董單偉,肖東梅,劉瑩瑩,于 松
(黑龍江省譜華威乳業(yè)集團(tuán)有限公司,黑龍江佳木斯 154700)
混合是工業(yè)生產(chǎn)中最常見(jiàn)的操作,尤其是化工行業(yè),如制藥、飼料、食品、化肥等[1]?;旌鲜悄谭凵a(chǎn)中的關(guān)鍵工序之一?;旌暇鶆蚨仁羌庸べ|(zhì)量的重要指標(biāo),是生產(chǎn)工藝中的一項(xiàng)重要檢驗(yàn)項(xiàng)目。三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)是一種新型高效的粉體混合設(shè)備,可適用于各種干粉體物料的混合。三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)利用空間特殊六桿機(jī)構(gòu)學(xué)中的“三度擺動(dòng)原理”[2],實(shí)現(xiàn)三維空間運(yùn)轉(zhuǎn)方式,使混合運(yùn)動(dòng)成為平移、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)三種運(yùn)動(dòng)的疊加,使混合時(shí)間縮短,且均勻度大幅提高[3]。三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)是一種高效[4]、高精度的混合設(shè)備,適用于奶粉生產(chǎn),促進(jìn)了我國(guó)奶粉行業(yè)的發(fā)展。
混合機(jī)混合原理:三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)由機(jī)座、傳動(dòng)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng),多向運(yùn)動(dòng)工機(jī)構(gòu),混合桶等部件組成。機(jī)器工作時(shí),混合桶呈三維空間運(yùn)動(dòng)[5],在進(jìn)行自轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行公轉(zhuǎn)?;炝掀饕环矫婢哂袕?qiáng)烈的湍流效應(yīng),加速物料的流動(dòng)和擴(kuò)散,另一方面具有翻轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng),克服了離心力的影響,使物料不會(huì)產(chǎn)生比重偏析和聚集,無(wú)死角,保證混合均勻。
三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)SYH-20,常州市震華干燥設(shè)備有限公司;液相色譜儀,安捷倫科技有限公司;原子吸收分光光度計(jì),島津公司;氣相色譜儀,安捷倫科技有限公司。
高油乳清粉,圣元集團(tuán);復(fù)配維生素A,北京金康普;復(fù)配維生素C,北京金康普;二十二碳六烯酸(DHA)油脂,美泰科技;復(fù)配礦物質(zhì),圣元集團(tuán);復(fù)配硒,圣元集團(tuán);碳酸鈣,鄭州瑞普生物。
本試驗(yàn)對(duì)三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)在混合時(shí)間為6 min,混合轉(zhuǎn)速為50 r/min的參數(shù)下分別進(jìn)行了裝載量為2.4 kg混合比為1∶20、1∶100、1∶200和裝載量為6 kg混合比為1∶20、1∶100、1∶200的混合均勻度試驗(yàn)?;旌戏欧郯辞爸泻螅ň鶆蚍植?,取樣過(guò)程不得翻動(dòng)或混合)每組取10個(gè)樣品,每個(gè)樣品200 g進(jìn)行檢測(cè),分別檢測(cè)樣中的維生素A、維生素C、DHA、鈣、鋅、硒含量,分析結(jié)果的變異系數(shù)。三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合方案、三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合比試驗(yàn)配方(2.4 kg)與三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合比試驗(yàn)配方(6 kg)分別見(jiàn)表1、表2和表3。
表1 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合方案
表2 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合比試驗(yàn)配方(2.4 kg)
表3 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合比試驗(yàn)配方(6 kg)
三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)裝載量為2.4 kg的不同混合比均勻度檢測(cè)結(jié)果如表4、表5和表6所示。由表4、表5和表6可知,在裝載量為2.4 kg,對(duì)混合比為1∶20、1∶100、1∶200對(duì)應(yīng)下選擇的6項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)成分含量(維生素A、維生素C、DHA、硒、鋅、鈣)進(jìn)行了試驗(yàn),通過(guò)計(jì)算變異系數(shù)CV(CV=(標(biāo)準(zhǔn)偏差SD/平均值Mean)×100%,得到不同混合比下的營(yíng)養(yǎng)成分的變異系數(shù)均<5%。由此可以得到,在裝載量為2.4 kg的情況下,三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)可以滿足1∶20到1∶200之間的不同混合比例。
表4 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)2.4 kg混合比1∶20混合均勻度檢測(cè)結(jié)果
表5 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)2.4 kg混合比1∶100混合均勻度檢測(cè)結(jié)果
表6 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)2.4 kg混合比1∶200混合均勻度檢測(cè)結(jié)果
三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)裝載量為6 kg的不同混合比均勻度檢測(cè)結(jié)果如表7、表8和表9所示。由表7、表8和表9可知,在裝載量為6 kg,對(duì)混合比為1∶20、1∶100、1∶200對(duì)應(yīng)下選擇的6項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)成分含量(維生素A、維生素C、DHA、硒、鋅、鈣)進(jìn)行了試驗(yàn),通過(guò)計(jì)算變異系數(shù)CV(CV=(標(biāo)準(zhǔn)偏差SD/平均值Mean)×100%,得到不同混合比下的營(yíng)養(yǎng)成分的變異系數(shù)均<5%,由此可以得出在裝載量為6 kg的情況下,三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)可以滿足1∶20到1∶200之間的不同混合比例。
表7 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)6 kg混合比1∶20混合均勻度檢測(cè)結(jié)果
表8 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)6 kg混合比1∶100混合均勻度檢測(cè)結(jié)果
表9 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)6 kg混合比1∶200混合均勻度檢測(cè)結(jié)果
綜上可知,現(xiàn)有三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)SYH-20在混合時(shí)間6 min,混合轉(zhuǎn)速50 r/min,在裝載量為2.4 kg和6 kg混合比為1∶20、1∶100、1∶200的條件下,選擇的6項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)成分(維生素A、維生素C、DHA、硒、鋅、鈣)含量的變異系數(shù)均<5%,由此可以得到三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)在最小裝載量2.4 kg到最大裝載量6 kg之間,混合比1∶20到1∶200之間均能滿足生產(chǎn)所需的混合均勻度要求。即現(xiàn)有混合機(jī)工藝參數(shù)條件下,三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合均勻度均可滿足要求。