一、前言
    
    植酸酶在動(dòng)物腸道中有效分解植酸磷,從而提高磷的生物可用度,減少磷的直接排泄給環(huán)境帶來(lái)的污染.
    
    動(dòng)物胃液中的消化酶可分解植酶,導(dǎo)致其不能充分分解植酸磷,因而應(yīng)進(jìn)行腸溶包衣確保在胃液中不能溶出.
    
    二、制粒（丸）的目的
    
    *增加流動(dòng)性:作為預(yù)混劑30～80目顆粒,確?；旌蠒r(shí),不易分層,達(dá)到高度分散的目的.
    
    *減少粉塵飛揚(yáng),利于飼料顆粒制粒,改善操作環(huán)境.
    
    *增加強(qiáng)度:避免在飼料制粒操作時(shí)不被破碎.
    
    *降低表面積:通過(guò)制粒降低表面積,增加強(qiáng)度,以備包衣作業(yè).
    
    三、制粒及設(shè)備
    
    *噴霧制粒
    
    壓力式噴霧造粒是以發(fā)酵液通過(guò)高壓霧化,直接噴霧成60～100目的微粒.
    
    A、機(jī)理
    
    料液經(jīng)過(guò)濾后由高壓泵送至壓力式噴頭霧化;空氣經(jīng)過(guò)濾、加熱后進(jìn)入噴霧干燥塔,霧粒與熱空氣在塔內(nèi)并流,經(jīng)對(duì)流干燥方式完成水份的干燥.成品顆粒由塔底排出,細(xì)粉隨排風(fēng)由旋風(fēng)分離器收集,水蒸汽隨排風(fēng)由引風(fēng)機(jī)抽出.
    
    B、影響因素
    
    a.進(jìn)風(fēng)溫度
    
    提高進(jìn)風(fēng)溫度是提高熱效率的有效途徑.植酸酶*安全操作溫度為140℃～165℃.進(jìn)風(fēng)溫度過(guò)高會(huì)使酶活單位下降;過(guò)低則會(huì)產(chǎn)生顆粒水份超標(biāo).
    
    b.排風(fēng)溫度的控制
    
    排風(fēng)溫度通過(guò)進(jìn)料速度和風(fēng)量,進(jìn)風(fēng)溫度等參數(shù)調(diào)控.在噴霧干燥過(guò)程中,由于排風(fēng)直接接觸干料,因此過(guò)高的排風(fēng)溫度將導(dǎo)致酶活的急劇下降,通常在60～75℃之間.
    
    c.噴霧壓力
    
    噴霧壓力高低直接影響顆粒度大小,壓力越高,顆粒越細(xì),常用壓力2.5～4MPa.
    
    d.漿料性質(zhì)
    
    適當(dāng)?shù)奶砑虞o料與濃縮液混合噴霧,對(duì)成粒至關(guān)重要.由于植酸酶噴霧濃度低,以并流方式噴霧干燥顆粒趨于空心或多孔,因此,調(diào)節(jié)輔料對(duì)成粒極為有效.
    
    A.噴霧制粒的特點(diǎn)
    
    由液體直接瞬間制粒,干燥時(shí)間短,不會(huì)導(dǎo)致酶活下降.
    
    采用高塔造粒,一次性成粒率*（>80%）,顆粒為空心或多孔性,強(qiáng)度低,不利于后續(xù)包衣操作.
    
    l流化床噴霧造粒
    
    A、制粒機(jī)理
    
    酶粉和輔料投入流化床錐形料斗內(nèi),熱風(fēng)經(jīng)分布板后促使物料建立流化態(tài),多成份物料得以充分混合,然后將發(fā)酵液由壓縮空氣霧化后噴入流化的粉層成粒,細(xì)粉由布袋過(guò)濾器捕集起來(lái),并由氣缸清灰返回流化床再聚附成粒.
    
    B、影響制粒的因素
    
    a.進(jìn)風(fēng)溫度
    
    進(jìn)風(fēng)溫度高,床內(nèi)質(zhì)熱傳遞速度加快,可以增加噴霧速度,因而成粒速度加快.但是,過(guò)高進(jìn)風(fēng)溫度將導(dǎo)致床內(nèi)潤(rùn)濕能力下降,成粒過(guò)程慢或無(wú)法制粒及活性下降;過(guò)低的進(jìn)風(fēng)溫度則因床內(nèi)水份來(lái)不及干燥,導(dǎo)致物料水份不斷上升,容易造成結(jié)團(tuán),形成溝流,惡化流化過(guò)程,顆粒不勻,甚至無(wú)法噴液.
    
    植酸酶的合適進(jìn)風(fēng)溫度在45～55度間選擇
    
    b.流化風(fēng)量
    
    流化風(fēng)量除提供流化所必須的足夠動(dòng)力外,還作為蒸發(fā)制粒漿液水份的載體,流化風(fēng)量大,粉料流動(dòng)性好,成粒越均勻,但過(guò)大的流化風(fēng)里將導(dǎo)致:
    
    （1）顆粒摔碎嚴(yán)重,成粒速度減慢
    
    （2）粉塵夾帶嚴(yán)重,加重布袋積粉,增加阻力,風(fēng)量過(guò)低則流化平緩,成粒不均.
    
    c.漿料性質(zhì)
    
    漿液濃度、粘度和供給速度對(duì)顆粒的硬度,成粒率大小、強(qiáng)度、崩解性、溶出率、生物可用度等均有重要影響.
    
    首先,漿液的用量越多成粒越大,密度增加,顆粒越致密結(jié)實(shí),這是因?yàn)闈{液用量增加,標(biāo)志床內(nèi)潤(rùn)濕?透能力增加的原故.
    
    其二,漿液濃度增加,粉粒間架橋能力提高,成粒速度快.
    
    d.霧化用壓縮空氣
    
    沸騰制粒工藝所采用的氣流式霧化器利用高速（近音速）壓縮空氣與液體在噴嘴口處的速度差將漿液撕裂霧化,霧化空氣壓力越高,霧化粒越細(xì),成粒均勻,反之相反.
    
    e.噴嘴霧化器的位置和霧化角
    
    噴嘴距離流化床位置越高或霧化角越大,其霧粒投至流化床范圍越大,粉液結(jié)合越好,成粒均勻.但因距離增加,霧粒穿透粉末能力減弱,即潤(rùn)濕能力降低,成粒細(xì)小,速度變慢.
    
    使用本法的廠家有:四川禾本生物有限公司、福建福大百特科技發(fā)展有限公司、北京昕地美飼料科技有限公司等企業(yè).
    
    四、制丸及設(shè)備
    
    1、制丸的目的
    
    *降低生產(chǎn)成本
    
    微丸具有zui小的表面積及表面高致密性,因此,對(duì)植酸酶微丸進(jìn)行腸溶包衣具有zui低的增重比,節(jié)約有機(jī)溶劑和包衣材料的使用量,縮短了包衣時(shí)間,從而提高生產(chǎn)效益.
    
    粒度分布與包衣增重比比較表:
    
    粒度>80目粉體60~100噴霧粒子40~60流化造粒30~60微丸
    
    粘結(jié)劑HPMC2%HPMC1%
    
    包材HPMCP22%HPMCP17.5%HPMCP15%HPMCP11%
    
    *提高生物利用度
    
    制丸應(yīng)包衣工藝的要求,通過(guò)對(duì)微丸進(jìn)行耐高溫腸溶包衣,植酸酶在飼料制粒時(shí)活性得到保護(hù),同時(shí)由于腸溶包衣在動(dòng)物胃中不會(huì)溶出,提高了在腸道中的生物可用度.
    
    2、制丸及設(shè)備
    
    微丸系統(tǒng)是常州市佳發(fā)制粒干燥設(shè)備有限公司*的制劑新工藝,先后已被云南康和生物工程有限公司、北京昕大洋科技發(fā)展有限公司、江西南昌美多星生物科技有限公司、廣州巨元生化科技有限公司等單位選用.
    
    A、制丸工藝
    
    濃縮液與吸附性輔料混合,制備濕材.
    
    濕材經(jīng)擠壓造粒機(jī)制備成條狀顆粒.
    
    濕條狀顆粒經(jīng)離心拋圓機(jī)滾圓成丸.
    
    濕丸在流化床內(nèi)完成水份的干燥.
    
    B、影響制丸的因素
    
    粘結(jié)劑
    
    根據(jù)輔料特點(diǎn)決定粘結(jié)劑用量,以玉米芯材為輔料可直接吸附植酸酶溶液,當(dāng)以淀粉等吸附性差的物料時(shí),根據(jù)后續(xù)工藝要求,還需要添加水溶性的粘結(jié)劑.粘結(jié)劑用量以制粒來(lái)確定,過(guò)多會(huì)導(dǎo)致大粒或團(tuán)塊,過(guò)少會(huì)出現(xiàn)干燥后粉塵量過(guò)大.
    
    輔料
    
    玉米芯等吸附性強(qiáng)、塑性良好的輔料在拋圓機(jī)內(nèi)成丸容易.輔料應(yīng)滿足:①塑性良好,易于成型、滾圓.②粘性適度.高粘度拋圓同時(shí)出現(xiàn)大團(tuán),粘度低時(shí)則會(huì)散裂,無(wú)法制丸.
    
    常州市佳發(fā)制粒干燥設(shè)備有限公司在長(zhǎng)期制丸工藝探索中,摸索出*的空白丸芯配方,微丸真球度高,成本低.
    
    C、特點(diǎn)
    
    混合、制粒、拋圓、干燥四步作業(yè),每道工序工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)指標(biāo)容易控制.
    
    制粒后滾圓、成丸均勻,其過(guò)程在常溫條件下完成,并低溫流化干燥,確保活性單位不致下降較多.
    
    五、包衣及設(shè)備
    
    1、包衣的目的
    
    *穩(wěn)定活性:薄膜包衣便于存放,減少活性單位下降.
    
    *改善外觀:著色包衣,增加美感.
    
    *提高生物利用度:通過(guò)腸溶包衣確保在胃液中活性單位不下降,從而提高在腸溶中的生物利用度,有效分解腸道中的植酸磷.
    
    2、包衣膜材的選擇
    
    （1）丙稀酸樹(shù)脂
    
    Ⅱ、Ⅲ號(hào)丙稀酸樹(shù)脂均為耐胃酸腸溶包材.
    
    丙稀酸Ⅱ號(hào)樹(shù)脂（L100）:非水溶性腸溶材料,在PH>6的介質(zhì)中溶解.
    
    優(yōu)點(diǎn):成膜性好,耐胃酸,在PH>7的微堿性緩沖液中較Ⅲ號(hào)樹(shù)脂慢.
    
    缺點(diǎn):不溶于水,需用乙醇等有機(jī)溶劑介質(zhì),衣材成本高.
    
    丙稀酸Ⅲ號(hào)樹(shù)脂（S）:非水溶性腸溶材料,可溶解于PH>7的弱堿性介質(zhì).
    
    優(yōu)點(diǎn):成膜性、光澤度較Ⅱ號(hào)樹(shù)脂好.
    
    缺點(diǎn):粘度大,溶解度（PH>7）較Ⅱ號(hào)快,由于這一特點(diǎn)較少單獨(dú)使用,而常與Ⅱ號(hào)混用達(dá)到互補(bǔ)目的.
    
    （2）羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸脂（HPMCP）
    
    該材料不溶于PH>5.5的酸性溶液,是良好的腸溶材料,其成膜性、衣膜塑性均較良好,并對(duì)溫度穩(wěn)定.
    
    3、包衣設(shè)備
    
    A、旋流流化床流程系統(tǒng)示意圖
    
    B、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    
    a.輻射式進(jìn)風(fēng)驅(qū)動(dòng)盤
    
    *熱空氣以輻射切向進(jìn)入,物料作三維運(yùn)動(dòng),與頂噴流化床比較達(dá)到快速混合并不產(chǎn)生分層.
    
    *物料在床內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)翻騰,比頂噴更為規(guī)則,因而利于實(shí)現(xiàn)粉、粒、丸均勻包衣.
    
    *物料在床內(nèi)運(yùn)行同時(shí),產(chǎn)生自轉(zhuǎn),其表面成膜厚度均勻,因而可應(yīng)用于緩控釋包衣.
    
    b.霧化器
    
    *三流體霧花器:內(nèi)層氣用以霧化,外層氣則在出口處將霧化區(qū)與物料隔離,確保無(wú)粘連.
    
    *霧化器埋入物料層底噴操作,霧粒到達(dá)物粒表面距離極短,包衣時(shí),霧粒不致形成噴霧干燥,確保*利用,生產(chǎn)成本低.
    
    *多噴槍作業(yè)并不產(chǎn)生交叉影響,生產(chǎn)效率提高.
    
    六、結(jié)論
    
    1、流化床制備30~80目預(yù)混劑植酸酶顆粒,成粒均勻.
    
    2、旋流流化床一步完成植酸酶的制粒、制丸及包衣,縮減了生產(chǎn)工藝,降低操作成本.
    
    3、以微丸產(chǎn)品進(jìn)行耐高溫腸溶包衣,避免在胃液中被分解,提高生物利用度.
    
    4、常溫狀態(tài)下制丸,低溫干燥及包衣,活性下降低.