膨化饲料加工工艺及配方管理课件

1、中国农业科学院饲料研究所水产动物营养与饲料实验室挤压熟化饲料加工技术及配方管理，水产饲料挤压加工技术及发展史，英国1797年开发的手动活塞压机，生产无缝铅管、瓦片、肥皂和通心粉；1869年，英国人开发了一种双螺杆连续挤压机来制作香肠；1873年，霍尼克斯橡胶公司开发了一种加工橡胶的单螺杆挤出机；20世纪40年代发展成熟和压榨机生产干狗粮；20世纪50年代-使用加压预调制器，它达到了100预成熟；60年代半湿宠物饲料、糊化淀粉、饼干粉和组织大豆蛋白；20世纪80年代，双螺杆挤出机在美国开始发展；20世纪90年代，第三代低剪切/低热量挤出机、预调制、直接蒸汽注射和带排气孔的机器钻孔。挤压成熟的定义

2、是一个连续的过程，通过水、压力、温度和机械剪切的综合作用，使湿的、可膨胀的、淀粉和/或蛋白质物质塑化和成熟；它是一种将热能和机械能引入食品和/或饲料原料的方法，使得原料中的基本成分如淀粉和蛋白质经历化学和物理变化，同时形成预定的形状。基本概念，调制法湿膨化和螺杆结构干膨化，单螺杆挤出机(图)，双螺杆挤出机(图)，料斗；2.进料螺旋钻；3.调制器。4.进料部分；5.蒸汽或水套温度调节部分；6.模板；7.卸料带式输送机；8.传输；9.主电机、基本词汇、预调制器一种调节原料湿度和温度的装置，使原料在进入挤出机前部分或完全固化；螺杆将物料输送通过挤出机的螺杆套(图1)螺杆的螺旋输送面，行程延长，并向前

3、推动物料(图1)剪切力增加，后期回弹力增加，停留时间增加，糊化度降低，这是一种捏合和搅拌作用，使输送的物料均匀，模板离开机器时加热使产品成型。模板可以直接钻孔，也可以做成圆孔，安装一个设计复杂的耐磨材料的模具镶块，使材料成型刀具可以将挤压件切割成所需的长度。图1螺杆，螺距的作用，螺距：体积(容积)位移量(输送量)螺距影响：物料填充度，物料停留时间，膨化和挤压对进料的综合影响：进料颗粒成型度高；蛋白质原料的挤压加工；颗粒(优质)和高碳水化合物原料的挤压加工；颗粒(介质)的挤压加工；普通硬颗粒；饲料漂浮度差(溶解重量：480克/升(转折点)；完全漂浮、缓慢下沉或重复漂浮；高孔隙率和充分发育的蛋白质

4、间隙结构；油的缓慢释放和可溶性糖的下沉；工艺流程图(原料准备)、不同类型饲料的挤压技术、浮动饲料、半湿饲料、下沉饲料、慢下沉饲料、螺杆模板开口面积高于挤出机中的温度、压力、蒸汽和水、淀粉含量、脂肪含量、预调制、优点：延长挤出机组件的寿命、增加产量、提高产品质量、增加单螺杆挤出弹性、减少机械能和增加热输入。目的对材料进行初步老化和搅拌，使破碎的颗粒水合，使干核消失，提高导热率，并预制备，入口，水，70，2-3个大气压，脂肪，蒸汽，2.5-3个大气压，100，排放，70-80，18-3个大气压。调制器用：升/天=13.5:1-15.5:1的螺杆充满蒸汽和水。挤压产品含有至少20%的淀粉。在熄灭之前

5、，温度达到125-138和34-37个大气压。挤出后，堆积密度为320-400克/升，25-30%的水分进一步干燥(水分含量为125-30)一、挤压加工浮鱼饲料，1-2分钟、进料区(粉)、揉面区(面团)、熟化区(接近液体)、揉面区的揉面成分特征、输送方向调整角度绳宽绳数螺旋数(单/双螺旋)、挤压加工沉鱼饲料，螺旋：L/D=16.5:1-19.5:1。在模具释放之前，注射有水(无蒸汽或蒸汽较少)的挤出产品达到26-30个大气压。经28-30%水分挤压后，堆积密度为450-550克/升，温度为80，水分含量为22-27%。虾饲料被挤压。调节器中的蒸汽流量约为物料流量的5-7%，水流量为物料流量的1

6、0-15%。挤出产品在挤出前达到13-16个大气压。经28-30%水分挤压后，堆积密度不小于550克/升，温度为120，水分含量为26%，带出风口，可抽气，真空度为250毫微克。挤压加工重质进料、25-30%、70-85%、30-40%、排气孔、挤压机独立变量、进料速度、从预调节器流出的蒸汽流、其他添加成分(肉汁、油脂等)。)，挤压机转速，挤压机结构配置模板结构，挤压机因变量，产品堆积密度，出口温度，水分的重要性，饲料性能，产量，稳定性，营养保留率，单位产量，配方，成品，操作成本，膨化机的最佳工作范围，快速水分分析仪非常重要，挤压膨化，挤压膨化，产品密度变化，显著影响饲料的外观，质地，适口性，

7、水分稳定性和可浮性；其宏观结构的变化可以用产品的膨胀度和密度或体积密度(g/L)来表示。膨胀度=膨化产品的横截面积/挤出机模孔的横截面积。膨胀的主要原因是模具膨胀和水的闪蒸，后者有较大的膨胀；水快速蒸发的关键是粘弹性物体出模时温度高于100，粘弹性物体的水蒸气成为种核气泡(挤压膨胀示意图)；注入CO2或添加产气化合物如碳酸氢钠将增强挤出物的膨胀；挤压产品的膨胀受淀粉的影响。纯淀粉的最大膨胀率为500%，其次是全谷物粉(400%)，饲料混合物(200-300%，淀粉含量40-50%)，油(150-200%，淀粉含量0-10%)。直链淀粉和支链淀粉的比例是决定饲料膨胀率的重要因素。1:1将达到最大

8、膨胀率，大多数天然淀粉含有20-30%的直链淀粉；含水量和温度对淀粉溶胀率有显著影响。不同来源的淀粉有所不同。小麦、玉米和大米中的谷物淀粉具有较好的膨化效果，而块茎淀粉不仅具有良好的膨化性能，而且具有很好的结合力，而糙米膨化效果较差。影响淀粉挤出物膨胀的因素，在常温或低温条件下，长期放置的-淀粉会逐渐变硬，这种现象称为淀粉凝结或回生，也称为淀粉老化，成为-淀粉；老化淀粉不再溶于水，不能被酶分解；一般来说，聚合度高的淀粉容易老化，而直链淀粉比支链淀粉更容易老化。直链淀粉含量对膨胀度的影响，影响挤出膨胀模板的因素，增大模具尺寸会削弱模具的法向力，而剪切速率和温度会降低，导致粘度增加，从而削弱膨胀并

9、提高堆积密度。用于完全成熟但低膨胀的重质水产品或宠物饲料的模具开口面积为550-600 mm2/t/h；用于高膨化食品或漂浮水产饲料的模具开口面积为200-250 mm2/t/h；慢沉送料模的开口面积为300-350吨/小时。模板孔径与淀粉的相互作用，螺杆形状对膨胀的影响，螺杆速度对膨胀的影响，螺杆速度的增加提高了单位产品的机械能，降低了产品的堆积密度，有利于膨胀。膨胀率-直链淀粉含量，温度和水分，最大膨胀率挤压条件：机器钻孔温度140，水分14%；在100-170之间，升高温度会增强膨胀，然后升高温度会减弱；含水量增加通常会急剧削弱膨胀。影响挤出物膨胀的其他因素，麸皮颗粒在临界厚度时容易打破

10、气泡孔壁，降低膨胀度；增加脂肪含量(小于5%)可以增强挤出膨胀，如果超过这个限度，膨胀将急剧下降；加入糖(1-15%)可以减轻肿胀，而加入盐(0-3%)只能稍微减轻肿胀或不起作用；模具形状对饲料产品外观的影响，模具形状，装载物料的堆积密度(g/L)，糊化度，饲料外观，96.7% 304 92%，70.0% 336 80%，表面光滑致密，圆柱形饲料多孔表面，球形饲料，LL=1.5 *模具，纵向膨胀，LL=1.0 *。几种常见饲料原料的平均堆积密度(g/L)，干燥/冷却，干燥/冷却设备，单层：低产量生产线的理想选择，设计简单，常用作实验室设备，双层：最常用和最受欢迎的设备，膨化产品最理想的干燥设备

11、，干燥/冷却一体化或多层分割：适用于高质量和高知识水产饲料，干燥/冷却一体化或分割节省占地面积，干燥/冷却设备，*温格干燥机，干燥/冷却(后固化工艺)，产品均匀分布在移动输送机上，热在最初的4-6分钟内，材料可以承受177-199的干燥温度而不破坏营养价值，然后应降低空气温度以避免美拉德反应；产品本身决定干燥条件。如果淀粉含量高，就不能太厚，否则会影响产品的形状；两层或多层烘干机不仅能有效增加烘干面积，还能防止结块；进料形状和物料厚度决定干燥时间长度，以防止湿芯现象；1区，150；2区，3区，490区，1区，2区，3区，4区，现实中的问题：2区还是3区？在典型的干燥循环中，加热操作空气，加入新

12、鲜空气来代替废气，加热空气被循环风扇吸入，部分循环空气被排出，热空气被施加到产品上，水蒸气被循环空气带走，热空气将能量转移到产品上，热空气中的热量蒸发产品表面的水分，控制干燥过程的主要变量，操作温度尽可能高，空气湿度尽可能干燥， 但是我们不能牺牲整个系统的效率，均匀分配空气，适当分配干燥时间，均匀分配产品，分配厚度，产品类型，材料来源，化学性质，形状，尺寸等。饲料形状和干燥时间，*温格工艺描述，生产高脂肪饲料，充分利用饲料原料中的油脂，主机可处理12%的油脂，其余需要后处理；压力调节器真空或常压后喷涂机，油脂和热敏物质后添加技术，先喷涂水溶性热敏物质，然后在干燥和冷却前喷涂油脂，可促进动物油脂

13、的吸收。常压喷涂和真空喷涂后，返工料(启动废料和细粉返出)占混合物总进料量的5%，且不得超过10%。返工料对饲料成品的影响颜色加深，膨胀减少，堆积密度增加，熟化程度提高。轮廓更清晰的蛋白质原料的功能可能被过度固化。例如，在两个连续批次之间，一个批次添加了返工材料，另一个批次没有添加。有必要调整挤出机参数以适当增加添加剂的量，但是饲料在水中的稳定性将降低，并且包装和储存将完全杀死有害微生物如细菌和病毒。在高压下，它还能杀死耐热性强的孢子。饲料的水分含量可以控制在8%以下，并且可以比普通的硬颗粒储存更长的时间。内衬牛皮纸袋能保证干燥均匀，无湿芯。对于水分含量为10%的半湿饲料，水分活度(Aw)可保

14、持在0.65以内，可抑制大多数微生物的生长和膨胀过程对微生物菌群的影响。标准平板计数法(CFU/克)，酵母霉菌，配方2，200，000 74，000膨胀* 3，700在加工过程中控制水分活度(Aw)，而不仅仅是水分含量；避免加工后水分活度增加的情况；添加防霉剂，措施1:减少加工后污染的可能性，应使用空气卫生和防潮设备包装人类原料，措施2:控制加工过程中产品的水分活度，干饲料中微生物的生长有水分含量，或更确切地说是由水分活度决定。水活度(Aw)的定义，它表示微生物生长所需的水的定量指标：Aw=Pb/Pf=相对湿度/100 Pb:样品表面水压力Pf:开放水表面水压力实验室仪器可在5分钟内测量水活度

15、，最低Aw要求为几种微生物的生长和无微生物生长的区域。0.8，0.9，1.0，酵母和霉菌除了那些耐干燥的以外，大部分小麦霉菌和酵母，嗜盐菌，大部分青霉属和低耐受性酵母，大部分酵母，霉菌和青霉属，大部分革兰氏阴性菌，沙门氏菌和大部分革兰氏阴性菌，控制产品水分活度的方法将饲料加工过程中的变量最小化，尤其是在干燥过程中。措施3:尽量减少加工后增加水分活度的条件，避免将大包装暴露在高湿度环境中，并避免温度变化引起的水分再分布。措施4:添加防霉剂，在其他措施出现问题时提供保证；杀菌剂不能替代其他措施，也不能完全抑制霉菌的生长。优化防霉剂性能的最佳用量和应用点；如果添加量适当且完全分散，不会影响适口性。用

16、不同材料包装的饲料霉变，*霉变严重；中毒和发霉；轻微发霉；()极轻微霉变* PB，15.9公斤强力防油纸内衬袋；75号聚丙烯石容器贮存环境：38/90%相对湿度，由38/90%相对湿度改为23/50%相对湿度后，包装在聚丙烯内衬袋中的宠物饲料的水分变化(%)，双螺杆挤出机的特点，可加工高脂肪饲料，含油量可大于17%；它可以用新鲜肉浆或其他含水量超过30%的高水分材料加工；可加工小颗粒水产饲料(0.8-1.0毫米)；加工具有特定形状/尺寸的产品；物料在机器中停留时间分布窄，物料温度易于控制，能量得到充分利用，产量和质量稳定；投资大，是单螺杆挤出机的1-1.5倍。双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的比较、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、水分水平、油位、纤维水平、蛋白质水平、机械能输入输出、耐磨性、挤出机选择、选择何种挤出机取决于：所用原料的类型；生产什么样的产品；单位产量；投资成本；营业费用。水产膨化饲料的原料选择和配方技术，膨化技术的优点，适应性(饲料可浮性可调)，饲料特性(形状、颜色、质地等)。)，产量高，自动化控制，质量高，提高了蛋白质(变性)和淀粉(糊化)的消化率，破坏了抗营养因子：胰蛋白酶抑制