魚(yú)粉生產(chǎn)設(shè)備研制方向的探討
技術(shù)支持
魚(yú)粉是一種優(yōu)質(zhì)動(dòng)物性蛋白質(zhì)飼料，不僅含有豐富的蛋白質(zhì)（45～75%），而且還含有多種動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)成分。實(shí)踐證明，摻和一定數(shù)量魚(yú)粉配制成混合飼料喂養(yǎng)畜禽和魚(yú)蝦類，效果很好。
我國(guó)魚(yú)粉產(chǎn)量很低，每年僅三萬(wàn)噸左右，而且生產(chǎn)工藝和設(shè)備落后，主要采用干法生產(chǎn)，魚(yú)粉質(zhì)量也較差，蛋白質(zhì)含量較低，殘油率較高，易發(fā)生氧化自燃，不宜久藏。有些土法生產(chǎn)的魚(yú)粉含鹽分高，更不符合飼料要求。這種落后生產(chǎn)方式已不能適應(yīng)飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展，因此，提高魚(yú)粉質(zhì)量，改革工藝，研制新型設(shè)備是勢(shì)在必行的。
國(guó)外魚(yú)粉工業(yè)近二、三十年來(lái)發(fā)展迅速，工藝和設(shè)備不斷改進(jìn)，生產(chǎn)技術(shù)較 ，魚(yú)粉質(zhì)量也好，還能回收高質(zhì)量的魚(yú)油，供人們食用。
為了研制適于我國(guó)情況的魚(yú)粉設(shè)備，吸取國(guó)外 技術(shù)，還是很必要的。
1 國(guó)外魚(yú)粉生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)介
目前， 總的漁獲物中有三分之一作為魚(yú)粉原料。日本、蘇聯(lián)、秘魯、挪威、丹麥、美國(guó)、智利等漁業(yè)發(fā)達(dá) 的魚(yú)粉產(chǎn)量較高，年產(chǎn)都在三十萬(wàn)噸以上。除了個(gè)別 的少數(shù)地區(qū)對(duì)少脂魚(yú)（含油量2.5%以下）原料還用干法生產(chǎn)外，主要采用 的濕法工藝，連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，往往一套生產(chǎn)設(shè)備只需要一、二個(gè)人操作管理。
魚(yú)粉生產(chǎn)設(shè)備比較 的目前有丹麥、挪威、瑞典、日本等國(guó)。根據(jù)魚(yú)粉設(shè)備使用場(chǎng)合的不同，一般分為船用和陸用兩種類型。船用設(shè)備要求立體組裝，重量輕，占地面積小；陸用設(shè)備則要求較大的生產(chǎn)能力和能夠節(jié)省熱源。
濕法生產(chǎn)的工藝流程如下：
原料經(jīng)切碎后，進(jìn)入蒸煮器煮熟，然后在壓榨機(jī)里壓除油分和一部分汁液，剩下的魚(yú)粕再送到干燥器，干燥后磨成粉末。從壓榨機(jī)里壓出的油分和汁液，經(jīng)離心機(jī)分離出魚(yú)油，含有固形物5～7%的汁液在多效濃縮裝置里濃縮后，重新送回干燥器與魚(yú)粕一起干燥，這樣制成的魚(yú)粉稱全魚(yú)粉。
濕法生產(chǎn)的魚(yú)粉質(zhì)量好，色澤深，含油率低（8%），蛋白質(zhì)含量高（60%以上），還能回收高質(zhì)量的魚(yú)油。將汁液濃縮回收制成全魚(yú)粉，不僅含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，而且得率提高（20%），但濕法生產(chǎn)設(shè)備較多，投資費(fèi)用大。盡管如此，絕大多數(shù) 都采用這種工藝。近二十年來(lái)濕法工藝不斷改進(jìn)提高，脫脂設(shè)備、干燥設(shè)備、熱源等都有新的進(jìn)展?，F(xiàn)將四種典型的濕法設(shè)備簡(jiǎn)介如下:
1.1 丹麥Atlas Stord魚(yú)粉設(shè)備
該公司生產(chǎn)的設(shè)備，分船用型和陸用型兩種。船用型生產(chǎn)能力分日處理原料10～15噸、20～25噸、50～60噸等幾種。陸用型生產(chǎn)能力從日處理原料100噸到2500噸。
主要設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
（1）蒸煮器是間接加熱式，外殼有通蒸汽的夾套，內(nèi)部有通蒸汽的空心轉(zhuǎn)軸，軸上裝有葉片，能對(duì)原料起攪拌和推進(jìn)作用。
（2）壓榨機(jī)是螺旋式，有單螺桿和雙螺桿兩種，螺桿都是變螺距、變底徑的，造成一定的壓縮比，小型設(shè)備一般配單螺桿壓榨機(jī)，大型設(shè)備一般配雙螺桿壓榨機(jī)。雙螺桿壓榨機(jī)的二個(gè)螺桿為左、右旋的，轉(zhuǎn)向相反，可以防止物料粘在螺旋片上一起轉(zhuǎn)動(dòng)而造成壓榨失效。
（3）干燥器為圓盤式，外殼有蒸汽夾套，內(nèi)有通蒸汽的空心轉(zhuǎn)軸，軸上裝有多只中空?qǐng)A盤，盤內(nèi)也通蒸汽，圓盤表面就是起干燥作用的主要換熱面。每只圓盤外緣還裝有兩只鞍型刮片，能起攪拌作用。外殼上裝有刮料桿，間隔插入相鄰圓盤之間，起刮料作用，防止物料粘在圓盤上。
1.2 挪威Myren魚(yú)粉設(shè)備
該公司制造的魚(yú)粉設(shè)備有日處理原料20～30噸直到1000噸的數(shù)種規(guī)格。主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
蒸煮器有間接加熱式，也有間接加熱與直接加熱相結(jié)合的型式，即除了外殼夾套和內(nèi)部轉(zhuǎn)軸通蒸汽外，還通過(guò)蒸汽噴嘴直接對(duì)蒸煮器內(nèi)的原料噴蒸汽，以加速蒸煮過(guò)程。
壓榨機(jī)是采用雙螺桿壓榨機(jī)。
干燥器是盤管式，圓筒內(nèi)的空心轉(zhuǎn)軸上裝有多排內(nèi)通蒸汽的盤管組。圓筒上有預(yù)熱空氣的進(jìn)出口，預(yù)熱空氣與物料相對(duì)運(yùn)動(dòng)，把物料蒸出的水汽帶走，增強(qiáng)干燥效果。
1.3 瑞典Alfa Laval離心式魚(yú)粉設(shè)備
該公司制造的設(shè)備能力為日處理原料25噸、50噸、100噸、300噸等數(shù)種。它的特點(diǎn)是用臥式離心機(jī)代替壓榨機(jī)除油，用熱風(fēng)爐代替蒸汽鍋爐作熱源。以臥式離心機(jī)除油，制成的魚(yú)粉含油率低（比壓榨機(jī)低1～3%），而且當(dāng)原料鮮度較差時(shí)，蒸煮后原料呈糊狀，用壓榨機(jī)除油很困難，如用臥式離心機(jī)則幾乎不受影響，并能提高效率35%。用熱風(fēng)爐作熱源，以煙道氣間接加熱，提高了熱效率，減少了燃料消耗，而且不需要消耗淡水（淡水僅用于分離油水）。
主要設(shè)備特點(diǎn)：
蒸煮器，由一個(gè)固定的絕緣外殼和套在里面緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒構(gòu)成，圓筒內(nèi)有一系列縱管道，吸入蒸煮器的煙道氣從圓筒的四周和縱向管道中通過(guò)，原料則在這些管道間通過(guò)。管道中間有刮板，能自行清除煙垢。
臥式離心機(jī)，是由一高速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓錐形轉(zhuǎn)子以及套在轉(zhuǎn)子內(nèi)部的螺旋式輸送器組成，后者轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)子相同，但轉(zhuǎn)速較低。輸送器的空心軸內(nèi)裝有一進(jìn)料管，利用離心力作用將魚(yú)渣與油水分開(kāi)，分別排出機(jī)外。
干燥器的結(jié)構(gòu)與蒸煮器相似，只是多了預(yù)熱空氣的進(jìn)出口，將預(yù)熱的空氣通入圓筒內(nèi)，直接與物料接觸并把筒內(nèi)水汽帶走，增強(qiáng)了干燥的效果。
1.4 日本東洋水產(chǎn)機(jī)械株式會(huì)社制造的FMP-L850型魚(yú)粉設(shè)備
其特點(diǎn)是，以臥式離心機(jī)除油，也以熱風(fēng)爐作熱源，但蒸煮器和干燥器的結(jié)構(gòu)都與Atlas Stor的相似，蒸煮器是夾套式的，干燥器是圓盤式的，只不過(guò)傳熱介質(zhì)不是蒸汽而是燃?xì)狻?/span>
上述四種濕法魚(yú)粉生產(chǎn)設(shè)備規(guī)格、重量及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較如下表：
出產(chǎn)國(guó) | 丹麥 | 挪威 | 瑞典 | 日本 |
公司 | 阿特拉斯 | 邁倫 | 阿法拉伐 | 東洋水產(chǎn)機(jī)械株式會(huì)社 |
型號(hào) | ATLAS TW型 | MYREN BCP型 | ALFA LAVAL型 | FMP-L850型 |
生產(chǎn)方法及設(shè)備特點(diǎn) | 濕法，圓盤干燥器 | 濕法，盤管干燥器 | 離心法，熱風(fēng)爐直管干燥器 | 離心法，熱風(fēng)爐圓盤干燥器 |
處理能力（原料噸/日） | 10～15 20～25 | 20～30 100～125 | 25 100 | 20 |
安裝功率（kW） | 40 42 | 44 78 | 71 210 | 90 |
消耗功率（kW） | 28 30 | 25 48 | 45 135 | 60 |
重量（t） | 14 20 | 10 27 | 20 45 | 20 |
電力消耗（度/噸魚(yú)粉） | 150 | 130 55 | 210 140 | 360 |
蒸汽消耗（噸/噸魚(yú)粉） | 2.68 | |||
燃料消耗（公升油/噸魚(yú)粉） | 300～350 30 | 150 | 250 | |
淡水消耗（公升/噸魚(yú)粉） | 400～800 | 100～250 | 300 |
2 研制方向探討
研制魚(yú)粉生產(chǎn)設(shè)備要本著以下幾點(diǎn)要求：既要適應(yīng)我國(guó)漁區(qū)生產(chǎn)需要，又具有一定的 水平，達(dá)到充分利用資源，提高魚(yú)粉質(zhì)量，節(jié)約能源，盡可能降低投資費(fèi)用。
首先，必須確定設(shè)備的生產(chǎn)能力和工藝流程，然后才能根據(jù)工藝的要求，研制設(shè)備。
從我國(guó)目前漁業(yè)生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，認(rèn)為魚(yú)粉生產(chǎn)應(yīng)以原料產(chǎn)區(qū)分散生產(chǎn)為主，設(shè)備生產(chǎn)能力不宜過(guò)大，而且要與魚(yú)品加工廠或魚(yú)罐頭廠結(jié)合起來(lái)，以水產(chǎn)品加工的下腳料（頭、皮、鰓、骨、內(nèi)臟等）作為原料綜合利用。這樣，既能充分利用資源，又保證了原料均衡供應(yīng)，工藝流程以濕法為好，并應(yīng)考慮汁液回收。
輔助設(shè)備和一部分主要設(shè)備可以選用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品，另一些主要設(shè)備則需研制，可考慮以下型式：間接加熱式蒸煮器、螺旋壓榨機(jī)或臥式離心機(jī)、圓盤式或盤管式干燥器和水淋式除臭設(shè)備等。
選用的主要設(shè)備可考慮以下型式：多刃式切碎機(jī)或旋刀式絞碎機(jī)、碟片式排渣離心機(jī)、錘片式磨粉機(jī)和外加熱式二效濃縮裝置等。
2.1 生產(chǎn)能力
國(guó)外魚(yú)粉廠的設(shè)備能力一般都大大超過(guò)正常的生產(chǎn)規(guī)模，目的是適應(yīng)大量魚(yú)貨集中涌到的沖擊負(fù)荷，并盡量減少雇員。我國(guó)情況與國(guó)外不同，原料比較分散，應(yīng)就地設(shè)廠加工，設(shè)備能力不宜過(guò)大，以保證投產(chǎn)后的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于縣級(jí)水產(chǎn)公司加工廠和社隊(duì)企業(yè)加工廠的規(guī)模，一般以日處理原料10～15噸為宜。對(duì)于較大些的加工廠可考慮日處理原料20～30噸或50～60噸，更大的可定為100噸。這四種規(guī)模，基本上能符合目前漁區(qū)原料的供應(yīng)狀況。
2.2 工藝流程
確定工藝流程會(huì)遇到以下兩個(gè)問(wèn)題： 個(gè)問(wèn)題是我國(guó)魚(yú)粉加工究竟用干法還是濕法？用干法生產(chǎn)，魚(yú)粉含油分高，不能久藏，勢(shì)必遇到脫油問(wèn)題。已有一些廠為解決這個(gè)問(wèn)題，采用萃取脫油，這是目前 可以補(bǔ)救的辦法?，F(xiàn)將這種干法（加萃取脫油）與濕法作以下幾方面的比較：
（1）魚(yú)粉、魚(yú)油質(zhì)量：濕法生產(chǎn)的魚(yú)粉色澤淡，不受焦化，所得魚(yú)油質(zhì)量好；干法生產(chǎn)的魚(yú)粉受局部焦化、色澤深，魚(yú)油質(zhì)量差。
（2）耗煤量：國(guó)外 的濕法生產(chǎn)魚(yú)粉，每噸魚(yú)粉耗蒸汽2.5噸左右，即所需煤0.4～0.5噸（每噸煤產(chǎn)生蒸汽6噸左右），而國(guó)內(nèi)干法生產(chǎn)每噸魚(yú)粉耗煤約1噸。如用濕法生產(chǎn)同時(shí)回收汁液，折算下來(lái)，每噸全魚(yú)粉耗煤量為0.72噸，也大大低于干法生產(chǎn)。
（3）耗電量：國(guó)內(nèi)干法生產(chǎn)每噸魚(yú)粉耗電量為280度（包括萃取脫油），國(guó)外 的濕法生產(chǎn)設(shè)備雖多，但生產(chǎn)每噸魚(yú)粉一般耗電量都在250度以下，大型設(shè)備則在150度以下。
（4）耗溶劑量：濕法生產(chǎn)不消耗溶劑，而干法生產(chǎn)采用石油醚萃取脫油，消耗溶劑量大，一般需3～4%，原料鮮度差則需6%，即生產(chǎn)1噸魚(yú)粉，消耗溶劑30～40公斤，甚至60公斤。按每公斤溶劑售價(jià)1.20元計(jì)算，每噸魚(yú)粉成本增加36～48元，甚至72元。另干法生產(chǎn)1噸魚(yú)粉耗煤量為1噸左右，每噸煤價(jià)格為45～48元，可見(jiàn)消耗溶劑的費(fèi)用已接近甚至超過(guò)耗煤費(fèi)用了。
從以上比較清楚地說(shuō)明，濕法比干法有利，除原料費(fèi)用等以外，濕法加工費(fèi)要比干法降低一倍多，而且魚(yú)粉、魚(yú)油質(zhì)量好。然而濕法設(shè)備較多，初次投資費(fèi)用較大，這是不利的一面。可是，干法生產(chǎn)的萃取設(shè)備，投資費(fèi)用也較多（舟山漁業(yè)公司建造一套萃取設(shè)備投資13萬(wàn)元），大大超過(guò)蒸干機(jī)本身的費(fèi)用。因此在采用濕法生產(chǎn)時(shí)，從我國(guó)勞動(dòng)力較多這個(gè)特點(diǎn)出發(fā)，可盡量減少輔助設(shè)備，暫不要考慮自動(dòng)操作，以減少投資費(fèi)用。在正式投產(chǎn)后，由于生產(chǎn)成本低，魚(yú)粉、魚(yú)油質(zhì)量好，把高于干法的投資收回來(lái)也是可能的。
第二個(gè)問(wèn)題是，采用濕法工藝，要不要進(jìn)行汁液回收制成全魚(yú)粉？
我國(guó)目前現(xiàn)有的濕法生產(chǎn)還沒(méi)有進(jìn)行汁液回收，國(guó)外較高生產(chǎn)能力設(shè)備都配有多效濃縮設(shè)備回收汁液，效數(shù)越多，耗煤越少。以蒸發(fā)每噸水分需耗蒸汽量看，單效需1.4噸，二效0.6噸，三效0.44噸，一般日處理原料在100噸以下的可采用二效。采用多效濃縮裝置投資費(fèi)用雖較多，但正常生產(chǎn)后，在一定時(shí)期內(nèi)，這部分投資可以收回，因此還是合算的。
一般來(lái)說(shuō)，汁液回收對(duì)于較大規(guī)模的魚(yú)粉生產(chǎn)比較有利，對(duì)于小型設(shè)備不一定合理，是否能將小型生產(chǎn)設(shè)備所得的汁液集中后 處理，也是一個(gè)制得進(jìn)一步研究的問(wèn)題。主要設(shè)備有切碎機(jī)、蒸煮器、除油設(shè)備（壓榨機(jī)或臥式離心機(jī)）、干燥器、磨粉機(jī)、離心分離器、多效濃縮裝置、熱源（鍋爐或熱風(fēng)爐）、除臭裝置。輔助設(shè)備有螺旋輸送器、撕碎機(jī)、旋風(fēng)器、磁選器以及風(fēng)機(jī)、泵等。
如果產(chǎn)區(qū)的原料以少脂魚(yú)或蝦、蟹之類為主，則完全可以考慮干法工藝，設(shè)計(jì) 的干法設(shè)備代替目前使用的蒸干機(jī)，以改善魚(yú)粉質(zhì)量，提高熱效率，節(jié)省能源。
2.3 設(shè)備研制
如上所述，輔助設(shè)備和一部分主要設(shè)備可以選用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，或稍有改動(dòng)以適應(yīng)魚(yú)粉生產(chǎn)的要求。除此之外，對(duì)其余主要設(shè)備的研制方向，這里談一些初步設(shè)想。
（1）蒸煮器。采用間接加熱的形式，即在外殼夾套和中間空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)通以加熱介質(zhì)（蒸汽或熱風(fēng)），增加傳熱面積，提高效率。直接噴蒸汽的方法雖然有利于原料的均勻煮熟，但會(huì)增添水分，對(duì)以后的工序不利。采用熱風(fēng)作加熱介質(zhì)時(shí)，宜考慮用直管式的蒸煮器。
（2）除油設(shè)備。宜采用單螺桿、雙螺桿壓榨機(jī)或臥式離心機(jī)。制造雙螺桿壓榨機(jī)，雖較單螺桿壓榨機(jī)復(fù)雜，但可防止物料粘在螺桿上一起轉(zhuǎn)動(dòng)造成壓榨的失效。臥式離心機(jī)除油比壓榨機(jī)效率高，特別是原料鮮度差時(shí)，更為有利，其缺點(diǎn)是制造技術(shù)難度較大，成本較高，因此，需根據(jù)當(dāng)?shù)卦锨闆r具體考慮。
（3）干燥器。采用圓盤式或盤管式干燥器比較好。加以熱風(fēng)為加熱介質(zhì)時(shí)，宜采用直管式干燥器。這幾種干燥器熱傳遞效率都較高，特別是盤管式干燥器的加工制造較圓盤式方便，而且重量輕，能節(jié)省大量鋼材。
（4）熱風(fēng)爐。以熱風(fēng)爐作熱源比鍋爐效率高，節(jié)省燃料，而且不消耗淡水，對(duì)缺乏淡水的海島漁區(qū)特別有利，但熱風(fēng)爐的溫度控制要求較高。鑒于我國(guó)目前燃油供應(yīng)尚不充裕，一般還不宜以燃油熱風(fēng)爐作熱源，可選用適當(dāng)?shù)恼羝仩t。
（5）除臭設(shè)備。魚(yú)粉廠散發(fā)的臭氣嚴(yán)重污染環(huán)境，一定要設(shè)法解決。從目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)水平出發(fā)，可考慮采用水淋式除臭裝置。從干燥器出來(lái)的氣體（帶有相當(dāng)部分的水汽），先經(jīng)過(guò)旋風(fēng)器，把微細(xì)的魚(yú)粉顆粒分出，然后在淋水塔被沖洗，冷卻。這樣，臭氣成分能除去50～60%，此時(shí)水汽凝結(jié)成水，隨同洗滌水排出，不凝性氣體再經(jīng)過(guò)除濕器把氣體里帶有的小水滴除去，然后通入爐內(nèi)焚燒，將剩余的臭氣成分氧化燃燒掉，成為沒(méi)有臭味的氣體。如果今后的條件具備，可考慮更 的除臭設(shè)備，即催化燃燒爐，利用浸漬鈀的氧化鋁作催化劑，臭氣通過(guò)它時(shí)，只需要較低的溫度（320～420℃）就能把發(fā)臭物質(zhì)氧化燃燒掉，節(jié)省熱能，效率較高。
總之，為改變我國(guó)魚(yú)粉加工的落后面貌，解決目前存在的問(wèn)題，需要從我國(guó)實(shí)際情況出發(fā)，借鑒國(guó)外 技術(shù)，研制適合我國(guó)情況的新型魚(yú)粉設(shè)備。以上只是一些初步看法，今后還需經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)研究，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)際使用，逐步完善起來(lái)。
