漁用飼料的擠壓加工技術

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漁用飼料的擠壓加工技術簡介
    擠壓技術可為漁業及水產養殖提供特殊的飼料,該種漁飼料可定製為下沉料,漂浮料,需要的僅是適當的設備,生產中適當的擠壓程序。在過去的五年裡作為人類食品消費的……
漁用飼料的擠壓加工技術正文

    擠壓技術可為漁業及水產養殖提供特殊的飼料,該種漁飼料可定製為下沉料,漂浮料,需要的僅是適當的設備,生產中適當的擠壓程序。在過去的五年裡作為人類食品消費的商業化的水產養殖發展極為迅速,適應這個變化,為這一應用提供特殊飼料的飼料工業得以迅速發展。許多應用在其它動物飼料加工方面的擠壓技術亦可應用在魚飼料生產方面,擠壓技術已被證明確實是一種能將原料蒸煮造粒為特定用途飼料的極為有效的方式。
影響飼料特性的主要條件是擠壓機內原料蒸煮的溫度與濕度,這些條件會影響澱粉和蛋白的蒸煮。因為澱粉蒸煮糊化使原料粘合緊密,澱粉蒸煮的程度對最終產品的特性有著極大的影響。在原料狀態下,穀物澱粉形成不可溶沖於水的小顆粒。當與水混合時,它們的表現同砂子一樣。當澱粉獲得蒸煮,其顆粒開始膨脹然後爆破,澱粉分子從緊裹著的顆粒中流出、形成鬆散的狀態。這種情況在擠壓機蒸煮過程中會很快出現,這時其澱粉會形成凝膠體,在水中可以吸收10倍於其本身重量的物質。這種凝膠體具有的粘性可將飼料組分中所有其它固體顆粒一併粘結在一起,而且,這種凝膠體身亦會膨脹。當蒸煮作用增強,澱粉凝膠體特性改變,其水阻性減少,澱粉的水溶性大大增加。;同澱粉一樣,某些蛋白質亦形成凝膠體,但是如果蛋白蒸煮程度過高,蛋白質會脫離膠狀而回到原來的固態形式。動物飼料中許多要求具有的特性均直接與澱粉蒸煮有關。
——動物飼料應有利於消化,通常情況下,澱粉應蒸煮到顆粒破碎的狀態下。
——飼料應準確形成顆粒(通過擠壓機頭切刀處理)而沒有粉料的出現。顆粒應達到要求的密度,通常是內部結構應形成多孔狀顆粒應能夠吸水且保持其形狀不變,需要的話應能在水中沉底或漂浮水面。
典型的擠壓機處理下,所有的或絕大部分的澱粉蒸煮作用發生擠壓機筒內。生的,未加濕及加熱的飼料組分被喂入擠壓機內,然後向擠壓機內噴入水,蒸氣以提高濕度。蒸氣中含有熱量,其熱量加上擠壓機內螺桿旋轉推進物料所產生的磨擦熱共同提高了被加工物料的溫度。螺旋軸將物料擠壓向機筒的出口端,施於物料的壓力愈來愈大。在出口端的模板上開有許多小的模孔,濕熱,經蒸煮(加壓)的物料得以釋放出來。擠壓機內的加壓使得所有擠壓機內的水均呈液態形式,甚至蒸氣亦被壓縮成液態形式。當產品釋放到大氣中時,水份會立即蒸發。如果澱粉得以充分糊化,它亦會膨脹形成數以千計的小孔,產品密度因而會降低。因為擠壓機施加的高壓,所有的這一切均在相當短的時間內完成。總的擠壓滯留時間,從配料進入到最終膨脹,蒸煮產品的形成僅為20秒。我們可操作擠壓機蒸煮物料,使澱粉形成高水親和力的凝膠狀物質,這種程度的蒸煮通常可通過操作擠壓機運行適宜的溫度-華氏240-280度,相當高的水-27-33%來獲得的擠壓機能提供更強程度的蒸煮,這種情況下一些澱粉分子開始分解為糊精分子和其它更小的分子。部分糊化的澱粉仍然形成凝膠體,但它不象未糊化的澱粉那樣吸收如此多的水份。一些糊化澱粉可在冷水中溶解。所以糊化或更準確地講,糊化和澱粉的混合物粘結在一起的魚飼料具有不同的特性。飼料生產商可充分利用這一點,通過操作擠機即可只獲得最小限度的糊化構成。如果需要,或在不同程度澱粉糊化的情況下,糊化程度可通過增加溫度(華氏350度),降低濕度(20-30%)來得以增強,這種情況下,會有大量的澱粉轉化為糊精。影響濕度及溫度的因素在某些程度上講是內部相互影響,高溫通常通過螺桿磨擦物料產生,但如果這時是濕度很高則溫度難以提高。所以如果需要很高的擠壓溫度時,這種高溫通常需要較低的濕度來獲的。
飼料加工的預處理會影響擠壓機的蒸煮作用,特別是物料的粉碎程度(顆粒大小),粗磨的飼料組份會比細磨的組份較難蒸煮。粗磨的物料較難獲得均勻的蒸煮。較大顆粒的中心部分往往難以得到充分的蒸煮。顆粒越大,這種情況越容易發生。欲控制蒸煮的程度,您必須確定,飼料組分的澱粉應適當地碾磨。理想的狀態是所有的顆粒應碾磨至20目(美國標準),碾磨至40日則會得到極好的效果。
但是飼料勿需完全磨碎,沒有飼料需要粉碎至100目以下。配方中的其它飼料組分,那些不含澱粉的組分勿需粉碎至極佳狀態。但是如果這些組分本身太大,在顆粒飼料中會呈顆粒狀易讓人看見並且以後有可能會分離出來。如果您不想這種情況發生,整個配方組分應粉碎至20目以下。飼料配方組分中的脂肪會減少膨脹並易形成高密度的顆粒料。如何添加脂肪能決定顆粒料漂浮或沉底。擠壓前或直接向擠壓機內添加脂肪會增加飼料顆粒密度及有助於保證飼料下沉。另一方面,如將脂肪噴塗到膨化飼料顆粒表面不會影響膨化效果,這會使膨化顆粒料變重,但其內部仍呈多孔結構。如果一種飼料配方要求有更多的脂肪成份,但是要求其具有漂浮功能,在膨化后而不是在膨化前添加脂肪是大有裨益的。儘管擠壓狀態對一種產品是否漂亮浮或沉底具有影響作用。但是,很大程度上是飼料組分本身對此有更主要的影響,脂肪含量高會確保產品下沉。澱粉或組分中的額外的膠性蛋白將使產品具備漂浮能力。澱粉的來源對一種產品能否漂浮影響很大,有跡象表明,馬鈴薯澱粉和一些其它澱粉比玉米或小麥澱粉更容易使產品漂福當擠壓成型顆粒料時,很重要的一點是控制膨脹的量以使產品不能超出自己希望所達到的膨脹程度,或因膨化不穩定而扭曲變形。另外重要的一點是產品應具有與動物口感相適合的結構。這不僅受擠壓機蒸煮的影響並且受顆粒擠出時濕度及切刀工作的影響,如果顆粒擠出時濕度很高(30%)當其內部水分揮發時(30%)會失去部分水份,因此而得到的含水為27%的顆粒會因太軟而破碎。破碎部分在顆粒表面形成一層外殼並使及顆粒內部的多孔結構孔經變校烘乾后這種顆粒會有堅韌而硬的口感且有足夠的密度下沉。另一方面,以20-25%濕度擠出能使及顆粒在揮發以後變硬,因而只發生最小限度的破碎。顆粒料然後呈表面多孔性,較大的內部孔狀結構及更薄的環繞孔壁。這適宜更軟的口感並且保持產品的密度較低,因而產品更易漂福膨化顆粒由附在模板表面的旋轉切刀切成顆粒。切刀應安妥以將產品切得十分整齊而非發生任何扭曲狀況。完成切割產品的最好時機是當產品一從模頭中釋放出來而沒有機會膨脹之前。切割完畢后,顆粒由切刀區域飛溢出來時即會膨脹。切刀片應非常薄並與模板表面平行以減少扭曲顆粒的可能。
在生產過程中切刀裝置的旋轉速度應保持一致以使顆粒的長度保持一致並且基於同樣原因,進入擠壓機飼料組分的速度應保持一致。顆粒的膨脹程度亦由壓模的通道長度影響。這個通道長度是最終開口的厚度。允許最大膨化程度的壓模應較薄,通常為八分之一英寸厚;實現最小限度膨化的壓模應有較長的通道。這對決定產品漂浮或下沉亦會有所幫助。所有壓模的總面積可調節究竟多少產品能實際釋放出來。另外,單獨壓模的開口大小亦會影響擠出時所有消耗的馬力。即定壓模面積下一套小壓模會較大一些的模頭具有更大的流向阻力,引起更大的反向壓力和更大的能量吸收。這是基於這樣一個事實,如果僅通過較大的,數量較少的壓模,物料同壓模壁會產生更少的接觸。一個飼料生產商控制擠出狀態的方式之一是選擇特定直徑與通道厚度的壓模以提供能量吸收及流向類型以滿足其想要加工的產品。產品應切成外觀整潔的顆粒,這需要極好的切刀。如果採用多把切刀,多個壓模,每把切刀及每個壓模應保持一致的間隙。因而切刀與模頭之間的間隙決定了切口的整齊程度。如果間隙為0.005至0.008英寸,顆粒切口應很整齊。如果間隙大於0.008英寸,產品粘粘部分會附掛在顆粒上形成類似小尾巴狀態。如果間隙小於0.002英寸,在切刀及模頭之間會產生過多的摩擦拖拉作用,這可以通過將壓模從模板表面突出0.005英寸而予以減少,這時切刀可安量在離模頭距離0.002—0.005英寸然而離模板距離為0.007至0.10英寸。充分利用擠出數據,一個飼料生產商能夠通過明智地選擇飼料的預處理,擠壓機操作,切刀及壓模的正確組合提高其想要生產的飼料的質量。
                   

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