jīng)達到了很高的水平，充分的利用這些模具后，就可以生產(chǎn)出人們所能想象到的各種各樣的寵物飼料。只要稍微改變擠出筒和相關部件， 就可以生產(chǎn)出形狀各異、尺寸不一及密度不同的寵物飼料。目前國內(nèi)的技術水平還僅僅局限于生產(chǎn)多種外觀形狀的寵物飼料，而在生產(chǎn)多色飼料和夾心飼料的技術上還有待突破。
　　2.3 通過電機、傳動設計改善設備性能Almex 公司是第一家在擠壓膨化設備上使用直流電機的公司。直流電機雖然結構復雜維護不便，但可以實現(xiàn)平滑調(diào)速，對于速度要求比較嚴格的場合多使用直流電機。使用直流電機，我們就可以精確地調(diào)整擠壓膨化機螺桿的轉速，確保了產(chǎn)品的質量。在傳__動設計方面，Almex 的擠壓膨化機既有v 帶式的也有內(nèi)置傳動式的。美國Extra-Tech 公司生產(chǎn)的擠壓膨化機使用的是內(nèi)置傳動，采用的是斜齒輪減速器。和常規(guī)的具有相同馬力標定的v 帶傳動系統(tǒng)相比，這種減速器可將馬力需求減小多達20 馬力。而且這種內(nèi)置的傳動系統(tǒng)可以消除那些使v 帶有效運轉的日常維護工作。濟南賽信機械有限公司生產(chǎn)的雙螺桿擠壓膨化機的主驅動、旋切均采用變頻調(diào)速，動力強勁、運行平穩(wěn)、節(jié)省能源。雖然我國生產(chǎn)的設備在性能上有一定的提高，但是其生產(chǎn)能力與國外的相比還是有很大的差距。
　　2.4 膨化機自動控制系統(tǒng)的改進國外在寵物飼料加工方面的膨化自動控制已向著與產(chǎn)品質量結合的方向發(fā)展，而我國計算機的引入主要還是解決生產(chǎn)自動化問題，僅注重于生產(chǎn)過程設備運行的監(jiān)控和單機設備的控制，對于改善產(chǎn)品質量等方面還沒有發(fā)揮應有的作用。通信網(wǎng)絡在國外已應用到膨化過程控制，實現(xiàn)系統(tǒng)信息資源共享。雖然國外擠壓膨化機的自動控制水平比國內(nèi)高，但國內(nèi)在膨化過程的控制上已有進一步的發(fā)展。瑞士布勒公司生產(chǎn)的ECOtwinTM 雙螺桿擠壓系統(tǒng)的特點是優(yōu)秀的可靠性和易操作性。機械能和密度控制保證始終如一的高產(chǎn)品質量。機械能控制模塊包括一個節(jié)流裝置和兩個閥門柱體。關閉閥門柱體將增加節(jié)流口之前的原料阻塞長度。這將導致填充率和停留時間的增加，從而增加機械能。通過設定好的機械能，優(yōu)化產(chǎn)品質地和蒸煮程度。模塊可以并入任意所需的工藝點，實現(xiàn)全生產(chǎn)線的自動化控制。而飼料的密度是在模具頭處，與溫度一起被選擇性的設定。當面團還在擠壓機中時，“密度控制系統(tǒng)”還能夠實現(xiàn)熱面團的蒸汽壓力控制。在不影響蒸煮程度的同時，可以對產(chǎn)品的下沉和浮動特性進行大幅控制。釋放的能量全部返回擠壓機系統(tǒng)，而不會散發(fā)到調(diào)質階段。國內(nèi)濟南賽信公司多年來在擠壓膨化機方面的努力取得的技術優(yōu)勢體現(xiàn)在寵物食品生產(chǎn)線上。操作簡單、易學、精確的參數(shù)控制，確保了產(chǎn)品能夠在特定的溫度、壓力、濕度和時間里完成。但是和瑞士布勒公司的機械能和密度控制系統(tǒng)相比，還是有很大的差距。
　　3 結論自1993 年第一屆國際飼料最高會議提出飼料發(fā)展要以動物福利為作業(yè)法典，保護環(huán)境和節(jié)約能源為發(fā)展準則，國外的商家們就不斷地開拓創(chuàng)新，獲得了商業(yè)利益和品質信譽的雙贏。擠壓膨化機模頭的創(chuàng)新設計， 恰到好處地適應了寵物飼料多樣性的市場需求。直流發(fā)電機，穩(wěn)定的傳動系統(tǒng)，高度的自動化，達到了節(jié)約成本、環(huán)保節(jié)能的目的。未來，國外寵物飼料機械設備制造商將繼續(xù)圍繞寵物的日常習慣，生產(chǎn)更富創(chuàng)新力的設備，而且將重點研制提高飼料質量的控制系統(tǒng)。相比而言，我國擠壓膨化機發(fā)展緩慢，很多設備關鍵部位的零件還是采用國外進口。生產(chǎn)能力低下，產(chǎn)品單一化，自動化程度低，都是我們亟待解決的問題。因此，寵物飼料加工工藝與設備領域的研究有著廣闊的前景和發(fā)展?jié)摿Α?BR>
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