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收藏  |   舉報 2015-12-16 16:26   關注:247   回答:0

膨化技術與飼料生產過程控制

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    1 膨化加工的基本原理飼料生產中應用的膨化工藝
    其主要設備為“螺桿式擠壓膨化機”。物料送入膨化機中,螺桿螺旋推動物料形成軸向流動。同時,由于螺旋與物料、物料與機筒以及物料內部的機械摩擦,物料被強烈地擠壓、攪拌、剪切,其結果物料被進一步細化、均化。隨著壓力的逐漸加大,溫度相應升高,在高溫、高壓、高剪切條件下,物料的物性發(fā)生變化,由粉狀變成糊狀,淀粉糊化,蛋白變性,纖維質部分降解、細化,致病菌被殺死,衛(wèi)生指標提高,有毒成份失活。當糊狀物料從??讎姵龅乃查g,在強大的壓力差作用下,物料被膨化、失水、降溫,膨化產品結構疏松、多孔、酥脆,且有較好的適口性和風味。
    2 膨化工藝及膨化產品的特點
    2.1 高溫高壓的水熱處理過程物料在擠壓過程中,由于機械摩擦所產生的熱量,或由于送進膨化腔的直接蒸汽,或送進膨化腔夾套中的間接蒸汽的加熱溫度和壓力逐漸升高。物料在高溫高壓環(huán)境下吸水膨脹,質構軟化,在機械力的作用下潰散、細化、均化,細胞壁破裂,分子結構被打散,淀粉糊化,蛋白質變性。物性發(fā)生質的變化。所以,螺旋擠壓式膨化機又有“連續(xù)式蒸煮器”之稱。
    2.2 生化反應過程水熱處理過程伴隨著物料的生化變化過程。某些物料,如油料籽實及其餅粕,其中含有多種抗營養(yǎng)和抗飼養(yǎng)成分,在一定水分和一定溫度條件下,這些活性物質逐漸部分失去活性,削弱了對飼養(yǎng)動物消化系統(tǒng)中內源消化酶的破壞,提高了消化吸收效率,減少排泄。這不僅提高了飼料效價,而且減少浪費和環(huán)境污染。從生化過程看,擠壓膨化機又是“生化反應器”。
    2.3 高溫短時的殺菌脫毒過程擠壓膨化過程的最高溫度可達(130~160)℃,而物料在高溫段的時間卻很短,約5-10秒。高溫不但可以殺滅致病菌,提高衛(wèi)生指標,而且可使各種有害因子和酶失活,提高了飼料的品質。因而,擠壓膨化過程又是殺菌脫毒的高溫短時處理過程。
   2.4 提高物料化學穩(wěn)定性,保質期延長高溫使各種微生物、蟲卵被殺死,各種酶(如氧化酶、解脂酶等)失活,排除了促成物料變質的各種因素,延長了保質期。
  2.5 最有效地改善物料品質擠壓膨化加工,高溫殺菌,提高了衛(wèi)生指標;水熱處理,使多種抗營養(yǎng)因子和抗飼養(yǎng)因子失活。高溫高壓使物料物性產生質的變化,飼料品質提高,飼料效價提高。擠壓膨化工藝使生料變成熟料,這是飼料工業(yè)劃時代的變革。飼料膨化技術,理想蛋白質體系,生物系效價體系,以及信息網絡技術和分子生物學的應用,使飼料工業(yè)跨入了蓬勃發(fā)展的新時代。
   2.6 廣泛的工藝適應性僅就飼料工業(yè)領域來看,擠壓膨化工藝可謂靈活多變、應用廣泛。擠壓膨化工藝不但可改善多種常規(guī)飼用原料的飼養(yǎng)品質,而且可將大量的非常規(guī)物料加工成優(yōu)質的飼用原料。其中包括野生植物、農業(yè)副產品、畜禽屠宰廢棄物、飼養(yǎng)場的畜禽糞便等。可生產各種不同規(guī)格、不同品質的畜禽料、水產料、寵物(包括珍稀動物)料。工業(yè)糟渣脫水后經擠壓膨化處理,可直接用作飼用原料;作為輔料,用于生產發(fā)酵飼料或有機肥。油料餅粕的脫毒、保鮮加工,糧食深加工,擠壓膨化工藝都是最有效的工藝手段。
   2.7 高品位的產品特性擠壓膨化產品富有多種高品位特性:均勻、致密。經配料混合的原料,進入擠壓膨化工段,全程處于被擠壓、攪拌、剪切、熔融的環(huán)境,各組分得到充分的混合,融為均一的料流擠出、膨化、切割、冷卻定型,產品質構的均勻、致密,都優(yōu)于環(huán)模制粒產品。疏松多孔,密度可控。膨化產品的這一特性,最能適應水產料的要求,控制其密度,可做成沉性料或浮性料,料的持水時間也可調整。成形的諸多因素得到滿足。疏松多孔的結構吸附表面積大,可吸附大量的液體添加劑,便于營養(yǎng)組分的補充和風味的調整。適口性和風味。擠壓膨化物經冷卻后質構疏松酥脆,各種組分所產生的復合產物,以及由于高溫所產生的美拉德反應,所有這些因素都構成了膨化產品優(yōu)于原混合物料的適口性和特殊的風味。這些特性誘使飼養(yǎng)動物采食,提高其采食量和飼養(yǎng)效果。這完全不同于在混合物中添加誘食劑,誘食劑往往帶來負面效應。
   2. 8 可生產特型料根據用戶要求,改變模具設計,可生產不同形狀大顆粒、大塊狀或條塊狀料,如大蝦料、警犬料、寵物料、珍稀動物料等。這是環(huán)模制粒無能為力的。
   3 擠壓膨化過程的物性變化飼用原料經歷擠壓膨化過程后,其物化性質以及某些成分的生物活性發(fā)生了重大的變化。這些變化,有的使飼料效價得以提高,有的則造成營養(yǎng)成分的損失?,F僅就淀粉原料玉米和植物蛋白原料大豆的物性變化分述如下:
   3. 1 玉米玉米是主要飼用淀粉原料。我國玉米含淀粉量(71~72)%,其中直鏈淀粉占27%。淀粉在擠壓過程中的主要變化是“糊化”。原淀粉是由淀粉粒子組成的顆粒狀團塊。結構緊密,吸水性差。淀粉由調質器到膨化機,經歷水熱處理過程,淀粉粒子在濕、熱、機械擠壓、剪切的綜合作用下,結構受到破壞,分子鏈結被打開,顆粒進一步崩潰,形成膠態(tài)的凝膠體糊化,即α化。淀粉分子斷裂為短鏈糊精,降解為可溶性還原糖。溶解度、消化率和風味得到提高。淀粉的糊化與溫度有關,溫度不同糊化程度(即糊化度)不同。消化系統(tǒng)發(fā)育不完善的哺乳期的乳豬,其斷奶料中的淀粉,要求糊化度高于90%;水產類動物,對原淀粉吸收能力差,飼料的糊化度也應高些。
   因此,用擠壓膨化機生產水產料,應優(yōu)于環(huán)模制粒機生產的料,因為環(huán)模制粒由于受溫度的限制,其中淀粉的糊化度不可能高,一般不大于50%。糊化不僅提高了消化吸收率,而且改善了制粒和成形效果,因為糊精是很好的粘結劑。糊化的淀粉分子相互交聯(lián),形成網狀的空間結構,在瞬間膨化后失去部分水分,冷卻后成為膨化產品的骨架,使產品保持一定的形狀。若原料配方中淀粉含量少,或根本不含淀粉,則很難形成疏松多孔的膨化結構。一定配方的原料,如淀粉含量高,則容易膨化,產品密度小。而所含淀粉中,若支鏈淀粉含量高,則產品膨化度大,密度小。水產料必須具備在水中或沉或浮的特性,利用淀粉的這一膨化特性便比較容易實現這種要求。變性淀粉含量高的產品,吸水速度慢,持水時間長,這同樣是水產飼料應具備的重要特性。

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