膨化饲料加工工艺及配方管理(PPT117页)

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,挤压熟化化饲料加加工工艺艺及配配方管理理,中国农业业科学院院饲料研研究所水水产动物物营养与与饲料研研究室,,,水产饲料料膨化挤挤压加工工工艺,,,发展史,,1797—英国人,研,研制的,手,手动活,塞,塞压力,机,机，制,作,作无缝,铅,铅管、,瓦,瓦片、,肥,肥皂和,通,通心面,；,；,,1869—,英,国人研,制,制的双,螺,螺杆连,续,续挤压,机,机，制,作,作肉肠,；,；,,1873—PhoenixGummiwerkeAG开发单,螺,螺杆挤,压,压机，,加,加工橡,胶,胶；,,194

2、0s’--熟化加,压,压机的,开,开发，,生,生产干,的,的狗粮,；,；,,1950s’--有了加,压,压的预,调,调制器,，,，达到100,℃,℃预熟化,；,；,,1960s’,—,—,半,湿的宠,物,物饲料,、,、糊化,淀,淀粉、,饼,饼干粉,及,及组织,大,大豆蛋,白,白；,,1980s’,—,—,美,国的双,螺,螺杆膨,化,化机开,始,始发展,；,；,,1990s’,—,—,第,三代弱,剪,剪切-低热挤,压,压机（reduced shear/heatextruders)、预调制,器,器、直,接,接蒸汽,注,注入和,带,带放气,孔,孔的机,镗,镗。,,,,,挤压熟化化的定义义,,是靠水,

3、、,、压力,、,、温度,和,和机械,剪,剪切的,综,综合作,用,用使得,已,已着湿,的,的、可,膨,膨胀的,、,、淀粉,类,类的和\或,蛋,蛋,白,白,类,类,的,的,物,物,质,质,塑,塑,化,化,并,并,熟,熟,化,化,的,的,连,连,续,续,工,工,艺,艺,过,过,程,程,；,；,,,是,将,将,热,热,能,能,和,和,机,机,械,械,能,能,导,导,入,入,食,食,品,品/或,饲,饲,料,料,原,原,料,料,中,中,的,的,一,一,种,种,手,手,段,段,，,，,使,使,原,原,料,料,中,中,的,的,淀,淀,粉,粉,和,和,蛋,蛋,白,白,质,质,等,等,基,基,本,本,成,成,分,

4、分,发,发,生,生,化,化,学,学,和,和,物,物,理,理,变,变,化,化,，,，,同,同,时,时,形,形,成,成,预,预,定,定,的,的,形,形,状,状,。,。,,,,基本本概概念念,,按,调,调,制,制,方,方,法,法,分,分,,湿,法,法,膨,膨,化,化,,干,法,法,膨,膨,化,化,,,按,螺,螺,杆,杆,结,结,构,构,分,分,,单,螺,螺,杆,杆,挤,挤,压,压,机,机（,图,图,）,）,,双,螺,螺,杆,杆,挤,挤,压,压,机,机（,图,图,）,）,,,,,,,,料,斗,斗,；,；2.喂,料,料,绞,绞,龙,龙,；,；3.调,制,制,器,器,；,；,,4.喂,料,料,段,段,；,

5、；5.蒸,汽,汽,或,或,水,水,夹,夹,套,套,调,调,温,温,部,部,分,分,；,；,,6.模,板,板,；,；7.出,料,料,皮,皮,带,带,输,输,送,送,机,机,；,；,,8.变速器；9.主电机,,,基本词汇,,预调制器—一种,调,节原料水分,和,和温度的装,置,置，使物料,进,进入挤压机,前,前部分或完,全,全熟化；,,螺杆—将物料输送,通,通过挤压机,的,的部件（图1）,,螺套-增加行程,,螺片—螺杆的螺旋,形,形输送表面,，,，将物料向,前,前推进（图1）,,索片-增加剪切力,，,，后挫力，,提,提高滞留时,间,间，糊化度,,剪切—一种揉捏、,搅,搅拌作用，,使,使输送的物,料,

6、料匀质、受,热,热,,模板—使制品出机,时,时成型的末,端,端装置。可,在,在模板上直,接,接钻孔，或,将,将模板做成,圆,圆孔状，装,上,上设计复杂,、,、用耐磨材,料,料制成的压,模,模嵌入件，,使,使物料成型,,切刀—将挤压物切,割,割成所要求,的,的长度的装,置,置,,,,,图1螺杆杆,,,螺距的的作用用,螺距,：,：容,积,积（,体,体积,）,）位,移,移能,力,力（,输,输送,量,量）,,螺距,影,影响,到,到：,,物料,充,充盈,程,程度,,物料,滞,滞留,时,时间,,,,膨化挤挤压对对饲料料的综综合作作用,,,饲料,颗,颗粒,成,成型,度,度,,高蛋,白,白质,原,原料,经,经

7、挤,压,压加,工,工颗,粒,粒（,优,优）,,高碳,水,水化,合,合物,原,原料,经,经挤,压,压加,工,工颗,粒,粒（,中,中）,,普通,硬,硬颗,粒,粒饲,料,料（,差,差）,,饲料,漂,漂浮,度,度（,溶,溶重,：,：480g/L(转折,点,点）,,全漂,浮,浮,,慢沉,或,或反,复,复沉,浮,浮颗,粒,粒（,漂,漂浮—下沉—上浮,）,）,,高度,的,的多,孔,孔性,和,和充,分,分发,展,展的,蛋,蛋白,间,间质,结,结构,，,，缓,慢,慢释,放,放油,脂,脂和,可,可溶,性,性糖,,下沉,,,工艺流流程图图（原原料准准备））,,,,,不同类类型饲饲料的的挤压压技术术,浮性,饲,饲料,

8、,半湿,性,性饲,料,料,,沉性,饲,饲料,,慢沉,性,性饲,料,料,螺杆,,模板,开,开孔,面,面积,比,比,,挤压,机,机内,温,温度,和,和压,力,力,,蒸汽,和,和水,,淀粉,含,含量,,脂肪,含,含量,,,预调制制,优点,,提高,挤,挤压,机,机部,件,件寿,命,命,,提高,产,产量,,提高,产,产品,质,质量,,提高,单,单螺,杆,杆挤,压,压弹,性,性,,降低,机,机械,能,能，,增,增加,热,热能,输,输入,,目的,,物料,初,初步,熟,熟化,,搅拌,,使物,料,料碎,粒,粒水,合,合，,干,干核(DryCore)消失,，,，提,高,高热,传,传导,性,性,,DC,,浸湿部分,

9、,,预调制制,,,Inlet,水，70℃℃,2-3大气压压,,脂肪,蒸汽，，,,2.5-3大气压压，100℃,出料，，70-80℃，18-30%水分，，,,1/3熟化,,,挤压加加工浮浮性鱼鱼饲料料,调制,器,器中,注,注入,蒸,蒸汽,和,和水,,螺杆:L/D=13.5:1-15.5:1,,物料,至,至少,含,含20%淀粉,,挤压,产,产物,在,在出,模,模前,温,温度,达,达到125-138℃，34-37个大,气,气压,，,，,,挤压,后,后，,容,容重,为,为320-400g/L，25-30%水分,,进一,步,步干,燥,燥（,水,水分<10%），,还,还可,增,增进,漂,漂浮,性,性。,,

10、,挤压加加工浮浮性鱼鱼饲料料,1-2分钟,喂料区区,,（粉状状）,揉合区区,,（面团团状））,熟化区区,,（接近近液态态）,,,揉合区区揉合合组件件特征征,输送方方向调调整,,偏角,,索片宽宽度,,索片数数目,,螺旋数数目（（单/双螺旋旋）,,,挤压加加工沉沉性鱼鱼饲料料,螺杆:L/D=16.5:1-19.5:1,,调制,器,器中,注,注入,水,水（,不,不注,入,入或,少,少注,入,入蒸,汽,汽）,,挤压,产,产物,在,在出,模,模前,达,达到26-30个大,气,气压,，,，28-30%水分,,挤压,后,后，,容,容重,为,为450-550g/L，温度<80℃，水,分,分22-27%,,带放

11、,气,气口,的,的模,头,头可,以,以降,低,低产,物,物温,度,度，,水,水分,和,和膨,胀,胀率,,过度,干,干燥,会,会使,沉,沉性,饲,饲料,上,上浮,,,挤压加加工沉沉性虾虾饲料料,调制,器,器中,蒸,蒸汽,流,流量,约,约为,物,物料,流,流量5-7%，水,流,流量,为,为物,料,料流,量,量10-15%,,挤压,产,产物,在,在出,模,模前,达,达到13-16个大,气,气压,，,，28-30%水分,,挤压,后,后，,容,容重,不,不低,于,于550g/L，温度120,℃,℃，水分26%,,配有出,气,气孔，,并,并能抽,气,气，真,空,空度为250mmHg,,出烘干,机,机水分1

12、2-16%，再冷,却,却降低,到,到10%以内,,,挤压加工工沉性饲饲料,25-30%,,70-85℃,,30-40,放气孔,,,挤压机自自变量,喂料速,度,度,,出预调,制,制器的,物,物流,,蒸汽流,,水流,,其他添,加,加成分,（,（肉汁,、,、油脂,等,等）,,挤压机,转,转速,,挤压机,结,结构配,置,置,,模板结,构,构,,,挤压机因因变量,产品容,重,重,,出料口,水,水分,,出料口,温,温度,,,水分的重重要性,饲料性,能,能,,成品率,,稳定性,,营养保,留,留率,,单位产,量,量,,配方成,品,品,,膨化机,运,运转成,本,本,,膨化机,最,最佳工,作,作范围,,,,快速水

13、分分测定仪仪非常重重要,,,挤压物的的膨胀,挤压物,膨,膨胀，,产,产品密,度,度改变,，,，显著,影,影响饲,料,料外观,，,，质地,、,、适口,性,性、水,稳,稳定性,和,和飘浮,性,性等；,其,其宏观,结,结构的,变,变化可,用,用产品,的,的膨胀,度,度和密,度,度或容,重,重（g/L)表示；,,膨胀度=膨化制,品,品的截,面,面积/挤压机,模,模孔截,面,面积,,膨胀主,要,要原因,：,：压模,膨,膨胀和,水,水的骤,蒸,蒸发，,后,后者的,膨,膨胀更,大,大；,,水分的,骤,骤蒸发,的,的关键,是,是粘弹,性,性物体,在,在出模,时,时温度,高,高于100,℃,℃，粘弹,体,体重的

14、,水,水蒸气,成,成为种,核,核气泡（挤压,物,物膨胀,示,示意图,）,）；,,注入CO,2,或添加,碳,碳酸氢,钠,钠之类,的,的产气,化,化合物,，,，将增,强,强挤压,物,物的膨,胀,胀；,,,挤压物的的膨胀,,,影响挤压压物膨胀胀的因素素—,淀粉,纯淀粉,的,的最大,膨,膨胀比,是,是500%，其次,为,为全谷,物,物粉（400%）、饲,料,料混合,物,物（200-300%，淀粉,含,含量40-50%）、油,料,料（150-200%，淀粉,含,含量0-10%）；,,直链淀,粉,粉与支,链,链淀粉,之,之比是,决,决定饲,料,料膨胀,比,比的重,要,要因素,，,，1:1将达到,最,最大膨

15、,胀,胀比，,大,大多数,天,天然淀,粉,粉含直,链,链淀粉20-30%；,,含水量,和,和温度,对,对淀粉,膨,膨胀比,影,影响显,著,著；,,不同来,源,源淀粉,存,存在差,异,异，小,麦,麦、玉,米,米、稻,米,米中的,谷,谷物淀,粉,粉具有,较,较好的,膨,膨化效,果,果，块,茎,茎淀粉,不,不仅具,有,有良好,的,的膨化,性,性能，,还,还具有,十,十分好,的,的粘结,能,能力，,糙,糙米膨,化,化效果,差,差。,,,,影响挤压压物膨胀胀的因素素—,淀粉,常温或,低,低温条,件,件下，,长,长期放,置,置的α-淀粉会,逐,逐渐变,硬,硬，这,种,种现象,叫,叫淀粉,的,的凝沉,或,或

16、回生,，,，也叫,淀,淀粉老,化,化，成,为,为β-淀粉；,,老化淀,粉,粉不再,溶,溶于水,，,，也不,能,能被酶,分,分解；,,一般聚,合,合程度,高,高的淀,粉,粉易老,化,化，直,链,链淀粉,较,较支链,淀,淀粉易,老,老化。,,,,直链淀粉粉含量对对膨胀度度的影响响,,,影响挤压压物膨胀胀的因素素—,模,板,加大压模模尺寸会会减弱压压模正常常受力，，剪切率率和温度度下降，，导致粘粘度加大大，从而而减弱膨膨胀，提提高容重重。,完全熟,化,化但膨,胀,胀较低,的,的沉性,水,水产或,宠,宠物饲,料,料使用,的,的模头,开,开孔面,积,积为550-600mm,2,/吨/小时；,,高度膨,胀

17、,胀食品,或,或浮性,水,水产饲,料,料使用,的,的模头,开,开孔面,积,积为200-250mm,2,/吨/小时；,,慢沉性,饲,饲料模,头,头开孔,面,面积为300-350/吨/小时。,,,,模板孔径径与淀粉粉的共同同作用,,,螺杆形状状对膨胀胀的影响响,,,螺杆转速速对膨胀胀的影响响,螺杆转,速,速增加,提,提高单,位,位产品,机,机械能,,单位产,品,品机械,能,能提高,降,降低产,品,品容重,，,，利于,膨,膨胀,,,膨胀比---直链淀粉粉含量、、,温度和水水分,最大膨,胀,胀比挤,压,压条件,：,：机镗,温,温度140,℃,℃，水分14%；,,100-170 ℃之间，,提,提高温,度

18、,度可增,强,强膨胀,，,，再升,高,高温度,则,则减弱,；,；,,增加含,水,水量通,常,常使膨,胀,胀急剧,减,减弱。,,,影响挤压压物膨胀胀的因素素—,其它,麸皮颗,粒,粒易使,处,处于临,界,界厚度,的,的气泡,孔,孔壁破,裂,裂而降,低,低膨胀,程,程度；,,增加脂,肪,肪含量,（,（5%以内）,可,可增强,挤,挤压膨,胀,胀，超,过,过此限,则,则膨胀,急,急剧减,弱,弱；,,（宠物,料,料）加,糖,糖（1-15%）削弱,膨,膨胀，,加,加盐（0-3%）只轻,微,微削弱,膨,膨胀或,没,没有影,响,响；,,,,,模,口形状对对饲料产产品外观观的影响响,模口形状状,装载量物物料料容重

19、（（g/L)糊化度饲饲料外观观,96.7%30492%,70.0%33680%,表面光滑滑致密，，圆柱形形饲料,,,,,多孔状表面，，球形饲料,LL=1.5*die,纵向膨胀,LL=1.0*die,辐射膨胀,,,真空对产品密密度的影响,饲料,容重,,,不抽真空,抽真空,6mm,0.87,1.23,20mm,0.92,1.14,,,几种常见饲料料原料平均容容重（g/L),饲料原料,容重,饲料原料,容重,鱼粉,480-641,次粉,288-400,虾粉,400,小麦面粉,513-673,肉骨粉,785,玉米粉,609-641,鸡肉粉,545-593,玉米蛋白粉,416-529,粗血粉,617,膨润

20、土,801-962,豆粕44%,561-609,米糠,320-336,花生粕,464,干酵母,657,棉粕,593-641,麦芽根,208-256,亚麻粕,497-529,,,,,烘干/冷却,,,烘干/冷却设备,单层：,,对于产量,低,低的生产,线,线较理想,,设计简单,，,，常用做,实,实验室设,备,备,,双层：,,最常用、,最,最流行的,设,设备,,膨化产品,最,最理想的,干,干燥设备,,干燥/冷却一体,或,或分体,,多层：,,对于高品,质,质、高知,水,水产饲料,十,十分合适,,干燥/冷却一体,或,或分体,,节省地面,空,空间,,,,烘干/冷却设备,*WengerDryer,,,烘干/冷

21、却（后熟熟化过程））,产品均匀,地,地散布在,移,移动中的,输,输送器上,，,，热空气,一,一般以1m/s的匀速穿,过,过，作用,温,温度为100-200℃；,,最初4-6分钟，物,料,料可承受177-199,℃,℃的烘干温,度,度，而不,破,破坏营养,价,价值，之,后,后，空气,温,温度应降,低,低，以免,发,发生美拉,德,德反应；,,产品本身,决,决定烘干,条,条件，如,淀,淀粉含量,高,高，则不,宜,宜太厚，,否,否则影响,产,产品形状,；,；,,2层或多层,的,的烘干机,，,，不仅有,效,效提高烘,干,干面积，,还,还能防止,结,结块；,,饲料形状,及,及物料厚,度,度决定烘,干,干时

22、间长,短,短，防止,产,产生湿心,现,现象；,,,Zone1,150℃; Zone 2,3,4<90℃℃,Zone1,Zone2,Zone3,Zone4,现实中的问问题：,,上层2区还是3区？,,,典型的干燥燥周期,加热作业空空气,,新鲜风补入入替代排风风加加热空气气由循环,,风机吸入,,,部分循环风风被排掉热热空气施施加于产品品上,,,水蒸气被循循环风带走走热热空空气将能量量传递给产产品,,,热空气中的的热量蒸发发掉,,产品表面的的水分,,,,,,,,,,,控制干燥工工艺的主要要变量,,操作温度,以,以,尽,尽可能高,的,的温度,,空气湿度,尽,尽可能,干,干的空气,，,，但不,,能牺牲整,

23、个,个系统的,效,效率,,空气分配,均,均匀,分,分配,,干燥时间,适,适当,,产品分布,均,均匀,的,的分布厚,度,度,,产品种类,物,物力,、,、化学性,能,能、形状,、,、尺寸等,,,,,,,,,饲料形状与与烘干时间间,饲料形状,烘干时间(分钟）,球状，,Ø=,0.5,20.8,圆柱形，,Ø=0,.5, 长=0.25,24.7,圆柱形，,Ø=0,.5, 长=0.5,24.8,圆柱形，,Ø=0,.5, 长=0.75,24.9,Y字形，高=0.5，厚度=0.24,14.8,*WengerProcessDescription,,,高油脂饲料料的生产,尽量利用,饲,饲料原料,中,中的油脂,，,，

24、主机中,可,可处理12%油脂，其,余,余部分需,要,要后加工,；,；,,加压调制,器,器,,真空或常,压,压后喷涂,机,机,,,,,油脂及热敏敏性物质的的后添加技技术,先喷涂水溶溶性热敏物物质，后喷喷涂油脂,,烘干之后冷冷却之前喷喷涂油脂，，可促进动动物油脂吸吸收。,,,,常压喷涂后后,真空喷涂后后,,,,,返工料,,（开机废品和和细粉回料））,返工物料为,混,混合料总量,活,活干料喂入,量,量的5%，不得超过10%,,,返工料对饲料料成品的影响响,,颜色加深,,膨胀减小，,增,增加容重,,熟化度提高,，,，可能过度,熟,熟化,,外形轮廓更,分,分明,,蛋白原料的,功,功能性下降,,如连续2批

25、之间，一,批,批加返工料,，,，另一批未,加,加，产品性,能,能区别较大,，,，需调整挤,压,压机参数,,沉性饲料可,以,以适当提高,添,添加量，但,饲,饲料水中稳,定,定性会降低,,,包装与贮存,,较为彻底杀,灭,灭细菌、病,毒,毒等有害微,生,生物,,高压,下,下，,还,还可,杀,杀死,耐,耐热,性,性很,强,强的,芽,芽孢,,饲料,水,水分,控,控制8%以下,，,，可,以,以较,普,普通,硬,硬颗,粒,粒保,存,存更,长,长时,间,间。,,带内,衬,衬的,牛,牛皮,纸,纸袋,包,包装,,保证,烘,烘干,均,均匀,，,，没,有,有湿,心,心，,水,水分<10%,,对于,半,半湿,饲,饲料,

26、，,，保,证,证水,分,分,活,活,度,度,（,（Aw)在0.65以,内,内,，,，,可,可,以,以,抑,抑,制,制,大,大,部,部,分,分,微,微,生,生,物,物,生,生,长,长,,,,膨化化工艺艺对对微微生生物物菌菌群群的的影影响响,标准准平平板板计计数数法法,,(CFU/G),酵母母&霉菌菌,配方方2,200,00074,000,,,膨化化*3,700<10,*沙沙门门氏氏菌菌呈呈现现阴阴性性,,,饲料料中中防防止止微微生生物物生生长长的的措措施施,,最,大,大,限,限,度,度,降,降,低,低,加,加,工,工,后,后,污,污,染,染,的,的,可,可,能,能,性,性,；,；,,加,工,工,

27、过,过,程,程,中,中,控,控,制,制,水,水,分,分,活,活,度,度(Aw)，而,不,不,仅,仅,仅,仅,是,是,水,水,分,分,含,含,量,量,；,；,,避,免,免,在,在,加,加,工,工,后,后,提,提,高,高,水,水,分,分,活,活,度,度,的,的,条,条,件,件,的,的,存,存,在,在,；,；,,添,加,加,防,防,霉,霉,剂,剂,,,,措施施1：降降低低加加工工后后污污染染可可能能性性,,空,气,气,,卫,生,生,,水,分,分,,设,备,备,,人,,原,料,料,,包,装,装,,,措施施2：加加工工过过程程中中控控制制产产品品的的水水分分活活度度,,干,饲,饲,料,料,中,中,微,微

28、,生,生,物,物,生,生,长,长,有,有,水,水,分,分,含,含,量,量,，,，,或,或,更,更,确,确,切,切,地,地,说,说,是,是,由,由,水,水,分,分,活,活,度,度,决,决,定,定,的,的,。,。,,,水分分活活度度定定义义（（Aw),水,分,分,活,活,度,度,表,表,示,示,微,微,生,生,物,物,生,生,长,长,所,所,需,需,水,水,分,分,的,的,数,数,量,量,指,指,标,标,：,：,,Aw=Pb/Pf=相,对,对,湿,湿,度,度/100,,Pb:试,样,样,表,表,面,面,水,水,分,分,压,压,,Pf:敞,开,开,水,水,面,面,水,水,分,分,压,压,,实,验,验

29、,室,室,仪,仪,器,器,可,可,以,以,在,在5min内,测,测,定,定,水,水,分,分,活,活,度,度,,,,几种种微微生生物物生生长长最最低低Aw需求,无微生物物,,生长区,,0,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,,,,,,,,除耐干燥燥种类,,之外的酵酵母,,和霉菌,大部分麦麦霉,,及酵母,噬盐性菌菌,大部分青青霉,,及耐受力力较,,低的酵母母,大部分酵酵母,,菌、霉菌菌,,和青霉,大部分G,+,菌,沙门氏菌菌及,,大部分G-菌,,,控制产品品水分活活度的途途径,配方及,营,营养成,分,分分析,数,数据基,于,于水分,值,值；,,饲料加,工,工过程,中,中尽量,减,减少变,量,量

30、，特,别,别是在,干,干燥过,程,程中。,,,,措施3：尽量减减少加工工后水分分活度提提高的条条件,,避免大,型,型包装,暴,暴露在,高,高湿度,环,环境中,,避免由,于,于温度,变,变化而,造,造成的,水,水分重,新,新分配,,,措施4：添加防防霉剂,,当其它,措,措施出,现,现问题,时,时，防,霉,霉剂可,以,以提供,保,保证；,,防霉剂,不,不能替,代,代其它,措,措施，,也,也不能,完,完全抑,制,制霉菌,生,生长。,,优化防,霉,霉剂性,能,能,,最佳剂,量,量和施,用,用点；,,如果添,加,加量适,当,当并完,全,全分散,，,，不会,影,影响适,口,口性。,,,不同材料料包装饲饲料

31、的生生霉情况况,包装,,材料,包装,,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**,22.6,-,-,-,+,*+++严重生霉霉；++中毒生霉霉；+轻微生霉霉；（（+）极轻微微生霉,,**PB,15.9kg强度防油油纸衬里里袋；PL,75号聚丙烯烯衬里袋袋（StoneContainer),,保存环境境：38℃/90%RH,,,聚丙烯衬衬里袋包包装的宠宠物饲料料从38℃/90%RH转到23℃/50%RH后

32、的水分分变化(%),包装大小(kg),转移后天数,外层,中部,11.3,0,8.7,8.7,,7,8.9,8.9,,14,8.9,8.7,,21,8.6,8.7,22.6,0,8.7,8.7,,7,8.9,8.7,,14,8.8,8.7,,21,8.7,8.7,,,双螺杆挤挤压机特特点,,可加工,高,高油脂,饲,饲料，,油,油脂含,量,量可大,于,于17%；,,可加工,添,添加有,鲜,鲜肉浆,或,或其它,水,水分含,量,量超过30%的高水,分,分物料,；,；,,可加工,小,小颗粒,水,水产饲,料,料（0.8-1.0mm)；,,加工特,定,定形状/尺寸的,产,产品；,,物料在,机,机内滞,留,留

33、时间,分,分布范,围,围较窄,，,，物料,温,温度较,易,易控制,，,，能量,利,利用充,分,分，产,量,量和质,量,量均很,稳,稳定；,,投资大,，,，单螺,杆,杆挤压,机,机的1-1.5倍。,,,双螺杆与与单螺杆杆挤压机机比较,,单螺杆挤挤压机,双螺杆挤挤压机,水分水平平,,油脂水平平,,纤维水平平,,蛋白质水水平,,机械能输输入,,产量,,耐磨损性性,,,挤压机的的选择,选择什么么类型的的挤压机机取决于于：,,,所用原,材,材料的,种,种类；,,制作什,么,么样的,产,产品；,,单位产,量,量；,,投资费,用,用；,,运转费,用,用。,,,,水产膨化饲料的原原料选择择和配方方技术,,,膨

34、化工艺艺的优点点,适应性,(可调节,饲,饲料的,漂,漂浮性),,饲料性,状,状,(外形,颜色,质地等.),,高产及,自,自动化,控,控制,,高品质,,提高蛋,白,白（变,性,性）和,淀,淀粉（,糊,糊化）,的,的消化,率,率,,破坏抗,营,营养因,子,子:胰蛋白,酶,酶抑制,因,因子,棉酚等.,,增加脂,肪,肪等液,体,体物质,的,的添加,空,空间,,,,水产膨化化饲料的的优点,密度控,制,制,,漂浮料,,悬浮料,,慢沉性,料,料,,快沉性,料,料,,原料来,源,源更广,,原料成,本,本更低,,,水产膨化化饲料的的优点,产量更,高,高,,水中稳,定,定性增,强,强,,减少对,养,养殖水,体,体

35、的污,染,染,,降低死,亡,亡率,,减少有,害,害微生,物,物的繁,殖,殖,,饲料转,化,化率提,高,高(10-20%),,提高饲,料,料消化,率,率,,降低饲,料,料消耗,,,沉性饲料料,,,虾黄黄尾尾鰤鲑鲑鱼鱼,,牙鲆鲷鲷鳟鳟鱼鱼,,鲈鱼鲽鲽鳕鳕鱼鱼,,MoiMaimai大菱鲆鲆,,浮性饲饲料,,,罗非鱼鱼鳗鳗鲡鲡,,鲶鱼遮遮目鱼鱼,,鲤科鱼鱼,,,膨化挤挤压在在饲料料行业业中的的应用用,,,广泛,的,的适,用,用性,,各种,养,养殖,方,方式,：,：工,厂,厂化,、,、池,塘,塘、,网,网,箱,箱等,,各类,吃,吃食,性,性养,殖,殖品,种,种：,鱼,鱼、,虾,虾、,蟹,蟹、,龟,龟等,

36、,宠物,食,食粮,及,及观,赏,赏性,鱼,鱼类,饲,饲料,,,概述述,,特点,,综合,水,水、,压,压力,、,、温,度,度和,机,机械,剪,剪切,的,的作,用,用,,温度,：,：90-200,℃,℃,,延续,时,时间,：,：2-30s,,物理,、,、化,学,学变,化,化,,,蛋白质质,,高温,、,、高,压,压、,高,高剪,切,切力,，,，使,得,得蛋,白,白质,适,适度,变,变性,，,，蛋,白,白酶,更,更易,进,进入,蛋,蛋白,质,质内,部,部，,消,消化,率,率提,高,高，,弹,弹性,增,增强,，,，可,溶,溶性,物,物质,与,与淀,粉,粉间,质,质相,溶,溶和,,蛋白可塑,性,性增强，,

37、提,提高制粒,效,效率，降,低,低粉化率,,适度的热,处,处理，钝,化,化抗营养,因,因子如抗,胰,胰蛋白酶,因,因子、棉,酚,酚、毒蛋,白,白等，提,高,高植物蛋,白,白利用价,值,值，降低,配,配方成本,,,,蛋白质挤压压过程中的的蛋白质结结构变化,,变性,,缔合,加热或剪切切导致部分分或全部缔缔合物破裂裂而形成浓浓缩溶液或或熔化相,高温下可能能形成的一一些共价键键,冷却时形成成的非共价价键和二硫硫键,在足够低的的水分条件件下非晶体体区向玻璃璃态转化,,,动物物蛋蛋白白综综合合特特征征,,氮,溶,溶,解,解,指,指,数,数,（,（NSI)低,,功,能,能,性,性,差,差,（,（,吸,吸,水

38、,水,性,性,和,和,粘,粘,合,合,特,特,性,性,）,）,,氨,基,基,酸,酸,结,结,构,构,平,平,衡,衡,，,，,一,一,般,般,动,动,物,物,生,生,长,长,会,会,超,超,过,过,高,高,植,植,物,物,蛋,蛋,白,白,饲,饲,料,料,,低温干燥动,物,物蛋白的质,量,量最佳,,新鲜的原料,和,和喷雾干燥,加,加工后，会,具,具有很高的,粘,粘合性,,,植物蛋白综合合特征,氮溶解指数,（,（NSI)高,,功能性（吸,水,水性和粘合,特,特性）好,,一般缺乏某,种,种或某几种,氨,氨基酸,,未榨油原料,是,是很好的能,量,量原料,,小麦面筋粉,是,是膨胀型最,好,好的植物蛋,白,

39、白,,,水产饲料中植植物蛋白的作作用,制作浮性饲,料,料有更大的,膨,膨胀潜力；,,提高粘合性,，,，增进颗粒,持,持久性；,,降低原料成,本,本；,,外涂作业时,有,有较高吸油,水,水平；,,灰分含量低,，,，在螺杆和,压,压模上的白,色,色矿物沉积,少,少,,,大豆蛋白在热热处理中的分分子变化,,挤压的主要影影响是将蛋白白质拆散而后后又重新连接接在一起，NSI下降，吸水性性和膨胀性提提高。,,,不同挤压温度度下大豆分离离蛋白的溶解解性能,,生产组织蛋白白温度一般为为140-160℃，水分20-40%，若产品要求求较好的溶解解度，则温度度可低一些。。,,,非酶褐变—,美,拉德反应,过度膨化-

40、--异味、消化,率,率下降、Lys损失严重,,,还原糖与游,离,离氨基酸之,间,间的一种反,应,应，对导致,氨,氨基酸，特,别,别是赖氨酸,的,的损失，并,形,形成有色化,合,合物而影响,挤,挤压物的外,观,观；,,挤压熟化过,程,程中的高温,和,和低水分有,利,利于美拉德,反,反应；,,提高温度会,增,增加损失，,增,增加物料水,分,分、加快喂,料,料速度可显,著,著减少损失,；,；,,提高螺杆转,速,速可缩短滞,留,留时间，本,应,应减轻褐变,，,，但提高螺,杆,杆转速会加,强,强剪切，提,高,高温度，反,而,而可能导致,褐,褐变加重。,,,,碳水化化合物物,,淀粉(糊化,与,与碎,化,化

41、）,,淀粉,发,发生,糊,糊化,（,（α-化）,，,，高,分,分子,结,结构,断,断裂,，,，变,成,成低,分,分子,物,物质,，,，易,于,于消,化,化吸,收,收，,同,同时,还,还起,到,到重,要,要的,粘,粘合,作,作用,，,，保,持,持水,中,中稳,定,定性,，,，降,低,低饲,料,料散,失,失，,减,减少,工,工业,合,合成,粘,粘合,剂,剂的,添,添加,，,，无,毒,毒性,。,。,,转化,成,成葡,萄,萄糖,、,、麦,芽,芽糖,等,等碎,化,化多,糖,糖，,产,产生,甜,甜味,增,增加,适,适口,性,性,,纤维,素,素,,经挤,压,压后,，,，可,溶,溶性,膳,膳食,纤,纤维,的,

42、的量,增,增加,，,，保,健,健作,用,用,,葡萄,糖,糖、,蔗,蔗糖,等,等,,影响,淀,淀粉,的,的糊,化,化，,与,与蛋,白,白质,发,发生,反,反应,，,，饲,料,料效,率,率降,低,低。,,,淀粉,碳水化合,物,物—能量来源,,有利于饲,料,料的膨胀,,提高饲料,的,的粘合性,和,和稳定性,,以两种形,式,式存在,,直链淀粉,,支链淀粉,,,,,α-淀粉：,,淀粉粒有许许多淀粉分分子排列成成放射状微微晶束构成成。这种微微晶束系直直链、支链链淀粉分子子相互平行行且彼此间间以氢键结结合而成。。水分子在在热作用下下进入淀粉粉粒内微晶晶束间隙与与淀粉分子子中游离基基团结合。。温度继续续升高，

43、一一部分直链链淀粉被水水溶解和渗渗出，使更更多的水分分子进入淀淀粉粒内部部，从而使使微晶束分分离，形成成一种间隙隙大且不规规则的立体体网状结构构，中间充充满水或溶溶液，处于于这种糊化化状态的淀淀粉称α-淀粉。,,,常见能量饲饲料原料的的淀粉含量量,原料,%淀粉（干物质）,全玉米,70-75,面粉,75-80,麸皮,5-8,冬小麦,65.5-82,次粉,21.5,高粱,71.6,全稻米,81,全大麦,60,全燕麦,45,44%豆粕,0.5,浮性饲料需需要至少18-20%的淀粉含量量,,,淀粉的糊化化过程,调制器,,30%α-化,环模造粒,,40%,,环形间隙膨膨胀机,,60%,,,单螺杆膨化化机

44、〉85%,,双螺杆膨化化机100%,,,淀粉糊化度度,,挤压温度,,物料水分,,剪切力,,螺杆结构,,在机腔内,滞,滞留时间,高水分、低低温挤压使使淀粉部分分糊化,,低水分、高高温挤压有有利于提高高淀粉的糊糊化度,,,脂 肪,,使原料中,微,微生物分,解,解的脂肪,酶,酶完全失,活,活，提高,饲,饲料的贮,藏,藏性能,,使油脂从,颗,颗粒内部,渗,渗透到表,面,面，使饲,料,料产生特,殊,殊的香味,，,，提高饲,料,料适口性,和,和外观效,果,果,,网状结构,能,能够吸附,更,更过的脂,肪,肪，冷水,性,性鱼类科,利,利用高达40%脂肪的高,能,能饲料，,减,减少氮污,染,染,,形成蛋白-脂

45、肪复合,物,物，这部,分,分脂肪仍,然,然可以被,鱼,鱼类正常,利,利用，但,索,索氏抽提,法,法不适用,于,于膨化饲,料,料，应采,用,用酸水解,法,法，,,三高条件,下,下，甘油,三,三酯会部,分,分水解，,与,与直链淀,粉,粉络合，,影,影响膨化,效,效果，淀,粉,粉的溶解,性,性和消化,率,率降低。,,,热敏性物质质在膨化过过程中的损损失,,,维生素,,反应敏感,,依次为维,生,生素K,3,, C,D,3,, A,E,,反应不敏,感,感,,其他B族维生素,,酶制剂,,完全失活,,活菌制剂,,120℃乳酸杆菌,、,、链球菌,、,、酵母、,芽,芽孢杆菌,全,全部失活,,,维生素在膨膨化过程

46、中中的损失,维生素保留留取决于：：,,原料配方,,温度,,水分,,滞留时间,,,维生素在膨膨化过程中中的稳定性性（保存率率%）,,选择热稳定定剂型：交交联反应型型V,A,微粒胶囊囊、微囊囊型V,E,醋酸酯、、高稳性性V,C,磷酸酯，，虾青素素10-15%的损耗,根据保存存率，超超量添加加！,膨化温度/在机滞留时间（min),121/3,132/3,149/3,154/3,166/3,VA(微粒胶囊）,91,88,80,77,71,VD3(微粒胶囊）,94,92,87,85,83,VE(醋酸酯）,97,96,94,94,93,VE(醇）,55,45,22,15,5,VK(甲萘醌）,63,54,3

47、7,33,25,VC,57,47,31,25,15,胆碱,98,97,96,95,94,其他B族维生素,90-96,85-95,78-89,76-87,71-82,,,虾青素在在加工过过程中的的损失,加鱼油,,,注:喷涂鱼油油的“稀稀释”作作,,用导致虾虾青素含含量下降降。,,,矿物质,,,反应不,敏,敏感，,报,报道较,少,少,,植物蛋,白,白中的,植,植酸可,能,能同锌,、,、锰等,络,络合，,降,降低效,价,价,,糊化淀,粉,粉对矿,物,物质的,包,包被作,用,用，可,使,使矿物,质,质的氧,化,化还原,、,、吸湿,返,返潮等,向,向着有,利,利的方,向,向发展,,,膨化挤压压影响虹虹鳟

48、对几几种原料料表观养养分消化化率（%）,,干物质,蛋白质*,粗脂肪,总能,豆粕,75.35,98.10,73.01,79.05,挤压豆粕,78.38,98.08,86.13,81.85,大麦,43.60,95.58,72.57,48.53,挤压大麦,67.22,94.31,80.74,69.88,玉米蛋白粉,74.24,87.39,75.68,78.95,挤压玉米蛋白粉,86.03,75.45,76.04,88.89,小麦,46.74,95.56,77.25,54.05,挤压小麦,71.14,90.20,77.45,77.09,*挤压温度度稍高，，蛋白质质部分褐褐变，消消化率降降低,,,虹鳟对

49、不不同加工工后的全全脂大豆豆的表观观消化率率（%）,,全脂大豆（生）,挤压全脂,,大豆,挤压全脂大豆+200FTU/kg植酸酶,豆粕+200FTU/kg植酸酶,,干物质,74.5±1.6,73.8±8.2,73.6±3.6,75.9±3.3,粗蛋白,88.0 ±0.4,a,97.2±1.1,b,96.8±0.6,b,97.9±0.2,b,Mg,68.5 ±0.4,a,59.6±2.7,b,74.7±1.2,c,68.0±3.3,a,总磷,21.2±0.1,a,12.5±4.8,b,81.3±3.4,c,31.7±6.5,d,植酸磷,29.9±1.2,a,19.6±6.1,a,60.9±1.9,

50、b,60.6±0.2,Cu,89.9±0.2,93.3±1.2,92.1±1.6,92.7±2.7,Mn,20.3±0.4,a,13.5±1.2,a,46.2±2.9,b,16.8±0.9,a,Zn,14.6±5.7,a,7.2±0.3,b,48.4±3.3,c,15.7±5.6,a,,,膨化挤压压影响虹虹鳟对几几种原料料矿物质质利用率率（%）,,Ca,K,Mg,S,总P,植酸P,Cu,Fe,Mn,Zn,豆粕,7.4,99.8,78.9,98.1,63.2,0.9,94.9,77.2,30.6,64.7,挤压豆粕,8.6,99.7,78.4,97.9,60.6,41.0,94.2,54.0,3

51、2.3,58.1,大麦,29.4,99.3,89.7,96.5,76.3,5.7,88.3,55.9,43.8,55.4,挤压大麦,24.4,99.4,89.4,96.4,70.6,24.9,81.7,53.4,42.7,48,玉米蛋白粉,1.5,99.6,76.6,94.7,65.6,7.4,85.2,78.7,42.5,53.0,挤压,,玉米蛋白粉,7.7,99.5,75.3,91.8,64.7,14.6,77.3,33.4,42.2,45.4,小麦,20.9,99.1,88.0,96.7,71.1,0,86.6,54.4,36.5,56.0,挤压小麦,19.8,99.5,85.9,94.

52、8,67.4,26.4,79.4,47.5,26.9,40.9,,,挤压熟化化对菜籽籽—,大,豆混合料料（重量量1：1）中芥子子甙总含含量的影影响（μmol/g),,低芥子甙菜籽-大豆混合料,高芥子甙菜籽-大豆混合料,未挤压,18.4,91.6,150℃挤压,13.4,73.7,3%碱液中,11.2,56.6,3%（NH,4,),2,SO,4,溶液中,11.1,/,3%甲酸溶液中,6.4,/,5%碱+1%Fe,2,(SO,4,),3,溶液中,/,14.9,*资料来源源：Fenwichetal., 1986),,,水分和温温度对抗抗胰蛋白白酶（TI)活力的影影响,,,配方,密度,硬度,光洁度,一

53、致性,外形,+淀粉,-,+,+,?,?,+油 (内源性的）,+,-,+,+,+,+纤维,?,-,(1),?,+,+功能蛋白,-,+,(2),?,?,+非功能蛋白,+,-,+,?,+,+返工,+,-,+,+,+,Function of grind and partical size,,Large cell structure,,,,,,,,,,对于功能能性差的的鱼粉的的应对措措施,提高粉,碎,碎细度,；,；,,在预调,制,制器中,提,提高水,或,或鱼油,的,的量；,,需要更,高,高性能,的,的预调,制,制器；,,提高功,能,能性蛋,白,白的使,用,用量。,,,草鱼膨化化饲料养养殖效果的中中试,材

54、料与方方法,,池塘条件,：,：,,育成池塘,条,条件：2个池塘，,试,试验池10.07亩；,,对照池10.02亩；水深,均,均为2米左右。,,,试验鱼,,主养鱼种：：草鱼,,搭配鱼种：：鲢、鳙及及鲫鱼,,放养规格和和密度,,10000尾草鱼，130g/尾、5000尾鲫鱼，50g/尾、550尾鳙，120g/尾、2000-2500鲢，70g/尾。,,,,试验饲料,,,粗蛋白,粗脂肪,水分,粗灰分,环保型鱼种饲料,36.26,3.53,6.92,9.42,硬颗粒鱼种饲料,39.03,3.89,8.65,9.96,环保型成鱼饲料,27.30,2.57,8.5,8.9,硬颗粒成鱼饲料,29.51,2.5

55、3,10.46,9.48,,,饲养管理,,日投喂率,与,与投喂次,数,数,,2%—3%,,4次/天。,,水质监测,,DO,NH,3,-N,NO,2,-N,,,育成期中试试结果,,,实验池,,,对照池,,,,,草鱼,鲫鱼,鲢鳙鱼,草鱼,鲫鱼,鲢鳙鱼,育成阶段,收获量( kg),6863,978,1651,6052,805,1342,,饲料系数,1.27,,,2.09,,,,单价,,(元/kg),7.0,9.0,4.0,7.0,9.0,4.0,,总收入(元),63447,,,54977,,,,成本(元),41099,,,42721,,,,总盈利(元),22348,,,12256,,,,投入产出比,

56、1:1.54,,,1:1.28,,,,,对水质的影响响：7—9月份草鱼育育成阶段池池塘水质变变化图,,监测日期,,,膨化饲料与与硬颗粒饲饲料的比较较,,比较项目,膨化饲料性状,比较项目,膨化饲料性状,养殖方面：,,1.浮性对沉性,,2，水中的稳定性,,3，颗粒的黏结度,,4，因掉入池中而造成的损失,,5，粉化率（不成颗粒的粉状饲料）,,6，饲料的转化率,,7，投饲的管理,,有利,,好,,强,,少,,,少,,,高,,方便,8，营养物质的消化率,,9，饲料中的细菌与毒物含量,,10，对水质的影响,,11，致病的可能性,,12，加工条件（如温度）对营养成分的影响,,13，管理的价值,,14，高产性能

57、,,15，价格,,16，经济,高,,,少,,,小,,小,,利：提高消化率,,弊：维生素损失多,,,高,,好,,高,,好,,,膨化饲料与与硬颗粒饲饲料的比较较,,比较项目,膨化饲,,料性状,饲料加工方面：,,资金投入,,加工成本,,劳力费用,,设备损耗（如模板的磨损）,,从最低成本选择,,多,,高,,高,,慢,,有利,,,全球宠物食食品发展概概况,,,宠物的价值值逐渐提高高,宠物在人,们,们生活中,的,的角色发,生,生质的改,变,变,,实利方面----伙伴关系,,人口老龄,化,化，宠物,成,成为人们,生,生活中的,可,可信伴侣,；,；,,单身家庭,日,日益增多,；,；,,独生儿童,的,的伙伴；,

58、,,,,畜禽及水产产饲料生产产者投资宠宠物食品的的市场原因因,80年代以来,，,，全球销,售,售量稳步,上,上升，每,年,年5%递增，销,售,售金额年,增,增长8%；相对富,裕,裕的发展,中,中国家销,售,售额递增,幅,幅度达10%以上，大,约,约为人类,食,食品增长,率,率的2倍以上；,,饲料配方,、,、加工工,艺,艺，包装,技,技术等方,面,面发展更,为,为成熟；,,用于生产,干,干饲料的,挤,挤压熟化,设,设备，易,于,于和现成,的,的配合饲,料,料生产线,整,整合，同,时,时可用于,生,生产高档,水,水产饲料,和,和乳猪料,等,等高附加,值,值产品。,,,,全球宠物食食品市场分分布情况

59、,,,,发达国家概概况-美国（2002）,,,销售额（US$millions,变化度（与2001年比）,销售比率,所有宠物产品,$5,804.5,-1.1%,100%,狗粮,$2588.9,-2.3%,44.6%,干狗粮,1421.1,-2.7,24.5,湿狗粮,621.4,-3.9,10.7,狗点心,494.3,1.9,8.5,半湿狗粮,52.2,-7.2,0.9,猫粮,$1944.1,-1.8%,33.5%,湿猫粮,939.4,-3.0,16.2,干猫粮,900.1,-0.8,15.5,猫点心/饮品,92.5,7.4,1.6,半湿猫粮,12.2,-26.2,0.2,生活用品,$1271.5

60、,4.6%,21.9%,,,发达国家概概况-欧洲,1999,,,数量kt,价值（百万英镑）,占市场比例%,湿狗粮,402,387,49.6,半湿狗粮,4,8,1.1,干狗粮,268,277,35.5,狗混合食品,87,57,7.3,狗点心,29,51,6.5,狗粮累计,790,780,100,湿猫粮,435,555,80.4,干猫粮,70,135,19.6,猫粮累计,505,690,100,猫狗粮累计,1295,1470,,,,发展中国家家概况-中国,,特点:,,90年代开始,起,起步，规,模,模小，产,品,品单一,,发展潜力,巨,巨大，宠,物,物拥有量,仅,仅次于美,国,国，大约,有,有66

61、.2M只猫狗，,同,同时观赏,鱼,鱼市场广,阔,阔。,,假设10%居民饲养,宠,宠物，每,年,年为每只,宠,宠物购买,千,千元食品,，,，年消费,量,量即可达,到,到百亿元,；,；,,2002年销售量,增,增长速度400%，每年20%递增。,,政策导向,转,转变,,,全球宠物食食品生产厂厂商,,公司,2000（US$billion),2002 （US$billion),1. Mars Inc.,6.8,7.9,2. Nestle SA,7.8,7.8,3. Iams Co.The,2.1,2.6,4. Hill’s Pet Nutrition,1.9,2.0,5. Del Monte Foods. Co.,0.0,1.2,6. Doane,NA,0.88,7. Nutro Products Inc,0.52,0.60,8. Agrolimen Sa,0.0,0.35,9. Uni-Charm Corp.,0.22,0.24,10. Royal Canin SA,0.56,0.0,,,谢 谢,,,