av Mian N Riaz, Direktör för Process Engineering R&D Center vid Texas A&M University
Extrudern är en idealisk maskin som kan utformas för att bearbeta flytande eller sjunkande vattenfoder genom att justera formeln. Extrudering kräver fukt, värme, och tryck för att bearbeta vattenfodret. Temperaturer högre än 100 ℃ behövs för att uppnå expansion av vattenfodret när det lämnar formen.
Vid extrudering, temperaturen uppnås genom förkonditionering och ånginjektion. Samtidigt utsätts materialet för ett relativt högt tryck. Tryckskillnaden i extruderns inre och den yttre miljön kommer att orsaka extrudering av det akvatiska fodret. När materialet pressas genom munstyckshålen i änden av extrudercylindern, en del av vattnet i den överhettade degen förångas omedelbart och orsakar expansion. Under extrudering, Vattenfoderpellets av hög kvalitet tillverkas genom denaturering av proteiner och gelatinering av stärkelse. Vattenfodertillverkningsindustrin är allmänt erkänd som en av de snabbast växande foderindustrierna i världen.
Extrudering är ingen ny teknik. Sedan extruderingstekniken började 1948, utrustningen för att producera vattenfoder kan se annorlunda ut, men principerna för bearbetning förblir desamma; vi lagar foder vid höga temperaturer. När ett företag åtar sig till extruderingsteknik, man kan vara säker på att en extruder kommer att hålla i mer än 20-30 år om den underhålls på rätt sätt. Beslutet om vilken extruder som ska köpas baseras på kostnader, stöd och engagemang från företaget. En typisk extruder för vattenfoder består av matningsanordningar, förkonditionering, extruder cylinder, matris och skärare.
Matningsanordningar (Foderleveranssystem)
Viktiga för alla extruderingsoperationer är fodertillförselsystemen. Tragar eller kärl är en integrerad del av en matningsanordning och används för att hålla de torra ingredienserna ovanför matarna. Dessa system måste kunna mata likformigt både en torr och/eller flytande ingrediens och en blandning av ingredienser.
Förkonditioneringsmedel
Förkonditioneringssteget initierar uppvärmningsprocessen genom tillsats av ånga och vatten i den torra mäsken. Enhetlig och fullständig fuktinträngning av råvarorna förbättrar avsevärt extruderns stabilitet och förbättrar den slutliga produktkvaliteten. Målet med ett förkonditioneringssteg är att kontinuerligt hydratisera, värme, och blanda alla tillsatsströmmar jämnt med det torra receptet.
Förkonditioneringsprocessen är enkel. Råvarupartiklar hålls i en varm, fuktig, blandningsmiljön under en given tid och töms sedan kontinuerligt ut i extrudern. Denna process resulterar i att råvarupartiklarna hydratiseras och värms upp av ångan och vattnet i miljön.
Extruderpipa
Extrudercylinderenheten består av en roterande extruderaxel och element (segmenterade skruvar och skjuvlås), ett stationärt fathus (bestående av segmenterade sektioner), och en form- och knivenhet. Förhållandet mellan längd och diameter för extrudercylindern kan varieras såväl som den faktiska geometriska utformningen av varje enskild komponent.
De tillgängliga skruvelementen varierar beroende på tillverkare och applikation. Förutom att bara transportera materialet från inloppet till formen, skruvgeometri kan påverka blandning, knådning, uppvärmning och tryckutveckling. Extruderns roterande skruv- och skjuvlåselement transporterar och värmer materialet sekventiellt genom mekanisk energiavledning.
Rörelse och omvandling av material inuti extrudern kan beskrivas som en operation med tre enheter; matning, knådning eller övergång, och de sista kokzonerna. Det finns tre typer av extruder som oftast används inom vattenfoderindustrin. Dessa är den enda skruven, samroterande parallellaxel dubbelskruvar och koniska samroterande dubbelskruvextrudrar.
Form/kniv design
Form- och knivtekniken är liknande för alla matlagningsextrudrar. Extruderingskammaren är täckt med en slutlig form som har två huvudfunktioner. Det ger en begränsning av produktflödet vilket gör att extrudern utvecklar det erforderliga trycket och skjuvningen. Dessutom, den slutliga formen formar extrudatet när produkten lämnar extrudern. Mängden expansion som önskas i slutprodukten kan kontrolleras genom formelmanipulation och öppen yta i formen. Oexpanderat, men färdigkokt, matningar kräver i allmänhet 550 till 600 kvadratmillimeter öppen yta per metriskt ton genomströmning. Mycket expanderade matningar kräver 200 till 250 kvadratmillimeter öppen yta per metriskt ton genomströmning.
