渔用饲料的挤压加工技术
时间：2012-03-07 阅读：1952
在过去的五年里作为人类食品消费的商业化的水产养殖发展极为迅速，适应这个变化，为这一应用提供特殊饲料的饲料工业得以迅速发展。
许多应用在其它动物饲料加工方面的挤压技术亦可应用在鱼饲料生产方面，挤压技术已被证明确实是一种能将原料蒸煮造粒为特定用途饲料的极为有效的方式。影响饲料特性的主要条件是挤压机内原料蒸煮的温度与湿度，这些条件会影响淀粉和蛋白的蒸煮。因为淀粉蒸煮糊化使原料粘合紧密，淀粉蒸煮的程度对zui终产品的特性有着极大的影响。
在原料状态下，谷物淀粉形成不可溶冲于水的小颗粒。当与水混合时，它们的表现同砂子一样。当淀粉获得蒸煮，其颗粒开始膨胀然后爆破，淀粉分子从紧裹着的颗粒中流出、形成松散的状态。
这种情况在挤压机蒸煮过程中会很快出现，这时其淀粉会形成凝胶体，在水中可以吸收10倍于其本身重量的物质。这种凝胶体具有的粘性可将饲料组分中所有其它固体颗粒一并粘结在一起，而且，这种凝胶体身亦会膨胀。当蒸煮作用增强，淀粉凝胶体特性改变，其水阻性减少，淀粉的水溶性大大增加。
同淀粉一样，某些蛋白质亦形成凝胶体，但是如果蛋白蒸煮程度过高，蛋白质会脱离胶状而回到原来的固态形式。
动物饲料中许多要求具有的特性均直接与淀粉蒸煮有关。
——动物饲料应有利于消化，通常情况下，淀粉应蒸煮到颗粒破碎的状态下。
——饲料应准确形成颗粒（通过挤压机头切刀处理）而没有粉料的出现。
——颗粒应达到要求的密度，通常是内部结构应形成多孔状。
——颗粒应能够吸水且保持其形状不变，需要的话应能在水中沉底或漂浮水面。
典型的挤压机处理下，所有的或绝大部分的淀粉蒸煮作用发生挤压机筒内。生的，未加湿及加热的饲料组分被喂入挤压机内，然后向挤压机内喷入水，蒸气以提高湿度。蒸气中含有热量，其热量加上挤压机内螺杆旋转推进物料所产生的磨擦热共同提高了被加工物料的温度。螺旋轴将物料挤压向机筒的出口端，施加于物料的压力愈来愈大。在出口端的模板上开有许多小的模孔，湿热，经蒸煮（加压）的物料得以释放出来。挤压机内的加压使得所有挤压机内的水均呈液态形式，甚至蒸气亦被压缩成液态形式。当产品释放到大气中时，水份会立即蒸发。如果淀粉得以充分糊化，它亦会膨胀形成数以千计的小孔，产品密度因而会降低。因为挤压机施加的高压，所有的这一切均在相当短的时间内完成。总的挤压滞留时间，从配料进入到zui终膨胀，蒸煮产品的形成仅为20秒。
我们可操作挤压机蒸煮物料，使淀粉形成高水亲和力的凝胶状物质，这种程度的蒸煮通常可通过操作挤压机运行适宜的温度-华氏240-280度，相当高的水份-27-33%来获得的。
挤压机能提供更强程度的蒸煮，这种情况下一些淀粉分子开始分解为糊精分子和其它更小的分子。部分糊化的淀粉仍然形成凝胶体，但它不象未糊化的淀粉那样吸收如此多的水份。一些糊化淀粉可在冷水中溶解。所以糊化或更准确地讲，糊化和淀粉的混合物粘结在一起的鱼饲料具有不同的特性。
饲料生产商可充分利用这一点，通过操作挤机即可只获得zui小限度的糊化构成。如果需要，或在不同程度淀粉糊化的情况下，糊化程度可通过增加温度（华氏350度），降低湿度（20-30%）来得以增强，这种情况下，会有大量的淀粉转化为糊精。
影响湿度及温度的因素在某些程度上讲是内部相互影响，高温通常通过螺杆磨擦物料产生，但如果这时是湿度很高则温度难以提高。所以如果需要很高的挤压温度时，这种高温通常需要较低的湿度来获的。
饲料加工的预处理会影响挤压机的蒸煮作用，特别是物料的粉碎程度（颗粒大小），粗磨的饲料组份会比细磨的组份较难蒸煮。粗磨的物料较难获得均匀的蒸煮。较大颗粒的中心部分往往难以得到充分的蒸煮。颗粒越大，这种情况越容易发生。
欲控制蒸煮的程度，您必须确定，饲料组分的淀粉应适当地碾磨。理想的状态是所有的颗粒应碾磨至20目（美国标准），碾磨至40日则会得到*的效果。但是饲料勿需*磨碎，没有饲料需要粉碎至100目以下。
配方中的其它饲料组分，那些不含淀粉的组分勿需粉碎至状态。但是如果这些组分本身太大，在颗粒饲料中会呈颗粒状易让人看见并且以后有可能会分离出来。如果您不想这种情况发生，整个配方组分应粉碎至20目以下。
饲料配方组分中的脂肪会减少膨胀并易形成高密度的颗粒料。如何添加脂肪能决定颗粒料漂浮或沉底。挤压前或直接向挤压机内添加脂肪会增加饲料颗粒密度及有助于保证饲料下沉。另一方面，如将脂肪喷涂到膨化饲料颗粒表面不会影响膨化效果，这会使膨化颗粒料变重，但其内部仍呈多孔结构。如果一种饲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。尽管挤压状态对一种产品是否漂亮浮或沉底具有影响作用。但是，很大程度上是饲料组分本身对此有更主要的影响，脂肪含量高会确保产品下沉。淀粉或组分中的额外的胶性蛋白将使产品具备漂浮能力。淀粉的来源对一种产品能否漂浮影响很大，有迹象表明，马铃薯淀粉和一些其它淀粉比玉米或小麦淀粉更容易使产品漂浮。
当挤压成型颗粒料时，很重要的一点是控制膨胀的量以使产品不能超出自己希望所达到的膨胀程度，或因膨化不稳定而扭曲变形。另外重要的一点是产品应具有与动物口感相适合的结构。这不仅受挤压机蒸煮的影响并且受颗粒挤出时湿度及切刀工作的影响，如果颗粒挤出时湿度很高（30%）当其内部水分挥发时（30%）会失去部分水份，因此而得到的含水为27%的颗粒会因太软而破碎。
破碎部分在颗粒表面形成一层外壳并使及颗粒内部的多孔结构孔经变小。烘干后这种颗粒会有坚韧而硬的口感且有足够的密度下沉。另一方面，以20-25%湿度挤出能使及颗粒在挥发以后变硬，因而只发生zui小限度的破碎。颗粒料然后呈表面多孔性，较大的内部孔状结构及更薄的环绕孔壁。这适宜更软的口感并且保持产品的密度较低，因而产品更易漂浮。
膨化颗粒由附在模板表面的旋转切刀切成颗粒。切刀应安妥以将产品切得十分整齐而非发生任何扭曲状况。完成切割产品的时机是当产品一从模头中释放出来而没有机会膨胀之前。切割完毕后，颗粒由切刀区域飞溢出来时即会膨胀。切刀片应非常薄并与模板表面平行以减少扭曲颗粒的可能。
在生产过程中切刀装置的旋转速度应保持一致以使颗粒的长度保持一致并且基于同样原因，进入挤压机饲料组分的速度应保持一致。
颗粒的膨胀程度亦由压模的通道长度影响。这个通道长度是zui终开口的厚度。允许zui大膨化程度的压模应较薄，通常为八分之一英寸厚；实现zui小限度膨化的压模应有较长的通道。这对决定产品漂浮或下沉亦会有所帮助。
所有压模的总面积可调节究竟多少产品能实际释放出来。另外，单独压模的开口大小亦会影响挤出时所有消耗的马力。即定压模面积下一套小压模会较大一些的模头具有更大的流向阻力，引起更大的反向压力和更大的能量吸收。这是基于这样一个事实，如果仅通过较大的，数量较少的压模，物料同压模壁会产生更少的接触。一个饲料生产商控制挤出状态的方式之一是选择特定直径与通道厚度的压模以提供能量吸收及流向类型以满足其想要加工的产品。
产品应切成外观整洁的颗粒，这需要*的切刀。如果采用多把切刀，多个压模，每把切刀及每个压模应保持一致的间隙。因而切刀与模头之间的间隙决定了切口的整齐程度。如果间隙为0.005至0.008英寸，颗粒切口应很整齐。如果间隙大于0.008英寸，产品粘粘部分会附挂在颗粒上形成类似小尾巴状态。
如果间隙小于0.002英寸，在切刀及模头之间会产生过多的摩擦拖拉作用，这可以通过将压模从模板表面突出0.005英寸而予以减少，这时切刀可安量在离模头距离0.002—0.005英寸然而离模板距离为0.007至0.10英寸。
充分利用挤出数据，一个饲料生产商能够通过明智地选择饲料的预处理，挤压机操作，切刀及压模的正确组合提高其想要生产的饲料的质量。