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水產膨化飼料加工工藝與質量控制要點

   日期:2017-09-04     作者:湖南省水產科學研究所 何志剛 廣東匯海農牧科技集團有限公司 劉中華    瀏覽:764    評論:0    
核心提示: 擠壓加工技術生產膨化飼料,已成為水產飼料加工技術發展趨勢。擠壓機的獨特功能是可改變飼料重,從而可制成浮性的、慢沉性的、沉
       擠壓加工技術生產膨化飼料,已成為水產飼料加工技術發展趨勢。擠壓機的獨特功能是可改變飼料重,從而可制成浮性的、慢沉性的、沉性的膨化魚飼料。浮性魚飼料不僅可提高飼料效率,最重要的是能讓養殖戶看得見魚的采食情況,可以避免過量喂食和減少飼料浪費。
 
       但因水產膨化飼料加工工藝相對其他加工技術較復雜,在實際生產過程中,經常出現水產膨化飼料加工質量不穩定或者個別品種無法生產出合格產品。影響水產膨化飼料加工質量因素較多,只有充分了解擠壓工藝設備和飼料原料理化特性對加工質量的影響后,科學改變擠壓膨化操作條件,即可有效控制水產膨化飼料的加工質量和提高產品的一次性合格率。
 
        一、擠壓膨化魚料加工工藝

        1. 擠壓膨化魚料
        擠壓熟化是綜合了水、壓力、溫度和機械剪切的作用完成的。擠壓熟化中,機鏜內溫度可達90~200℃,擠壓延續時間在2~30秒范圍擠壓產物會發生一系列物理、化學變化,諸如淀粉糊化、蛋白質變性、酶類、有毒成分和微生物的失活。
        加工膨化魚飼料需要注入蒸汽和水,其物料至少應含20%淀粉,淀粉主要發揮粘結劑和能量物質的作用。擠壓產物溫度在出環模前應有125~138℃,34~37 個大氣壓(33~36kg/cm2),25~27% 水分;擠壓后,容重應為320~400g/L,水分21~24。擠壓物出模時丟失3~4個百分點水分,就在擠壓物出模的時刻,壓力驟然釋放使過熱的水變成蒸汽而使擠壓物水分降低,生成許多小氣泡使密度降低,擠壓飼料才得以飄浮。將魚飼料進一步干燥(通常水分在10%以下),還可增進飄浮性。容重480g/L被認定為顆粒飼料浮沉的轉折點,低于該容重即浮,高于這容重即沉。
 
         2. 擠壓機類型和結構
        市場上擠壓機種類繁多,按照螺桿組成基本上可分為單螺桿擠壓機和雙螺桿擠壓機。單螺桿擠壓機又可分為濕熟化擠壓機、干熟化擠壓機和冷成形擠壓機等。擠壓機一般包括四大部分,其中有送料系統、調制器、擠壓機鏜和切割裝置。送料系統中的變速喂料螺桿將原料喂入預調制器,操作者可通過高料位和低料位指示器和可視玻璃窗查看監視喂料情況。調制器以蒸汽形式注入水和熱,整個調制過程持續
5分鐘,可完成40~50%熟化。擠壓機鏜包括機頭和螺桿,螺桿的作用是推進物料,控制擠壓機內的熟化過程。進料段的螺桿推進物料,通常螺片較深;中段螺桿攪拌揉和物料;末段螺桿逐漸變細,使物料出模制成最終產品。
 
         3. 制作沉性膨化飼料
         制作沉性膨化飼料時,給調制器注入水(不注入或少注入蒸汽),環模應有26~30個大氣壓(25~29kg/cm2),擠壓物應含水28~30%,擠壓后容重是450~550g/L,溫度120℃,水分26%。溫熟化擠壓機使用帶放氣口的模頭,干擠壓機使用二次擠壓模頭,這樣可以降低擠壓產物的溫度、水分和膨脹率,順利制成沉性飼料。帶放氣口的模頭緊靠著模板,因此在需要給擠壓物質添加維生素、色素和增味劑的場合也可以使用,可避免過度敦化。沉性魚飼料應含10%淀粉、12%脂肪,最終擠壓產物應干燥到含水10%~12%,過度干燥會使沉性飼料上浮。
 
       二、影響膨化飼料加工質量的主要環節

       1. 產品加工質量控制側重點
        膨化飼料在擠壓前關注的重點是營養指標是否達標、篩選除雜工作是否做到位、粉碎粒度和混合均勻度是否達標、交叉污染防控情況,以及調質熟化度是否達標等;而擠壓后關注重點偏向于營養指標變化情況、顆粒均勻度、比重/浮水率、軟化/耐水時間、軟化后顆粒粘彈性、含粉率和外觀色澤等方面。
 
        2. 加工質量影響環節分析
 
        2.1原料配方   原料的理化特性、物料預處理和配方成分均會影響膨化料加工質量。具體來講,原料膨化品質系數影響飼料膨化效果和膨化成本,物料是否除雜、粒度是否達標、有沒有進行前調質處理都會影響膨化效果;而飼料配方的淀粉、油脂和粗纖維含量都在一定程度上決定了飼料膨化的最終效果好壞。
         2.2 工藝設備  主機結構(選用單軸還是雙軸、D:L值大小、螺旋組態的分布),工藝設備配置(粉碎、 篩選、干燥和噴涂)以及擠壓模孔參數(單孔結構和模孔面積)都會影響膨化料質量。
         2.3 擠壓操作  水和蒸汽的添加量會影響產品粒徑和外觀色澤;考慮到工廠的產能需求和實際產量,在螺桿轉速調節時要注意充填度和物料滯留時間控制;而膨化溫度和膨化壓力的控制直接決定了淀粉糊化度和膨化度大小。
         2.4 其他方面  膨化機設備磨損和老化情況以及操作員是否新手都會一定程度影響膨化產品質量。這需要我們針對新手上崗前進行操作培訓并制定標準化操作手冊供參考,同時定期跟蹤螺旋、襯套和模具的磨損情況來決定后期維護和更換。
 
         三、原料理化特性對擠壓加工的影響

        1. 粉碎粒度  粉碎粒度對于擠壓膨化加工工藝相當重要。粗的物料粉碎顆粒會使產品膨化系數減少,容易堵模;影響前調質和擠壓混揉效果;對擠壓機磨損大、機械能耗高;還會使產品顆粒外觀粗糙。因此,需要依據產品級別和擠壓要求,確定最經濟的粉碎粒度。
 
        2. 淀粉含量   合理而稍偏高的淀粉含量會增加膨化系數,提高浮水率;使擠壓操作寬度變大,容易穩定產品品質;淀粉含量稍高會加大物料流動性能,有利于飼料成粒,有助于改善顆粒外觀質量。較好的淀粉類原料有高筋面粉、玉米粉和馬鈴薯淀粉。
 
       3. 粗脂肪含量   對于單軸機而言,如果擠壓前原料的粗脂肪含量超過8%,擠壓時會出現物料均質差,品質不穩定,產品粘性減小,耐水性降低;影響擠壓溫度壓力,膨化力減小,產品浮水率降低。因此,當膨化浮水飼料擠壓前總脂肪含量超過時8%,超出部分油脂應改在外噴涂添加,減小對擠壓加工的影響。經生產實踐證實,高油脂原料有利于提高油脂水平,最小均勻外噴油量同顆粒粒徑大小、表面光滑程度相關,顆粒越小越易均勻。
 
        4.粗蛋白   原料粗蛋白來源和含量對于擠壓膨化效果有很大影響,一般而言,動物蛋白膨化性能差異較大,植物蛋白膨化性整體較好。在一定范圍內,粗蛋白含量升高,磨擦系數小,設備磨損降低,產品組織化好,粘彈性增加。
 
        5. 皮毛殼類原料    皮毛殼類原料如棉粕、椰籽粕菜粕等原料在配方中的比重越大,物料越難粉碎,粉碎效率直線降低。皮毛殼類原料不規則的外形也很難進行精篩選,容易導致堵模 生產故障率增加。含殼類原料多的產品,在加工時產生的氣泡容易破裂,產品顆粒外觀較差。
 
        四、加工質量與工藝設備控制要點

        1. 粉碎粒度控制原則
        壓模孔徑要求篩片孔徑小于壓模孔徑的三分之一,且篩片最大孔徑不超過1.2mm;產品外觀要求擠壓膨化過程中物料粉碎粒度越細,產品外觀越好;另外,需要依據養殖品種,經濟合理的控制物料粉碎細度,減少不必要的粉碎成本。

         2. 半成品粉料篩選除雜
        對于擠壓模孔在2.0mm以下時,粉料須經過18~24目的篩網篩選除雜;當擠壓模孔在2.0mm以上時,粉料須經過12~16目的篩網篩選除雜。而當模孔徑在2.0mm以下,若配方中含皮毛棉殼類原料比例較大時,即便經過24目篩目篩選后,擠壓生產穩定性依然較差。
 
         3. 模孔結構有效壓距
        在進行壓距參數設計時,當孔徑小于1.5mm時壓距應為孔徑的1.2~1.5倍,當孔徑大于2.0mm時,壓距為孔徑的0.8~2.0倍。而壓距與產品外觀關系表現為,模孔壓距短,產品表面多孔,外形為球形;模孔壓距長,產品表面光滑,外形為圓柱體。
 
         4. 干燥工藝設備選擇
        當產品規格形狀多種多樣時,應選擇床層輸送式干燥機,具有自清和熱風循環功能;當產品規格形狀單一且生產批量大時,可選擇多級翻板逆流式干燥機;在選擇干燥機時,要考慮產品水分均勻度要求,布料和排料結構科學穩定,要求保持顆粒完好性和防止工藝交叉污染。
 
         5. 后噴涂工藝設備選擇
       物料噴涂前,要將細粉和較大顆粒篩選清除;后噴油量在5%以下時可選擇連續式滾筒噴油機,在5%以上時應選擇批次真空噴油機(單流體噴嘴)。另外,需要對物料與液體添加量按照配方比例精準控制,實現均勻噴涂。           
 
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