玉米擠壓原理

擠壓

玉米2023/12/9關(guān)于玉米我們知道它是糧食作物，在飼料中被廣泛的應(yīng)用為能量原料在畜禽料中的添加量往往是排在第一位的，所以玉米的品質(zhì)直接影響了飼料的品質(zhì)幼畜禽的消化系統(tǒng)功能不健全，對(duì)玉米的品質(zhì)和消化率是最依賴的2023/12/9我們經(jīng)常會(huì)遇到……乳仔豬的不明原因下痢配方設(shè)計(jì)能值和飼喂效果差異較大糞便中沒有消化的玉米顆粒很多原料粉碎度高，本錢高，且容易出現(xiàn)胃腸炎玉米品質(zhì)很難保證很難找出能替代玉米的原料2023/12/9能有原料解決這些問題嗎？新東方膨化玉米2023/12/9玉米結(jié)構(gòu)2023/12/9玉米成分的構(gòu)成27%的高直鏈淀粉2023/12/9膨化加工原理螺桿玉米膨化壁細(xì)化、均化物料擠壓、摩擦、剪切高溫、高壓、高剪切淀粉糊化、蛋白變性纖維降解、病菌殺滅疏松、多孔、酥脆、可口膨化玉米2023/12/9高溫高壓水熱處理機(jī)械摩擦產(chǎn)生熱量添加蒸氣增加熱量機(jī)械壓力、蒸氣壓力提高高溫、高壓環(huán)境，吸水膨脹，質(zhì)地軟化機(jī)械作用，細(xì)胞壁崩解分子結(jié)構(gòu)打散，淀粉糊化，蛋白變性2023/12/9?淀粉廣泛存在于谷物原料中，由葡萄糖分子構(gòu)成的長鏈〔支鏈〕有機(jī)結(jié)構(gòu)物質(zhì)，主要在日糧中提供能量。這類普通淀粉我們稱為?淀粉。2023/12/9α淀粉

以天然淀粉為原料，利用高溫高壓等技術(shù)改性而制取的一類變性淀粉，即α淀粉〔預(yù)糊化α淀粉〕。粘彈性好、延展性佳、適口性好、穩(wěn)定性好、消化率高2023/12/9糊精指利用干熱法使淀粉降解所得的產(chǎn)物，也稱糊精。有白糊精、黃糊精、和英國膠三種。分子鏈短，消化率高，冷水中溶解度升高，黏結(jié)性下降

2023/12/9抗性淀粉不能在腸道被消化吸收分解成葡萄糖的一類淀粉。分類：RS1包埋淀粉；RS2生淀粉；RS3老化淀粉，高直鏈玉米淀粉；RS4化學(xué)改性淀粉；抗性淀粉主要含有RS2、RS3，都有結(jié)晶結(jié)構(gòu)增加飽感，不提供能量2023/12/9膨化前后淀粉的差異原淀粉是由淀粉粒子組成的顆粒狀團(tuán)塊。結(jié)構(gòu)緊密，吸水性差其低抗剪切性，低溶解性，口感差，易老化等缺陷

糊化淀粉分子鏈結(jié)被翻開，顆粒崩潰,氫鍵被破壞，微晶結(jié)構(gòu)消失，形成膠態(tài)的凝膠體糊化，即α化。淀粉分子斷裂為短鏈糊精，降解為可溶性復(fù)原糖玉米粉的適口性好、粘結(jié)性差2023/12/9胰淀粉酶是一種α淀粉酶水解淀粉成為麥芽糖和葡萄糖最適PH值6.7-72023/12/9淀粉糊化的意義(1)糊化可以提高消化率，糊化后的淀粉大量吸水后膨脹，增加了淀粉與酶接觸的時(shí)機(jī)；從而加速淀粉分子鍵的斷裂，使淀粉變成更易吸收的糖類疏松多孔的結(jié)構(gòu)吸附外表積大，可吸附大量的添加劑，便于營養(yǎng)組分的補(bǔ)充和風(fēng)味的調(diào)整糊化后的玉米中含有大量的糊精，有利于飼料成型，并且保持疏松2023/12/9淀粉糊化的意義(2)水解淀粉刺激胃中乳酸的生成，增加抵御微生物侵害〔Peisker1992)不同淀粉糊化度〔38.7%；57.2%；64.4%；89.3%〕的膨化玉米，隨著糊化度的升高，日增重和采食量有明顯的提升趨勢(shì)〔Htrakul1999〕2023/12/9蛋白質(zhì)硬質(zhì)的玉米蛋白得到降解，減少糞便中原料顆粒高溫、高壓，蛋白質(zhì)熟化變性，消化率上升2023/12/9玉米油玉米的添加量往往超過50%在溫暖的氣候里，飼料容易被氧化玉米中的玉米油多含不飽和脂肪酸玉米膨化后，有效的破壞了玉米中的脂肪氧化酶細(xì)胞壁被翻開，油與脂肪酶充分接觸抗氧化劑？2023/12/9粗纖維優(yōu)質(zhì)的纖維素在乳豬料中必不可少普通玉米往往含有許多雜質(zhì)和不良纖維玉米的精選對(duì)乳豬料很重要精選玉米經(jīng)過膨化，粗纖維降解成可消化纖維品質(zhì)穩(wěn)定，消化能增加2023/12/9生化反響某些原料，如黃豆、餅粕類，包括玉米，都是含有抗性成分水熱處理過程中，抗性成分局部、全部失活削弱了對(duì)胃腸道消化酶的影響，原料消化率上升；配方計(jì)算更準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、合理2023/12/9HTST殺毒過程溫度110～130℃，時(shí)間30妙殺滅致病菌，提高衛(wèi)生指標(biāo)有害因子和酶失活，提高了飼料的品質(zhì)是殺菌脫毒的高溫短時(shí)處理過程

2023/12/9品質(zhì)更穩(wěn)定高溫使各種微生物、蟲卵被殺死各種酶〔如氧化酶、解脂酶等〕失活排除了促成物料變質(zhì)的各種因素，延長了保質(zhì)期。2023/12/9優(yōu)質(zhì)的原料來源粉質(zhì)玉米烘干玉米淀粉含量高容重輕顆粒大膠質(zhì)玉米自然干玉米蛋白含量高容重重顆粒外觀飽滿2023/12/9穩(wěn)定的生產(chǎn)75KW的6個(gè)膨化機(jī)組每1小時(shí)的抽、留樣化驗(yàn)專業(yè)的生產(chǎn)工人，15年的膨化機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)超過1500噸/月的膨化玉米和膨化大豆銷售量2023/12/9膨化玉米的優(yōu)點(diǎn)分子鍵翻開，原料外表積增大，消化率提高脂肪氧化酶失活，品質(zhì)穩(wěn)定抗性成分被降解、消化能升高天然香味，適口性極佳，采食量上升糊化玉米具有黏結(jié)性，即能使飼料成型，又能保持疏松口味高溫殺菌，提高了衛(wèi)生指標(biāo)原料類的添加量，飼料穩(wěn)定系數(shù)大幅增加

2023/12/9膨化玉米指標(biāo)糊化度80-90%蛋白：8.6%水份10%脂肪：3.8%灰份：1.5%纖維：2%保質(zhì)期45天2023/12/9使用方法在乳豬料中可以減少30-50%的乳清粉添加量減少或去處香味誘食劑直接替代玉米等原料添加劑量：乳豬料：20-30%仔豬料：15-20%2023/12/9膨化玉米的

加工與應(yīng)用范風(fēng)雷2023/12/9玉米是飼料中最重要的能量源，被稱為飼料之王，其籽粒成分中含約70％左右的淀粉。因此，提高玉米淀粉利用率是提高畜禽養(yǎng)殖增重效率和飼料效率的關(guān)鍵。由于淀粉粒內(nèi)存在相當(dāng)比例抗酸抗酶的晶體結(jié)構(gòu)而不利于動(dòng)物的消化吸收，必須讓晶體結(jié)構(gòu)解體〔即糊化〕才能被酶充分水解而提高消化率。不同的加工方式得到的淀粉糊化度不一樣，能耗也不一樣。隨著淀粉糊化度的提高，能耗也相應(yīng)提高。2023/12/91玉米的擠壓膨化

玉米膨化處理屬飼料濕熱加工范疇，它可以做到消毒、滅菌、增加粗蛋白、提高總能量、使淀粉的糊化度大大提高。事實(shí)上，玉米膨化加工最主要的目的就是提高玉米淀粉的糊化度。

2023/12/91.1淀粉的特性

所有的植物淀粉都是由葡萄糖分子單元組合而成，玉米淀粉也不例外，其淀粉顆粒由直鏈淀粉和支鏈淀粉平行密接組成。直鏈淀粉分子排列整齊，支鏈淀粉分子排列不規(guī)那么。通常直鏈淀粉和支鏈淀粉相互重疊交錯(cuò)在一起，其間有許多空隙，象一個(gè)空的網(wǎng)袋，其葡萄糖聚合長鍵是網(wǎng)線，而脫水葡萄糖分子間的氫鍵是網(wǎng)節(jié)。生淀粉不溶于水，一旦加水并加熱就會(huì)膨脹，分子結(jié)構(gòu)隨著溫度的升高而變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致最后分子結(jié)構(gòu)因氫鍵斷裂而崩解，這就是淀粉的糊化。不同植物淀粉和不同濃度的淀粉溶液，其開始糊化的溫度不一樣〔見表1〕。2023/12/92023/12/91.2擠壓膨化玉米的糊化度

由上述淀粉特性可以看出，淀粉的糊化是在一定的水分和溫度情況下發(fā)生的。不同的加工方式得到的淀粉糊化度不一樣。吳孟謙〔1995〕指出，擠壓膨化玉米淀粉的糊化度可達(dá)91%。熊易強(qiáng)〔2000〕以酶法測(cè)定擠壓〔Extrusion〕玉米淀粉的糊化度可達(dá)80%～100%。其它的玉米熱加工方式如烘烤、爆裂、膨脹等也可使玉米淀粉的糊化度〔α值〕有一定的提高，其具體數(shù)值列于表2。2023/12/92023/12/9

由表2可以看出，擠壓膨化加工玉米淀粉的糊化度最高。筆者在2004、2005年連續(xù)兩年，對(duì)使用膨化機(jī)的90多家飼料企業(yè)所加工的膨化玉米粉進(jìn)行屢次隨機(jī)取樣，經(jīng)由國家飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心〔北京〕化驗(yàn)證實(shí)，玉米淀粉糊化度均可到達(dá)90%以上。在生產(chǎn)實(shí)踐中玉米淀粉糊化度到達(dá)100%是可行的，但生產(chǎn)率會(huì)有一定程度的影響。2023/12/91.3擠壓膨化玉米的工作機(jī)理

玉米膨化是在水分、熱、機(jī)械剪切、磨擦、揉搓及壓力差的綜合作用下的淀粉糊化過程。當(dāng)玉米粉與蒸汽和水混合時(shí)，淀粉顆粒開始吸水膨脹，通過膨化腔時(shí)，迅速升高的溫度及螺旋葉片的揉搓使網(wǎng)袋狀淀粉顆粒加速吸水，晶體結(jié)構(gòu)開始解體，氫鍵斷裂，膨脹的淀粉粒開始破裂，變成一種粘稠的熔融體，在膨化機(jī)出口處由于瞬間的壓力驟降，蒸汽〔水分〕瞬間散失使大量的膨脹淀粉粒崩解，淀粉糊化。高溫、高壓及機(jī)械剪切使擠壓膨化比其它加工方式產(chǎn)生的淀粉糊化更徹底，一般糊化度可達(dá)80%～100％，與常規(guī)的煮熟工藝相比，能使植物細(xì)胞壁破裂，淀粉鏈更短，從而更有效地提高消化率。影響玉米膨化的因素比較多，主要是水分、膨化溫度、膨化壓差及腔內(nèi)機(jī)械剪切力，這也是目前膨化生產(chǎn)中可以控制的幾個(gè)因素。

2023/12/9

目前，玉米擠壓膨化分為干法和濕法兩種，有不少用戶以為加水就是濕法，不加水就是干法，還有的人認(rèn)為能從膨化腔往里加蒸汽或水的是濕法膨化，實(shí)際上這都是誤解。所謂濕法是指蒸汽預(yù)調(diào)質(zhì)后再膨化，干法是沒有蒸汽預(yù)調(diào)質(zhì)，直接膨化，即便是加水，也是干法。一般地，濕法生產(chǎn)比干法生產(chǎn)效率高，但需要蒸汽鍋爐，投資要比干法大一些。在生產(chǎn)膨化玉米的時(shí)候，究竟是用干法還是濕法，取決于用戶具體情況和產(chǎn)品要求

2023/12/92玉米淀粉適宜的糊化度

2.1不同加工方式生產(chǎn)的飼料對(duì)飼養(yǎng)的影響

不同加工方式得到的淀粉糊化度不一樣，普遍認(rèn)為，谷物淀粉的糊化有助于酶接觸糖苷鍵從而促進(jìn)消化，讓原料中的淀粉盡量糊化一直是生產(chǎn)高質(zhì)量顆粒飼料的一條原那么〔R.ScottBeyer，2005〕。Peisker〔1994a〕報(bào)道，與一種未經(jīng)過熱加工處理的仔豬料相比，用30%經(jīng)過膨脹處理的麥麩和一種完全膨脹加工的飼料飼喂哺乳期仔豬，提高了增重效率。Johnston等〔1999a〕用玉米和高粱為主的飼料飼喂育肥豬，得出干物質(zhì)和總能的消化率上下順序如下：膨脹器加工后再制粒的顆粒飼料大于標(biāo)準(zhǔn)蒸汽調(diào)質(zhì)制粒，而標(biāo)準(zhǔn)蒸汽調(diào)質(zhì)制粒又大于不經(jīng)過熱加工的粉狀對(duì)照飼料。膨脹器加工后再制粒的顆粒飼料的增重效率也最高。Park等〔1998〕報(bào)道，一種以小麥為主的飼料，經(jīng)過傳統(tǒng)的蒸汽調(diào)質(zhì)制粒機(jī)生產(chǎn)的顆粒飼料比粉狀對(duì)照飼料提高增重效率2%，而先膨脹后制粒比粉狀對(duì)照飼料提高增重效率7%。Herkelman等〔1990〕報(bào)道，玉米擠壓膨化加工不影響哺乳期仔豬對(duì)氮和賴氨酸的利用，但擠壓膨化玉米的能值〔消化能和代謝能〕比粉碎玉米高。大量的試驗(yàn)研究說明，植物淀粉糊化度的提高與養(yǎng)殖效率成正相關(guān)關(guān)系。

2023/12/92.2乳豬料中適宜的玉米淀粉糊化度

試驗(yàn)研究說明，玉米淀粉糊化度的提高與養(yǎng)殖效率成正相關(guān)關(guān)系，尤其是乳豬料。那么究竟多高的糊化度適宜？飼料界有的認(rèn)為70%以上，有的認(rèn)為80%以上，也有的認(rèn)為90%以上為好。目前，還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，但普遍認(rèn)為應(yīng)到達(dá)85%以上。吳孟謙〔1995〕報(bào)道，要獲得較好的飼養(yǎng)效果，玉米淀粉糊化度要在73％以上，以91％左右的水平較佳。不同糊化度熟玉米粉對(duì)28日齡斷奶仔豬之生長性能的影響見表3。由表3的試驗(yàn)結(jié)果獲知，隨玉米淀粉α值由28.6％增至70.2％或91％時(shí)，保育前期(斷奶后0～14d)的只日增重有顯著增加(P＜0.05)，隨玉米淀粉α值由28.6％增至91％時(shí)，飼料效率亦有極顯著改善(P＜0.01)；但飼料攝食量4組間無顯著性差異。2023/12/92023/12/92.3目前比較流行的乳豬料加工工藝

自2003年底以來，飼料界開始嘗試新的乳豬料加工工藝，并取得了巨大的成功。這一新的工藝是：玉米→粉碎→膨化→冷卻→粉碎→〔與其它配料〕混合→