擠壓熟化飼料加工工藝及配方管理

1、擠壓熟化飼料加工工藝 及配方管理 水產(chǎn)飼料膨化擠壓加工工藝 發(fā)展史 1797英國(guó)人研制的手動(dòng)活塞壓力機(jī)，制作無縫鉛管、瓦片、肥皂和通心面； 1869英國(guó)人研制的雙螺桿連續(xù)擠壓機(jī)，制作肉腸； 1873Phoenix Gummiwerke AG開發(fā)單螺桿擠壓機(jī)，加工橡膠； 1940s-熟化加壓機(jī)的開發(fā)，生產(chǎn)干的狗糧； 1950s-有了加壓的預(yù)調(diào)制器，達(dá)到100預(yù)熟化； 1960s半濕的寵物飼料、糊化淀粉、餅干粉及組織大豆蛋白； 1980s美國(guó)的雙螺桿膨化機(jī)開始發(fā)展； 1990s第三代弱剪切-低熱擠壓機(jī)（reduced shear/heat extruders)、預(yù)調(diào)制器、 直接蒸汽注入和帶放氣孔的

2、機(jī)鏜。 擠壓熟化的定義 是靠水、壓力、溫度和機(jī)械剪切的綜合作用使得已著 濕的、可膨脹的、淀粉類的和或蛋白類的物質(zhì)塑化并 熟化的連續(xù)工藝過程； 是將熱能和機(jī)械能導(dǎo)入食品/或飼料原料中的一種手 段，使原料中的淀粉和蛋白質(zhì)等基本成分發(fā)生化學(xué)和 物理變化，同時(shí)形成預(yù)定的形狀。 基本概念 按調(diào)制方法分 濕法膨化 干法膨化 按螺桿結(jié)構(gòu)分 單螺桿擠壓機(jī)（圖） 雙螺桿擠壓機(jī)（圖） 1. 料斗；2.喂料絞龍；3.調(diào)制器； 4.喂料段；5.蒸汽或水夾套調(diào)溫部分； 6. 模板；7.出料皮帶輸送機(jī)； 8.變速器；9.主電機(jī) 基本詞匯 預(yù)調(diào)制器一種調(diào)節(jié)原料水分和溫度的裝置，使物料進(jìn)入擠壓機(jī)前部分或完全熟 化； 螺桿將物

3、料輸送通過擠壓機(jī)的部件（圖1） 螺套-增加行程 螺片螺桿的螺旋形輸送表面，將物料向前推進(jìn)（圖1） 索片-增加剪切力，后挫力，提高滯留時(shí)間，糊化度 剪切一種揉捏、攪拌作用，使輸送的物料勻質(zhì)、受熱 模板使制品出機(jī)時(shí)成型的末端裝置?？稍谀０迳现苯鱼@孔，或?qū)⒛０遄龀蓤A孔狀， 裝上設(shè)計(jì)復(fù)雜、用耐磨材料制成的壓模嵌入件，使物料成型 切刀將擠壓物切割成所要求的長(zhǎng)度的裝置 圖1 螺 桿 螺距的作用 螺距：容積（體積）位移能力（輸送量） 螺距影響到： 物料充盈程度 物料滯留時(shí)間 膨化擠壓對(duì)飼料的綜合作用 飼料顆粒成型度 高蛋白質(zhì)原料經(jīng)擠壓加工顆粒（優(yōu)） 高碳水化合物原料經(jīng)擠壓加工顆粒（中） 普通硬顆粒飼料（差）

4、 飼料漂浮度（溶重：480g/L(480g/L(轉(zhuǎn)折點(diǎn)） 全漂浮 慢沉或反復(fù)沉浮顆粒（漂浮下沉上浮） 高度的多孔性和充分發(fā)展的蛋白間質(zhì)結(jié)構(gòu)，緩慢 釋放油脂和可溶性糖 下沉 工藝流程圖（原料準(zhǔn)備） 不同類型飼料的擠壓技術(shù) 浮性飼料 半濕性飼料 沉性飼料 慢沉性飼料 螺桿 模板開孔面積比 擠壓機(jī)內(nèi)溫度和壓力 蒸汽和水 淀粉含量 脂肪含量 預(yù)調(diào)制 優(yōu)點(diǎn) 提高擠壓機(jī)部件壽命 提高產(chǎn)量 提高產(chǎn)品質(zhì)量 提高單螺桿擠壓彈性 降低機(jī)械能，增加熱 能輸入 目的 物料初步熟化 攪拌 使物料碎粒水合，干 核(Dry Core)消失，提 高熱傳導(dǎo)性 DC 浸濕部分 預(yù)調(diào)制 Inlet 水，70,2-3大氣壓 脂肪 蒸

5、汽， 2.5-3大氣壓，100 出料，70-80，18- 30%水分， 1/3熟化 擠壓加工浮性魚飼料 調(diào)制器中注入蒸汽和水 螺桿:L/D=13.5:1-15.5:1 物料至少含20%淀粉 擠壓產(chǎn)物在出模前溫度達(dá)到125-138，34- 37個(gè)大氣壓， 擠壓后，容重為320-400g/L， 25-30%水分 進(jìn)一步干燥（水分10%），還可增進(jìn)漂浮性。 擠壓加工浮性魚飼料 1-2分鐘 喂料區(qū) （粉狀） 揉合區(qū) （面團(tuán)狀） 熟化區(qū) （接近液態(tài)） 揉合區(qū)揉合組件特征 輸送方向調(diào)整 偏角 索片寬度 索片數(shù)目 螺旋數(shù)目（單/雙螺旋） 擠壓加工沉性魚飼料 螺桿:L/D=16.5:1-19.5:1 調(diào)制器中

6、注入水（不注入或少注入蒸汽） 擠壓產(chǎn)物在出模前達(dá)到26-30個(gè)大氣壓，28- 30%水分 擠壓后，容重為450-550g/L，溫度80，水 分22-27% 帶放氣口的模頭可以降低產(chǎn)物溫度，水分和膨 脹率 過度干燥會(huì)使沉性飼料上浮 擠壓加工沉性蝦飼料 調(diào)制器中蒸汽流量約為物料流量5-7%，水流 量為物料流量10-15% 擠壓產(chǎn)物在出模前達(dá)到13-16個(gè)大氣壓，28- 30%水分 擠壓后，容重不低于550g/L，溫度120，水 分26% 配有出氣孔，并能抽氣，真空度為250mmHg 出烘干機(jī)水分12-16%，再冷卻降低到10%以 內(nèi) 擠壓加工沉性飼料 25-30% 70-85 30-40 放氣孔

7、擠壓機(jī)自變量 喂料速度 出預(yù)調(diào)制器的物流 蒸汽流 水流 其他添加成分（肉汁、油脂等） 擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速 擠壓機(jī)結(jié)構(gòu)配置 模板結(jié)構(gòu) 擠壓機(jī)因變量 產(chǎn)品容重 出料口水分 出料口溫度 水分的重要性 1. 飼料性能 成品率 穩(wěn)定性 營(yíng)養(yǎng)保留率 單位產(chǎn)量 配方成品 2. 膨化機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)成本 3. 膨化機(jī)最佳工作 范圍 快速水分測(cè)定 儀非常重要 擠壓物的膨脹 擠壓物膨脹，產(chǎn)品密度改變，顯著影響飼料外觀，質(zhì) 地、適口性、水穩(wěn)定性和飄浮性等；其宏觀結(jié)構(gòu)的變化 可用產(chǎn)品的膨脹度和密度或容重（g/L)表示； 膨脹度=膨化制品的截面積/擠壓機(jī)?？捉孛娣e 膨脹主要原因：壓模膨脹和水的驟蒸發(fā)，后者的膨脹 更大； 水分的驟蒸發(fā)的關(guān)

8、鍵是粘彈性物體在出模時(shí)溫度高于 100 ，粘彈體重的水蒸氣成為種核氣泡（擠壓物膨脹 示意圖）； 注入CO2或添加碳酸氫鈉之類的產(chǎn)氣化合物，將增強(qiáng) 擠壓物的膨脹； 擠壓物的膨脹 影響擠壓物膨脹的因素淀粉 純淀粉的最大膨脹比是500%，其次為全谷物粉（400%）、飼料混合物（200- 300%，淀粉含量40-50%）、油料（150-200%，淀粉含量0-10%）； 直鏈淀粉與支鏈淀粉之比是決定飼料膨脹比的重要因素，1:1將達(dá)到最大膨脹比， 大多數(shù)天然淀粉含直鏈淀粉20-30%； 含水量和溫度對(duì)淀粉膨脹比影響顯著； 不同來源淀粉存在差異，小麥、玉米、稻米中的谷物淀粉具有較好的膨化效果， 塊莖淀粉不僅

9、具有良好的膨化性能，還具有十分好的粘結(jié)能力，糙米膨化效果差。 影響擠壓物膨脹的因素淀粉 常溫或低溫條件下，長(zhǎng)期放置的-淀粉會(huì)逐漸變硬，這種現(xiàn)象叫淀粉的凝沉或回生， 也叫淀粉老化，成為-淀粉； 老化淀粉不再溶于水，也不能被酶分解； 一般聚合程度高的淀粉易老化，直鏈淀粉較支鏈淀粉易老化。 直鏈淀粉含量對(duì)膨脹度的影響 影響擠壓物膨脹的因素模板 加大壓模尺寸會(huì)減弱壓模正常受力，剪切率和溫度下降，導(dǎo)致粘度加大，從而減弱 膨脹，提高容重。 完全熟化但膨脹較低的沉性水產(chǎn)或?qū)櫸镲暳?使用的模頭開孔面積為550-600mm2 /噸/小時(shí)； 高度膨脹食品或浮性水產(chǎn)飼料使用的模頭開 孔面積為200-250mm2 /

10、噸/小時(shí)； 慢沉性飼料模頭開孔面積為300-350 /噸/小時(shí)。 模板孔徑與淀粉的共同作用 螺桿形狀對(duì)膨脹的影響 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)膨脹的影響 螺桿轉(zhuǎn)速增加提高單位產(chǎn)品機(jī)械能 單位產(chǎn)品機(jī)械能提高降低產(chǎn)品容重，利于膨脹 膨脹比-直鏈淀粉含量、溫度和水分 最大膨脹比擠壓條件：機(jī)鏜溫度140，水分14%； 100-170 之間，提高溫度可增強(qiáng)膨脹，再升高溫度則減弱； 增加含水量通常使膨脹急劇減弱。 影響擠壓物膨脹的因素其它 麩皮顆粒易使處于臨界厚度的氣泡孔壁破裂而降低膨 脹程度； 增加脂肪含量（5%以內(nèi)）可增強(qiáng)擠壓膨脹，超過此限 則膨脹急劇減弱； （寵物料）加糖（1-15%）削弱膨脹，加鹽（0-3%） 只輕

11、微削弱膨脹或沒有影響； ?？谛螤顚?duì)飼料產(chǎn)品外觀的影響 ?？谛螤钛b載量 物料容重（g/L) 糊化度 飼料外觀 96.7% 304 92% 70.0% 336 80% 表面光滑致密， 圓柱形飼料 多孔狀表面， 球形飼料 LL=1.5*die,縱向膨脹 LL=1.0*die,輻射膨脹 真空對(duì)產(chǎn)品密度的影響 飼料容重 不抽真空抽真空 6mm0.871.23 20mm0.921.14 幾種常見飼料原料平均容重（g/L) 飼料原料容重飼料原料容重 魚粉480-641次粉288-400 蝦粉400小麥面粉513-673 肉骨粉785玉米粉609-641 雞肉粉545-593玉米蛋白粉416-529 粗血粉6

12、17膨潤(rùn)土801-962 豆粕44%561-609米糠320-336 花生粕464干酵母657 棉粕593-641麥芽根208-256 亞麻粕497-529 烘干/冷卻 烘干/冷卻設(shè)備 單層： 對(duì)于產(chǎn)量低的生產(chǎn)線較理想 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，常用做實(shí)驗(yàn)室設(shè)備 雙層： 最常用、最流行的設(shè)備 膨化產(chǎn)品最理想的干燥設(shè)備 干燥/冷卻一體或分體 多層： 對(duì)于高品質(zhì)、高知水產(chǎn)飼料十分合適 干燥/冷卻一體或分體 節(jié)省地面空間 烘干/冷卻設(shè)備 *Wenger Dryer 烘干/冷卻（后熟化過程） 產(chǎn)品均勻地散布在移動(dòng)中的輸送器上，熱空氣一般以1m/s的勻速穿過，作用溫 度為100-200； 最初4-6分鐘，物料可承受17

13、7-199 的烘干溫度，而不破壞營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，之后， 空氣溫度應(yīng)降低，以免發(fā)生美拉德反應(yīng)； 產(chǎn)品本身決定烘干條件，如淀粉含量高，則不宜太厚，否則影響產(chǎn)品形狀； 2層或多層的烘干機(jī)，不僅有效提高烘干面積，還能防止結(jié)塊； 飼料形狀及物料厚度決定烘干時(shí)間長(zhǎng)短，防止產(chǎn)生濕心現(xiàn)象； Zone 1, 150; Zone 2,3,490 Zone 1 Zone 2 Zone 3Zone 4 現(xiàn)實(shí)中的問題： 上層2區(qū)還是3區(qū)？ 典型的干燥周期 加熱作業(yè)空氣 新鮮風(fēng)補(bǔ)入替代排風(fēng) 加熱空氣由循環(huán) 風(fēng)機(jī)吸入 部分循環(huán)風(fēng)被排掉 熱空氣施加于產(chǎn)品上 水蒸氣被循環(huán)風(fēng)帶走 熱空氣將能量傳遞給產(chǎn)品 熱空氣中的熱量蒸發(fā)掉 產(chǎn)品表面

14、的水分 控制干燥工藝的主要變量 操作溫度 以盡可能高的溫度 空氣濕度 盡可能干的空氣，但不 能犧牲整個(gè)系統(tǒng)的效率 空氣分配 均勻分配 干燥時(shí)間 適當(dāng) 產(chǎn)品分布 均勻的分布厚度 產(chǎn)品種類 物力、化學(xué)性能、形狀、尺寸等 飼料形狀與烘干時(shí)間 飼料形狀烘干時(shí)間(分鐘） 球狀，=0.520.8 圓柱形， =0.5, 長(zhǎng)=0.2524.7 圓柱形， =0.5, 長(zhǎng)=0.524.8 圓柱形， =0.5, 長(zhǎng)=0.7524.9 Y字形，高=0.5，厚度=0.2414.8 *Wenger Process Description 高油脂飼料的生產(chǎn) 盡量利用飼料原料中的油脂，主機(jī)中可 處理12%油脂，其余部分需要后

15、加工； 加壓調(diào)制器 真空或常壓后噴涂機(jī) 油脂及熱敏性物質(zhì)的后添加技術(shù) 先噴涂水溶性熱敏物質(zhì)，后噴涂油脂 烘干之后冷卻之前噴涂油脂，可促進(jìn)動(dòng)物油脂吸收。 常壓噴涂后真空噴涂后 返工料 （開機(jī)廢品和細(xì)粉回料） 返工物料為混合料總量活干料喂入量 的5%，不得超過10% 返工料對(duì)飼料成品的影響 顏色加深 膨脹減小，增加容重 熟化度提高，可能過度熟化 外形輪廓更分明 蛋白原料的功能性下降 如連續(xù)2批之間，一批加返工料，另一批未加，產(chǎn)品 性能區(qū)別較大，需調(diào)整擠壓機(jī)參數(shù) 沉性飼料可以適當(dāng)提高添加量，但飼料水中穩(wěn)定性 會(huì)降低 包裝與貯存 較為徹底殺滅細(xì)菌、病毒等有害微生物 高壓下，還可殺死耐熱性很強(qiáng)的芽孢 飼

16、料水分控制8%8%以下，可以較普通硬顆粒保 存更長(zhǎng)時(shí)間。 帶內(nèi)襯的牛皮紙袋包裝 保證烘干均勻，沒有濕心，水分10%10% 對(duì)于半濕飼料，保證水分活度（Aw)Aw)在0.650.65 以內(nèi)，可以抑制大部分微生物生長(zhǎng) 膨化工藝對(duì)微生物菌群的影響 標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)法 (CFU/G) 酵母 & 霉菌 配方 2,200,000 74,000 膨化* 3,700 10 * 沙門氏菌呈現(xiàn)陰性 飼料中防止微生物生長(zhǎng)的措施 最大限度降低加工后污染的可能性； 加工過程中控制水分活度(Aw)(Aw)，而不僅僅是 水分含量； 避免在加工后提高水分活度的條件的存在； 添加防霉劑 措施1 1：降低加工后污染可能性 空氣 衛(wèi)生

17、 水分 設(shè)備 人 原料 包裝 措施2 2：加工過程中控制產(chǎn)品的水 分活度 干飼料中微生物生長(zhǎng)有水分含量，或更確切地 說是由水分活度決定的。 水分活度定義（Aw)Aw) 水分活度表示微生物生長(zhǎng)所需水分的數(shù)量指 標(biāo)： Aw=Pb/Pf =相對(duì)濕度/100 Pb:試樣表面水分壓 Pf:敞開水面水分壓 實(shí)驗(yàn)室儀器可以在5min內(nèi)測(cè)定水分活度 幾種微生物生長(zhǎng)最低AwAw需求 無微生物 生長(zhǎng)區(qū) 0 0.6 0.70.80.91.0 除耐干燥種類 之外的酵母 和霉菌 大部分麥霉 及酵母 噬鹽性菌 大部分青霉 及耐受力較 低的酵母 大部分酵母 菌、霉菌 和青霉 大部分G+菌 沙門氏菌及 大部分G-菌 控制產(chǎn)品

18、水分活度的途徑 配方及營(yíng)養(yǎng)成分分析數(shù)據(jù)基于水分值； 飼料加工過程中盡量減少變量，特別是 在干燥過程中。 措施3 3：盡量減少加工后水分活度 提高的條件 避免大型包裝暴露在高濕度環(huán)境中 避免由于溫度變化而造成的水分重新 分配 措施4 4：添加防霉劑 當(dāng)其它措施出現(xiàn)問題時(shí)，防霉劑可以提供保證； 防霉劑不能替代其它措施，也不能完全抑制霉 菌生長(zhǎng)。 優(yōu)化防霉劑性能 最佳劑量和施用點(diǎn)； 如果添加量適當(dāng)并完全分散，不會(huì)影響適口性。 不同材料包裝飼料的生霉情況 包裝 材料 包裝 大小 （kg) 生 霉 程 度* 14天21天23天35天 PB*11.3+ PB*22.6+ PL*11.3-(+) PL*22

19、.6-+ * + 嚴(yán)重生霉； +中毒生霉； +輕微生霉； （+）極輕微生霉 * PB, 15.9kg強(qiáng)度防油紙襯里袋； PL, 75號(hào)聚丙烯襯里袋（Stone Container) 保存環(huán)境：38/90%RH 聚丙烯襯里袋包裝的寵物飼料從38/90%RH38/90%RH 轉(zhuǎn)到23/50%RH23/50%RH后的水分變化(%)(%) 包裝大小(kg) 轉(zhuǎn)移后天數(shù) 外層中部 11.308.78.7 78.98.9 148.98.7 218.68.7 22.608.78.7 78.98.7 148.88.7 218.78.7 雙螺桿擠壓機(jī)特點(diǎn) 可加工高油脂飼料，油脂含量可大于17%； 可加工添加有鮮

20、肉漿或其它水分含量超過30%的高 水分物料； 可加工小顆粒水產(chǎn)飼料（0.8-1.0mm)； 加工特定形狀/尺寸的產(chǎn)品； 物料在機(jī)內(nèi)滯留時(shí)間分布范圍較窄，物料溫度較易 控制，能量利用充分，產(chǎn)量和質(zhì)量均很穩(wěn)定； 投資大，單螺桿擠壓機(jī)的1-1.5倍。 雙螺桿與單螺桿擠壓機(jī)比較 單螺桿擠壓機(jī) 雙螺桿擠壓機(jī) 水分水平 油脂水平 纖維水平 蛋白質(zhì)水平 機(jī)械能輸入 產(chǎn)量 耐磨損性 擠壓機(jī)的選擇 選擇什么類型的擠壓機(jī)取決于： 所用原材料的種類； 制作什么樣的產(chǎn)品； 單位產(chǎn)量； 投資費(fèi)用； 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。 水產(chǎn)膨化飼料的原料選擇和配方技術(shù)水產(chǎn)膨化飼料的原料選擇和配方技術(shù) 膨化工藝的優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)性 (可調(diào)節(jié)飼料的漂浮性

21、) 飼料性狀 (外形,顏色, 質(zhì)地等.) 高產(chǎn)及自動(dòng)化控制 高品質(zhì) 提高蛋白（變性）和淀粉（糊化）的消化率 破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子:胰蛋白酶抑制因子, 棉酚等. 增加脂肪等液體物質(zhì)的添加空間 水產(chǎn)膨化飼料的優(yōu)點(diǎn)水產(chǎn)膨化飼料的優(yōu)點(diǎn) 密度控制 漂浮料 懸浮料 慢沉性料 快沉性料 原料來源更廣 原料成本更低 水產(chǎn)膨化飼料的優(yōu)點(diǎn)水產(chǎn)膨化飼料的優(yōu)點(diǎn) 產(chǎn)量更高 水中穩(wěn)定性增強(qiáng) 減少對(duì)養(yǎng)殖水體的污染 降低死亡率 減少有害微生物的繁殖 飼料轉(zhuǎn)化率提高 (10-20%) 提高飼料消化率 降低飼料消耗 沉性飼料 蝦 黃尾鰤 鮭魚 牙鲆 鯛 鱒魚 鱸魚 鰈 鱈魚 Moi Maimai 大菱 鲆 浮性飼料 羅非魚 鰻鱺 鯰魚

22、 遮目魚 鯉科魚 膨化擠壓在飼料行業(yè)中的應(yīng)用 廣泛的適用性 各種養(yǎng)殖方式：工廠化、池塘、 網(wǎng)箱等 各類吃食性養(yǎng)殖品種：魚、蝦、 蟹、龜?shù)?寵物食糧及觀賞性魚類飼料 概 述 特點(diǎn) 綜合水、壓力、溫度和機(jī)械 剪切的作用 溫度：90-20090-200 延續(xù)時(shí)間：2-30s2-30s 物理、化學(xué)變化 蛋白質(zhì) 高溫、高壓、高剪切力，使得蛋白質(zhì)適度變 性，蛋白酶更易進(jìn)入蛋白質(zhì)內(nèi)部，消化率提高， 彈性增強(qiáng)，可溶性物質(zhì)與淀粉間質(zhì)相溶和 蛋白可塑性增強(qiáng)，提高制粒效率，降低粉化 率 適度的熱處理，鈍化抗?fàn)I養(yǎng)因子如抗胰蛋白 酶因子、棉酚、毒蛋白等，提高植物蛋白利用 價(jià)值，降低配方成本 蛋白質(zhì)擠壓過程中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

23、變化 變性 締合 加熱或剪切導(dǎo)致部分或全部締合物破裂而形成濃縮溶液或熔化相 高溫下可能形成的一些共價(jià)鍵 冷卻時(shí)形成的非共價(jià)鍵和二硫鍵 在足夠低的水分條件下非晶體區(qū)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化 動(dòng)物蛋白綜合特征 氮溶解指數(shù)（NSI)低 功能性差（吸水性和粘合特性） 氨基酸結(jié)構(gòu)平衡，一般動(dòng)物生長(zhǎng)會(huì)超 過高植物蛋白飼料 低溫干燥動(dòng)物蛋白的質(zhì)量最佳 新鮮的原料和噴霧干燥加工后，會(huì)具 有很高的粘合性 植物蛋白綜合特征 氮溶解指數(shù)（NSI)高 功能性（吸水性和粘合特性）好 一般缺乏某種或某幾種氨基酸 未榨油原料是很好的能量原料 小麥面筋粉是膨脹型最好的植物 蛋白 水產(chǎn)飼料中植物蛋白的作用 制作浮性飼料有更大的膨脹潛力；

24、提高粘合性，增進(jìn)顆粒持久性； 降低原料成本； 外涂作業(yè)時(shí)有較高吸油水平； 灰分含量低，在螺桿和壓模上的 白色礦物沉積少 大豆蛋白在熱處理中的分子變化 擠壓的主要影響是將蛋白質(zhì)拆散而后又重新連接 在一起，NSINSI下降，吸水性和膨脹性提高。 不同擠壓溫度下大豆分離蛋白的溶解性能 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 未擠壓507090110130 加工溫度 大豆蛋白溶解性能 生產(chǎn)組織蛋白溫度一般為140-160，水分20-40%，若產(chǎn)品要求較好的溶解度，則 溫度可低一些。 非酶褐變美拉德反應(yīng) v過度膨化過度膨化-異味、消化率下降、異味、消化率下降、LysLys 損失嚴(yán)重?fù)p失

25、嚴(yán)重 還原糖與游離氨基酸之間的一種反應(yīng)，對(duì)導(dǎo)致氨基酸，特別是賴氨酸的損失， 并形成有色化合物而影響擠壓物的外觀； 擠壓熟化過程中的高溫和低水分有利于美拉德反應(yīng)； 提高溫度會(huì)增加損失，增加物料水分、加快喂料速度可顯著減少損失； 提高螺桿轉(zhuǎn)速可縮短滯留時(shí)間，本應(yīng)減輕褐變，但提高螺桿轉(zhuǎn)速會(huì)加強(qiáng)剪切， 提高溫度，反而可能導(dǎo)致褐變加重。 碳水化合物 淀粉( (糊化與碎化） 淀粉發(fā)生糊化（-化），高分子結(jié)構(gòu)斷裂，變 成低分子物質(zhì)，易于消化吸收，同時(shí)還起到重要 的粘合作用，保持水中穩(wěn)定性，降低飼料散失， 減少工業(yè)合成粘合劑的添加，無毒性。 轉(zhuǎn)化成葡萄糖、麥芽糖等碎化多糖，產(chǎn)生甜味增 加適口性 纖維素 經(jīng)擠壓

26、后，可溶性膳食纖維的量增加，保健作用 葡萄糖、蔗糖等 影響淀粉的糊化，與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，飼料效率 降低。 淀粉 碳水化合物能量來源 有利于飼料的膨脹 提高飼料的粘合性和穩(wěn)定性 以兩種形式存在 直鏈淀粉 支鏈淀粉 -淀粉： 淀粉粒有許多淀粉分子排列成放射狀微晶束構(gòu) 成。這種微晶束系直鏈、支鏈淀粉分子相互平 行且彼此間以氫鍵結(jié)合而成。水分子在熱作用 下進(jìn)入淀粉粒內(nèi)微晶束間隙與淀粉分子中游離 基團(tuán)結(jié)合。溫度繼續(xù)升高，一部分直鏈淀粉被 水溶解和滲出，使更多的水分子進(jìn)入淀粉粒內(nèi) 部，從而使微晶束分離，形成一種間隙大且不 規(guī)則的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，中間充滿水或溶液，處 于這種糊化狀態(tài)的淀粉稱-淀粉。 常見能量飼

27、料原料的淀粉含量 原料%淀粉（干物質(zhì)） 全玉米70-75 面粉75-80 麩皮5-8 冬小麥65.5-82 次粉21.5 高粱71.6 全稻米81 全大麥60 全燕麥45 44%豆粕0.5 浮性飼料需要至少18-20%的淀粉含量 淀粉的糊化過程 調(diào)制器 30%-化 環(huán)模造粒 40% 環(huán)形間隙膨脹機(jī) 60% 單螺桿膨化機(jī)85% 雙螺桿膨化機(jī) 100% 淀粉糊化度 擠壓溫度 物料水分 剪切力 螺桿結(jié)構(gòu) 在機(jī)腔內(nèi)滯留時(shí)間 高水分、低溫?cái)D壓使淀粉部分糊化 低水分、高溫?cái)D壓有利于提高淀粉的糊化度 脂 肪 使原料中微生物分解的脂肪酶完全失活，提高飼 料的貯藏性能 使油脂從顆粒內(nèi)部滲透到表面，使飼料產(chǎn)生特殊

28、 的香味，提高飼料適口性和外觀效果 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠吸附更過的脂肪，冷水性魚類科利 用高達(dá)40%40%脂肪的高能飼料，減少氮污染 形成蛋白- -脂肪復(fù)合物，這部分脂肪仍然可以被 魚類正常利用，但索氏抽提法不適用于膨化飼料， 應(yīng)采用酸水解法， 三高條件下，甘油三酯會(huì)部分水解，與直鏈淀粉絡(luò)合，影響膨化效果， 淀粉的溶解性和消化率降低。 熱敏性物質(zhì)在膨化過程中的損失 維生素 反應(yīng)敏感 依次為維生素K K3 3, C, D, C, D3 3, A, E, A, E 反應(yīng)不敏感 其他B B族維生素 酶制劑 完全失活 活菌制劑 120120乳酸桿菌、鏈球菌、酵母、芽孢桿菌全部失活 維生素在膨化過程中的損失 維

29、生素保留取決于： 原料配方 溫度 水分 滯留時(shí)間 維生素在膨化過程中的穩(wěn)定性（保存率% %） 選擇熱穩(wěn)定劑型：交聯(lián)反應(yīng)型V VA A微粒膠囊、 微囊型V VE E醋酸酯、高穩(wěn)性V VC C磷酸酯，蝦青 素10-15%10-15%的損耗 根據(jù)保存率，超量添加！ 膨化溫度/在機(jī)滯留時(shí)間（min)121/3132/3149/3154/3166/3 VA(微粒膠囊）9188807771 VD3(微粒膠囊）9492878583 VE(醋酸酯）9796949493 VE(醇）554522155 VK(甲萘醌）6354373325 VC5747312515 膽堿9897969594 其他B族維生素90-96

30、85-9578-8976-8771-82 蝦青素在加工過程中的損失 63.663.1 59.158.8 48.2 0 10 20 30 40 50 60 70 粉碎調(diào)制器擠壓機(jī)干燥、冷卻真空噴涂 蝦青素含量（ppm DM) 加魚油 注:噴涂魚油的“稀釋”作 用導(dǎo)致蝦青素含量下降。 礦物質(zhì) 反應(yīng)不敏感，報(bào)道較少 植物蛋白中的植酸可能同鋅、錳等絡(luò)合， 降低效價(jià) 糊化淀粉對(duì)礦物質(zhì)的包被作用，可使礦 物質(zhì)的氧化還原、吸濕返潮等向著有利 的方向發(fā)展 膨化擠壓影響虹鱒對(duì)幾種原料表觀養(yǎng)分消化率（%） 干物質(zhì)蛋白質(zhì)* 粗脂肪總能 豆粕75.3598.1073.0179.05 擠壓豆粕78.3898.0886.

31、1381.85 大麥43.6095.5872.5748.53 擠壓大麥67.2294.31 80.7469.88 玉米蛋白粉74.2487.3975.6878.95 擠壓玉米蛋白粉擠壓玉米蛋白粉 86.0375.4576.0488.89 小麥46.7495.5677.2554.05 擠壓小麥71.1490.2077.4577.09 *擠壓溫度稍高，蛋白質(zhì)部分褐變，消化率降低 虹鱒對(duì)不同加工后的全脂大豆的表觀消化率（%） 全脂大豆（生） 擠壓全脂 大豆 擠壓全脂大豆 +200FTU/kg植酸酶 豆粕+200FTU/kg 植酸酶 干物質(zhì) 74.51.673.88.273.63.675.93.3 粗

32、蛋白 88.0 0.4a97.21.1b 96.80.6b97.90.2b Mg 68.5 0.4a59.62.7b 74.71.2c68.03.3a 總磷 21.20.1a12.54.8b 81.33.4c31.76.5d 植酸磷 29.91.2a19.66.1a60.91.9b60.60.2 Cu89.90.293.31.292.11.692.72.7 Mn 20.30.4a13.51.2a46.22.9b16.80.9a Zn 14.65.7a7.20.3b48.43.3c15.75.6a 膨化擠壓影響虹鱒對(duì)幾種原料礦物質(zhì)利用率（%） CaKMg S總P 植酸P Cu FeMn Zn 豆

33、粕 7.499.878.998.163.20.994.977.230.664.7 擠壓豆粕 8.699.778.497.960.641.094.254.032.358.1 大麥 29.499.389.796.576.35.788.355.943.855.4 擠壓大麥 24.499.489.496.470.624.981.753.442.748 玉米蛋白粉 1.599.676.694.765.67.485.278.742.553.0 擠壓擠壓 玉米蛋白粉玉米蛋白粉 7.799.575.391.864.714.677.333.442.245.4 小麥 20.999.188.096.771.1086

34、.654.436.556.0 擠壓小麥 19.899.585.994.867.426.479.447.526.940.9 擠壓熟化對(duì)菜籽大豆混合料（重量1： 1）中芥子甙總含量的影響（mol/g) 低芥子甙菜籽-大豆 混合料 高芥子甙菜籽-大豆混 合料 未擠壓 18.491.6 150擠壓 13.473.7 3%堿液中 11.256.6 3%（NH4)2SO4溶液中 11.1/ 3%甲酸溶液中 6.4/ 5%堿+1%Fe2(SO4)3溶 液中 /14.9 *資料來源：Fenwich et al., 1986) 水分和溫度對(duì)抗胰蛋白酶（TI)活力的影響 0 20 40 60 80 100 120

35、 水分（%）010203040 100 120 140 TI 活力（%） 配方配方密度密度硬度硬度光潔度光潔度一致性一致性外形外形 +淀粉淀粉-+? +油油 (內(nèi)源性的）內(nèi)源性的）+-+ +纖維纖維?-(1)?+ +功能蛋白功能蛋白-+(2)? +非功能蛋白非功能蛋白+-+?+ +返工返工+-+ (1)Function of grind and partical size (2)Large cell structure 對(duì)于功能性差的魚粉的應(yīng)對(duì)措施 提高粉碎細(xì)度； 在預(yù)調(diào)制器中提高水或魚油的量； 需要更高性能的預(yù)調(diào)制器； 提高功能性蛋白的使用量。 草魚膨化飼料養(yǎng)殖效果的中試草魚膨化飼料養(yǎng)殖效果

36、的中試 材料與方法材料與方法 池塘條件：池塘條件： 育成池塘條件：育成池塘條件：2 2個(gè)池塘，試驗(yàn)池個(gè)池塘，試驗(yàn)池 10.0710.07畝；畝； 對(duì)照池對(duì)照池10.0210.02畝；水深均為畝；水深均為2 2米左右。米左右。 試驗(yàn)魚試驗(yàn)魚 主養(yǎng)魚種：草魚主養(yǎng)魚種：草魚 搭配魚種：鰱、鳙及鯽魚搭配魚種：鰱、鳙及鯽魚 放養(yǎng)規(guī)格和密度放養(yǎng)規(guī)格和密度 1000010000尾草魚，尾草魚，130g/130g/尾、尾、50005000尾鯽魚，尾鯽魚，50g/50g/尾、尾、550550尾鳙，尾鳙，120g/120g/尾、尾、 2000-25002000-2500鰱，鰱， 70g/70g/尾。尾。 試驗(yàn)飼料

37、試驗(yàn)飼料 粗蛋白粗蛋白粗脂肪粗脂肪水分水分粗灰分粗灰分 環(huán)保型魚環(huán)保型魚 種飼料種飼料 36.2636.263.533.536.926.929.429.42 硬顆粒魚硬顆粒魚 種飼料種飼料 39.0339.033.893.898.658.659.969.96 環(huán)保型成環(huán)保型成 魚飼料魚飼料 27.3027.302.572.578.58.58.98.9 硬顆粒成硬顆粒成 魚飼料魚飼料 29.5129.512.532.5310.4610.469.489.48 飼養(yǎng)管理飼養(yǎng)管理 日投喂率與投喂次數(shù)日投喂率與投喂次數(shù) 2%2%3%3% 4 4次次/ /天。天。 水質(zhì)監(jiān)測(cè)水質(zhì)監(jiān)測(cè) DO, NHDO, N

38、H3 3-N, NO-N, NO2 2-N-N 育成期中試結(jié)果育成期中試結(jié)果 實(shí)驗(yàn)池實(shí)驗(yàn)池對(duì)照池對(duì)照池 草魚草魚鯽魚鯽魚鰱鳙魚鰱鳙魚草魚草魚鯽魚鯽魚鰱鳙魚鰱鳙魚 育育 成成 階階 段段 收獲量收獲量 ( kg) 6863978165160528051342 飼料系數(shù)飼料系數(shù)1.272.09 單價(jià)單價(jià) (元元/kg) 7.09.04.07.09.04.0 總收入總收入(元元)6344754977 成本成本(元元)4109942721 總盈利總盈利(元元)2234812256 投入產(chǎn)出投入產(chǎn)出 比比 1:1.541:1.28 對(duì)水質(zhì)的影響：對(duì)水質(zhì)的影響：7 79 9月份草魚育月份草魚育 成階段池塘

39、水質(zhì)變化圖成階段池塘水質(zhì)變化圖 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 7-10 7-17 7-24 7-31 8-7 8-14 8-21 8-28 9-4 （m g/L） 氨氮 實(shí)驗(yàn) 組 氨氮 對(duì)照 組 亞硝酸鹽 實(shí)驗(yàn)組 亞硝酸鹽 對(duì)照組 監(jiān)測(cè)日期 膨化飼料與硬顆粒飼料的比較 比較項(xiàng)目膨化飼 料性狀 比較項(xiàng)目膨化飼料性狀 養(yǎng)殖方面： 1.浮性對(duì)沉性 2，水中的穩(wěn)定性 3，顆粒的黏結(jié)度 4，因掉入池中而 造成的損失 5，粉化率（不成 顆粒的粉狀飼料） 6，飼料的轉(zhuǎn)化率 7，投飼的管理 有利 好 強(qiáng) 少 少 高 方便 8，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化 率 9，飼料中的細(xì)菌與 毒物含量 10

40、，對(duì)水質(zhì)的影響 11，致病的可能性 12，加工條件（如 溫度）對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分 的影響 13，管理的價(jià)值 14，高產(chǎn)性能 15，價(jià)格 16，經(jīng)濟(jì) 高 少 小 小 利：提高消化率 弊：維生素?fù)p失多 高 好 高 好 膨化飼料與硬顆粒飼料的比較 比較項(xiàng)目膨化飼 料性狀 飼料加工方面： 1. 資金投入 2. 加工成本 3. 勞力費(fèi)用 4. 設(shè)備損耗（如模板的磨損） 5. 從最低成本選擇 多 高 高 慢 有利 全球?qū)櫸锸称钒l(fā)展概況 寵物的價(jià)值逐漸提高 寵物在人們生活中的角色發(fā)生質(zhì)的改變 實(shí)利方面-伙伴關(guān)系 人口老齡化，寵物成為人們生活中的可信伴侶； 單身家庭日益增多； 獨(dú)生兒童的伙伴； 畜禽及水產(chǎn)飼料生產(chǎn)者投

41、資寵物食 品的市場(chǎng)原因 80年代以來，全球銷售量穩(wěn)步上升，每年5%遞增，銷售金額年增長(zhǎng)8%；相 對(duì)富裕的發(fā)展中國(guó)家銷售額遞增幅度達(dá)10%以上，大約為人類食品增長(zhǎng)率的2 倍以上； 飼料配方、加工工藝，包裝技術(shù)等方面發(fā)展更為成熟； 用于生產(chǎn)干飼料的擠壓熟化設(shè)備，易于和現(xiàn)成的配合飼料生產(chǎn)線整合，同時(shí) 可用于生產(chǎn)高檔水產(chǎn)飼料和乳豬料等高附加值產(chǎn)品。 全球?qū)櫸锸称肥袌?chǎng)分布情況 39% 30.50% 13% 2% 15% 美國(guó) 北美其它地區(qū) 西歐 日本 其它地區(qū) 發(fā)達(dá)國(guó)家概況-美國(guó)（2002） 銷售額 （US$millions 變化度（與 2001年比） 銷售比率 所有寵物產(chǎn)品所有寵物產(chǎn)品$5,804.5

42、-1.1%100% 狗糧狗糧$2588.9-2.3%44.6% 干狗糧 1421.1 -2.7 24.5 濕狗糧 621.4 -3.9 10.7 狗點(diǎn)心 494.3 1.9 8.5 半濕狗糧 52.2 -7.2 0.9 貓糧貓糧$1944.1-1.8%33.5% 濕貓糧 939.4 -3.0 16.2 干貓糧 900.1 -0.8 15.5 貓點(diǎn)心/飲品 92.5 7.4 1.6 半濕貓糧 12.2 -26.2 0.2 生活用品生活用品$1271.54.6%21.9% 發(fā)達(dá)國(guó)家概況-歐洲,1999 數(shù)量kt 價(jià)值（百萬英鎊）占市場(chǎng)比例% 濕狗糧40238749.6 半濕狗糧481.1 干狗糧26827735.5 狗混合食品87577.3 狗點(diǎn)心29516.5 狗糧累計(jì)790780100 濕貓糧43555580.4 干貓糧7013519.6 貓糧累計(jì)505690100 貓狗糧累計(jì)12951470 發(fā)展中國(guó)家概況-中國(guó) 特點(diǎn): 90年代開始起步，規(guī)模小，產(chǎn)品單一 發(fā)展?jié)摿薮?，寵物擁有量?jī)H次于美國(guó)， 大約有66.2M只貓狗，同時(shí)觀賞魚市場(chǎng)廣闊