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水产膨化饲料加工工艺与质量控制要点

作者:冠亚水分仪 | 发布时间:2017-09-28 08:47 | 浏览量:632

挤压加工技术生产膨化饲料,已成为水产饲料加工技术发展趋势。挤压机的独特功能是可改变饲料重,从而可制成浮性的、慢沉性的、沉性的膨化鱼饲料。浮性鱼饲料不仅可提高饲料效率,最重要的是能让养殖户看得见鱼的采食情况,可以避免过量喂食和减少饲料浪费。

但因水产膨化饲料加工工艺相对其他加工技术较复杂,在实际生产过程中,经常出现水产膨化饲料加工质量不稳定或者个别品种无法生产出合格产品。影响水产膨化饲料加工质量因素较多,只有充分了解挤压工艺设备和饲料原料理化特性对加工质量的影响后,科学改变挤压膨化操作条件,即可有效控制水产膨化饲料的加工质量和提高产品的一次性合格率。

一、挤压膨化鱼料加工工艺

  1. 挤压膨化鱼料

  挤压熟化是综合了水、压力、温度和机械剪切的作用完成的。挤压熟化中,机镗内温度可达90~200℃,挤压延续时间在2~30秒范围挤压产物会发生一系列物理、化学变化,诸如淀粉糊化、蛋白质变性、酶类、有毒成分和微生物的失活。

  加工膨化鱼饲料需要注入蒸汽和水,其物料至少应含20%淀粉,淀粉主要发挥粘结剂和能量物质的作用。挤压产物温度在出环模前应有125~138℃,34~37 个大气压(33~36kg/cm2),25~27% 水分;挤压后,容重应为320~400g/L,水分21~24。挤压物出模时丢失3~4个百分点水分,就在挤压物出模的时刻,压力骤然释放使过热的水变成蒸汽而使挤压物水分降低,生成许多小气泡使密度降低,挤压饲料才得以飘浮。将鱼饲料进一步干燥(通常水分在10%以下),还可增进飘浮性。容重480g/L被认定为颗粒饲料浮沉的转折点,低于该容重即浮,高于这容重即沉。

  2. 挤压机类型和结构

  市场上挤压机种类繁多,按照螺杆组成基本上可分为单螺杆挤压机和双螺杆挤压机。单螺杆挤压机又可分为湿熟化挤压机、干熟化挤压机和冷成形挤压机等。挤压机一般包括四大部分,其中有送料系统、调制器、挤压机镗和切割装置。送料系统中的变速喂料螺杆将原料喂入预调制器,操作者可通过高料位和低料位指示器和可视玻璃窗查看监视喂料情况。调制器以蒸汽形式注入水和热,整个调制过程持续

  5分钟,可完成40~50%熟化。挤压机镗包括机头和螺杆,螺杆的作用是推进物料,控制挤压机内的熟化过程。进料段的螺杆推进物料,通常螺片较深;中段螺杆搅拌揉和物料;末段螺杆逐渐变细,使物料出模制成最终产品。

  3. 制作沉性膨化饲料

  制作沉性膨化饲料时,给调制器注入水(不注入或少注入蒸汽),环模应有26~30个大气压(25~29kg/cm2),挤压物应含水28~30%,挤压后容重是450~550g/L,温度120℃,水分26%。温熟化挤压机使用带放气口的模头,干挤压机使用二次挤压模头,这样可以降低挤压产物的温度、水分和膨胀率,顺利制成沉性饲料。带放气口的模头紧靠着模板,因此在需要给挤压物质添加维生素、色素和增味剂的场合也可以使用,可避免过度敦化。沉性鱼饲料应含10%淀粉、12%脂肪,最终挤压产物应干燥到含水10%~12%,过度干燥会使沉性饲料上浮。

二、影响膨化饲料加工质量的主要环节

  1. 产品加工质量控制侧重点

  膨化饲料在挤压前关注的重点是营养指标是否达标、筛选除杂工作是否做到位、粉碎粒度和混合均匀度是否达标、交叉污染防控情况,以及调质熟化度是否达标等;而挤压后关注重点偏向于营养指标变化情况、颗粒均匀度、比重/浮水率、软化/耐水时间、软化后颗粒粘弹性、含粉率和外观色泽等方面。

  2. 加工质量影响环节分析

  2.1原料配方   原料的理化特性、物料预处理和配方成分均会影响膨化料加工质量。具体来讲,原料膨化品质系数影响饲料膨化效果和膨化成本,物料是否除杂、粒度是否达标、有没有进行前调质处理都会影响膨化效果;而饲料配方的淀粉、油脂和粗纤维含量都在一定程度上决定了饲料膨化的最终效果好坏。

  2.2 工艺设备  主机结构(选用单轴还是双轴、D:L值大小、螺旋组态的分布),工艺设备配置(粉碎、 筛选、干燥和喷涂)以及挤压模孔参数(单孔结构和模孔面积)都会影响膨化料质量。

  2.3 挤压操作  水和蒸汽的添加量会影响产品粒径和外观色泽;考虑到工厂的产能需求和实际产量,在螺杆转速调节时要注意充填度和物料滞留时间控制;而膨化温度和膨化压力的控制直接决定了淀粉糊化度和膨化度大小。

  2.4 其他方面  膨化机设备磨损和老化情况以及操作员是否新手都会一定程度影响膨化产品质量。这需要我们针对新手上岗前进行操作培训并制定标准化操作手册供参考,同时定期跟踪螺旋、衬套和模具的磨损情况来决定后期维护和更换。

三、原料理化特性对挤压加工的影响

  1. 粉碎粒度  粉碎粒度对于挤压膨化加工工艺相当重要。粗的物料粉碎颗粒会使产品膨化系数减少,容易堵模;影响前调质和挤压混揉效果;对挤压机磨损大、机械能耗高;还会使产品颗粒外观粗糙。因此,需要依据产品级别和挤压要求,确定最经济的粉碎粒度。

  2. 淀粉含量   合理而稍偏高的淀粉含量会增加膨化系数,提高浮水率;使挤压操作宽度变大,容易稳定产品品质;淀粉含量稍高会加大物料流动性能,有利于饲料成粒,有助于改善颗粒外观质量。较好的淀粉类原料有高筋面粉、玉米粉和马铃薯淀粉。

  3. 粗脂肪含量   对于单轴机而言,如果挤压前原料的粗脂肪含量超过8%,挤压时会出现物料均质差,品质不稳定,产品粘性减小,耐水性降低;影响挤压温度压力,膨化力减小,产品浮水率降低。因此,当膨化浮水饲料挤压前总脂肪含量超过时8%,超出部分油脂应改在外喷涂添加,减小对挤压加工的影响。经生产实践证实,高油脂原料有利于提高油脂水平,最小均匀外喷油量同颗粒粒径大小、表面光滑程度相关,颗粒越小越易均匀。

  4.粗蛋白   原料粗蛋白来源和含量对于挤压膨化效果有很大影响,一般而言,动物蛋白膨化性能差异较大,植物蛋白膨化性整体较好。在一定范围内,粗蛋白含量升高,磨擦系数小,设备磨损降低,产品组织化好,粘弹性增加。

  5. 皮毛壳类原料    皮毛壳类原料如棉粕、椰籽粕菜粕等原料在配方中的比重越大,物料越难粉碎,粉碎效率直线降低。皮毛壳类原料不规则的外形也很难进行精筛选,容易导致堵模 生产故障率增加。含壳类原料多的产品,在加工时产生的气泡容易破裂,产品颗粒外观较差。

四、加工质量与工艺设备控制要点

  1. 粉碎粒度控制原则

  压模孔径要求筛片孔径小于压模孔径的三分之一,且筛片最大孔径不超过1.2mm;产品外观要求挤压膨化过程中物料粉碎粒度越细,产品外观越好;另外,需要依据养殖品种,经济合理的控制物料粉碎细度,减少不必要的粉碎成本。

  2. 半成品粉料筛选除杂

  对于挤压模孔在2.0mm以下时,粉料须经过18~24目的筛网筛选除杂;当挤压模孔在2.0mm以上时,粉料须经过12~16目的筛网筛选除杂。而当模孔径在2.0mm以下,若配方中含皮毛棉壳类原料比例较大时,即便经过24目筛目筛选后,挤压生产稳定性依然较差。

  3. 模孔结构有效压距

  在进行压距参数设计时,当孔径小于1.5mm时压距应为孔径的1.2~1.5倍,当孔径大于2.0mm时,压距为孔径的0.8~2.0倍。而压距与产品外观关系表现为,模孔压距短,产品表面多孔,外形为球形;模孔压距长,产品表面光滑,外形为圆柱体。

  4. 干燥工艺设备选择

  当产品规格形状多种多样时,应选择床层输送式干燥机,具有自清和热风循环功能;当产品规格形状单一且生产批量大时,可选择多级翻板逆流式干燥机;在选择干燥机时,要考虑产品水分均匀度要求,布料和排料结构科学稳定,要求保持颗粒完好性和防止工艺交叉污染。

  5. 后喷涂工艺设备选择

  物料喷涂前,要将细粉和较大颗粒筛选清除;后喷油量在5%以下时可选择连续式滚筒喷油机,在5%以上时应选择批次真空喷油机(单流体喷嘴)。另外,需要对物料与液体添加量按照配方比例精准控制,实现均匀喷涂。

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