挤压膨化水产饲料的要点

  近几年来,我国水产养殖业发展比较快,而水产养殖的关键是提供能满足水产动物营养摄食习惯的各种形态的饲料,这种饲料应制成浮性(上层鱼类、蛙类)、慢沉性(中下层鱼类)、沉性(河蟹、虾类)三类,并且在水中能够完整地保持一定时间,以便动物有足够的摄食时间。利用挤压膨化技术,可以制出各种沉降速度的饲料,这是其他制造技术难以实现的。
  盐城市浓缩蛋白饲料厂在1996年从美国Wenger公司引进全套膨化饲料生产线,陆续开发生产了河蟹、虾类、蛙类、经济鱼类等沉浮颗粒饲料,其典型颗粒直径范围是1.5~10 mm。从生产应用来看,该工艺对于配方的适应性、饲料品质、稳定性和经济效益均有很多优越之处。

1 挤压膨化工艺设计
  在挤压膨化之前,先对原料进行微粉碎,保证在混合物料中不含有能堵塞挤压膨化机冲模的大颗粒存在,更主要的是使得物料在调质时,糊化更充分,颗粒成型时粘合性好,结构紧密,耐水性好。淡水鱼料要求全部通过20目分级筛,40目筛上物的量不大于30%;河蟹、虾料要求全部过40目筛,80%过60目筛;鳗、鳖料要求全部过60目筛,80目筛的通过率达95%。根据需要,在挤压膨化和烘干后,还可用油脂、维生素、调味剂等对饲料颗粒表面进行包衣处理,方法可多样化。一般喷涂液是在旋转的圆桶内通过喷雾或喷洒形式对产品进行喷涂。比如在脂肪以1%~5%添加时,可只用一只喷头;在应用较高百分率时,则采用流动式喷头。

  挤压膨化饲料加工系统主要由喂料筒、螺旋喂料器、调质器、蒸煮挤压器、冲模和切刀组成。喂料筒内有破拱器,防止物料结拱和保证稳定供料;螺旋喂料器通过一台变速电机来改变其输出量;调质器内两条异步绞龙能使物料停留180~240 s,煮熟程度达40%~50%。
  挤压膨化饲料的主要差别在于蒸煮挤压器的加热容器以及输入到下工段的工艺。为了完成各种特殊的功用,蒸煮挤压器的主轴上配制各种各样的螺旋设计结构,每种螺旋都具有唯一设计。沉性、浮性螺杆螺旋的螺矩、螺槽深度、剪切锁直径、螺槽根部的宽度等都不尽相同。所以,若使某种水产动物饲料的挤压膨化加工处于最佳状态,必须选择合适的螺旋段和硬衬套锁定装置,并且将它们在挤压机筒内进行配置。另外,挤压螺杆外的夹套筒的结构为分段式,可以用水、蒸汽等来控制挤压腔内的温升。挤压膨化机的冲模/刀设计为固定冲模和可变速转动切刀形式,冲模是物料从挤压器出来经过的最后一个部件,它决定着产品的形状、密度、质地、外观特征及挤压膨化机的生产率。非膨化但完全煮熟的水产动物饲料一般需要的开口区域为550~600 mm2/t,高度膨化的饲料和漂浮水产饲料需要200~250 mm2/t。

2 水分含量

  在调质器和蒸煮挤压器内,蒸汽和热水的注入给蒸煮提供附加的能量,这部分能量除了降低主电机功率外,还提高了生产率。水分也有助于淀粉糊化和蛋白质的变性。经试验,适宜水分添加水平是20%~30%,加工时较低水分水平会减少适中性,增加热敏性营养成分如赖氨酸、抗坏血酸等的破坏,高水平对挤出物的完全水合或粘弹性是必需的,但也有一定限度,若加水量太多,出来的料容易变形,且颗粒之间粘结成马蜂窝状团块。
  经挤压蒸煮的产品需进行人工干燥,减少水分的主要目的是使得产品自身稳定,在某些情况下,升高温度的干燥还能使产品散发出“烤”和“烙”的风味及外观,饲料的沉与浮的特性也能在一定程度上通过干燥工艺被改变,因为过分干燥和干燥速度太快都可以降低终产品的密度,而导致沉性饲料饲喂时浮漂。另外,产品被包装或储存于仓中前先要经过冷却,否则产品中的残余水分将迁移到包装和储存的最凉的地方,湿度水平也因此提高,在这些地方将导致产品的发霉。

3 廉价蛋白质的利用

  蛋白质成分是水产饲料中最重要的成分,通常占25%~50%,甚至更多。目前,随着集约化养殖业发展,饲料蛋白源需求越来越多,而动物性蛋白的严重不足已成为水产饲料发展的一大障碍,因此世界各国都在研究和开发新的饲料蛋白源,使其产品既能保证质量,又能降低饲料及养殖成本。
  如今挤压膨化设备独特的设计和配置,已能允许使用廉价的植物性蛋白代替部分或全部鱼粉和其它水生动物原料,原因是膨化过程中的热、湿、压力和各种机械作用,能够提高饲料中的淀粉糊化度,破坏和软化纤维结构的细胞壁部分,释放出部分被包围、结合的可消化物质。另外,植物性蛋白饲料中的蛋白质经过适度热处理,可以钝化某些蛋白酶抑制剂如抗胰蛋白酶、尿酶等,并使蛋白质中的氢键和其他次级键遭到破坏,引起多肽链原有空间构象发生改变,致使蛋白质变性。变性后的蛋白质分子成纤维状,肽链伸展疏松,分子表面积增加,流动滞阻,增加了与动物体内酶的接触,更易为酶所水解,因而有利于水产动物的消化吸收,提高营养成分消化利用率。汕头市雄鹰科技公司曾在罗非鱼类饲料中添加20%膨化菜粕。结果表明,每生产1 kg罗非鱼可以降低饲料成本0.13元,可见,挤压膨化工艺能有效利用植物性蛋白来降低原料成本。

4 饲料利用率、水质和稳定性

  早在1980年的研究就已证实了挤压膨化饲料的转化率比颗粒饲料的高,这主要是因为原料经挤压过程中高温、高压处理,淀粉糊化、蛋白质变性,利于水产动物消化吸收,一般来说可以提高消化率10%~35%。
  为提高饲料的利用率和保持优良水质,饲料颗粒的水中稳定性或水中耐溃散性一直为水产养殖者所重视。众所周知,水产饲料颗粒在使用过程中,即最初在运输途中,要承受机械撞击力;在投喂入水后,要承受水的震荡冲击和浸泡,需在水中保形一段时间,以利于水产动物有足够的摄食时间,如河蟹、虾类饲料的保形要求3 h以上,鱼用饲料耐水在30 min以上。而以挤压膨化加工而成的饲料颗粒,正是广大养殖者所需的,它是靠物料内部的淀粉糊化和蛋白质组织化而使终产品有一定的粘结或结合力,其稳定性一般达12 h以上,最长可达36 h。这就避免了为加强饲料颗粒稳定而使用不能被鱼、虾等消化吸收,甚至会有副作用的非营养型粘合剂,更重要的是防止饲料颗粒在未被撮食就已崩解溃散,造成营养物质的大量溶失和饲料的极大浪费,进一步导致水体溶氧量的下降和残饵对水质的污染。
  水产膨化饲料的低菌含量对养殖者来说,也是很重要的。饲料原料中常含有害微生物,如好气微生物、嗜中性细菌、大肠杆菌、霉菌、沙门氏菌等,动物性饲料原料中的含量尤其较多。而在膨化的高温、高湿、高压和膨化作用下,可将绝大部分有害微生物杀死。有一个试验显示,1 g原料中大肠菌数达10 000个,膨化后少于10个,沙门氏菌在经85 ℃以上高温膨化后,基本能被杀死,这就有助于保持水质和减少水产养殖的不利的环境因素,同时降低水产动物的死亡率。
  挤压膨化产品储存期较长,原因是挤压膨化加工通过降低细菌含量和氧化作用,而使原料稳定性提高。还有一点就是挤压膨化产品干燥、冷却时,已将饲料水活(AW)降低到0.6,有时达到0.4,这相当于粗水分含量在8%~10%,提高了饲料的储存稳定性。

相关文章

​ ​