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中国水产饲料与挤压膨化技术
发布时间:2015-06-25        浏览次数:666        返回列表

中国水产饲料与挤压膨化技术

 

鱼虾等水产品是人们最喜爱的食品之一,鱼虾不仅营养丰富,氨基酸组成与人体氨基酸组成十分相似,同时味道鲜美。所以,鱼虾等水产品的养殖量逐年增多,到2005年水产品总产量中养殖量已为捕捞量的2倍之多,达3000万多吨,年增长率达15%以上。水产饲料的需求量亦在不断攀升,2005年已有2000多万吨,占全国饲料总产量的20%左右,年增长率达16%以上。特别是挤压膨化技术的广泛运用,为水产饲料的质量提升创造了条件。挤压膨化技术在饲料运用可以说是饲料工业发展史上的一个重要的里程碑。不仅为水产饲料品质的提高、饲料报酬的提高,饲料资源的利用,改善水质等方面提供一个新的平台。为畜禽饲料原料预处理及新的加工工艺提供了一组先进的新型工艺和设备。现就水产饲料和挤压膨化技术的有关问题进行讨论。 

一、水产饲料与水生动物的特点与要求: 

水产饲料是喂养鱼虾等水生动物,因此,水产饲料应具有适合各种水生动物生活习性、特点和要求。 

1、水生动物一生在水中生活。 

2、不同的水生动物生活习性多:鱼虾等水生动物有生活在水域上层、中层和下层,因此,要求饲料能适应不同水域部位的特性。鱼又有要求水温不同,适合在温水和冷水里生活等不同的习性。 

3、水生动物采食习性和采食量各不相同:有吞食和抱啃食方式,吞食的采食时间短,如鱼类一般在30~40 min可完成采食;抱啃食的采食时间长,如虾类一般在3~6个小时。鱼类一般个体大采食较大,颗粒直径较大可达在4~5 mm以上;虾类个体小,采食较小,幼虾以上的食用最小颗粒仅为0。4~0。5mm。为此,对1~0。5mm以下的小颗粒要达到全价饵料,组成小颗粒的20多种原料必须粉碎粒很细,不管组分含量多少,使虾每天食进每种组分的颗粒不能小于8~10粒,才能既保证混合均匀和又能达到较佳的养殖效果。 

4、水生动物消化道长度低于陆地动物:一般鱼类为体长的3~5倍左右。虾为体长的1。2~1。6倍左右,陆地动物消化道长度为体长的10倍以上。经测定,水生动物因消化道较短,饲料从食后到排出体外时间快,如虾仅2~3小时,消化吸收率亦就较低。同时是水生动物变温动物,大多鱼类水温在8~34℃范围内每提高10℃,消化时间可减少30~50%时间。因此,在低水温时要求饲料更要具有高的消化吸收率,对水生动物的在低温时的生长极为有利。 

5、水生动物体内重要的消化酶如胰蛋白酶、淀粉酶比陆地动物要少得多。这些酶在鱼的不同生长期,这些酶的活性呈现出不尽相同,仔鱼时酶的活性较弱,随着鱼体的生长,胰蛋白酶、淀粉酶的活性亦增加,而有些酶反而下降,但生长到一定时间后在开始上升。总之水生动物体消化酶的特性跟随着品种不同、生长期不同而不同。一般肉食性的鱼消化系统短,但蛋白酶的活性较强;草食性的鱼消化系统长、淀粉酶活性较强。所以,饲料加工和配方中如能考虑这些因素,将使饲料能获得更佳的饲养效果。 

6、水生动物一般抗病能力差,特别是虾,虾属于蜕壳水生动物,虾一生要经过20次蜕壳。虾在蜕壳阶段抗病能力特别差,为此,要求饲料灭菌效果好。 

因此,要求水产饲料应具有:1、耐水性和稳定性好;2、沉性、浮性和半浮性等各种饲料;3、易消化、吸收好;4、要求各种组分的粉碎细度和成品粒度,应根据不同养殖对象及不同生长期有所不同;5、含菌率低,安全性好等特性。 

为了生产出符合水产饲料要求,其途经主要是:1原料选择;2加工工艺和设备;3配方设计(配方设计大家比我更清楚,我就不讨论了)。 

1、原料选择:水产动物因消化系统不及陆地动物。从该点出发进行原料的选择。 

1)、在仔鱼及幼虾时的饲料原料,可采用消化酶对饲料的蛋白和能量饲料预先进行体外消化,使蛋白和能量饲料经酶化处理后得到降解,有利于仔鱼幼虾的消化吸收。 

2)、由于某些微量元素如Mg++ 、Zn++、 Fe++ 、Mn++、Cu++等将抑制消化酶的作用,为此,对这类微量元素尽量采用包被螯合的原料,使这些消化酶延时与微量元素金属离子直接相遇,减少金属离子对消化酶抑制作用(抑制率达50~90%)等。 

2、加工工艺和设备; 

1)、挤压膨化工艺和设备是加工水产饲料优先选择的加工工艺和设备,其中双螺杆挤压膨化机及其生产的饲料,更适合于鱼虾等水产动物的要求。 

2)、挤压膨化工艺后的干燥工艺的参数应采用低温干燥,不能为了加快干燥速度,而采用高温干燥,当干燥温度达120℃以上,将影响鱼虾消化吸收率。干燥温度高于100℃时,即高温风干饲料的消化率将下降10~30%,干燥温度控制在70~90℃时,饲料干燥品质将为。所以,干燥系统如采用真空干燥(干燥温度仅为60℃左右,料温仅为40℃)是更佳的干燥工艺,由于仔鱼及幼虾处气温低,体内消化酶活性较弱。所以,如消化酶体外消化和该干燥工艺相结合,更适合于仔鱼及幼虾饲料的加工,提高仔鱼及幼虾的消化吸收率。 

二、挤压膨化机的特性与工作原理: 

(一)、挤压膨化机加工技术的特性: 

特性:现代挤压膨化技术的挤压膨化腔可认为是一个较为特殊的连续反应器。饲料在反应器内(挤压膨化腔内),在高温(120~160℃以上)、高压(4~10MPa)状态下经强烈的挤压、剪切、摩擦、混合、挤出使饲料中的淀粉糊化、蛋白变性,物料之间的各组分产生强烈的物理和物理化学变化、物料在宏观和微观结构上都产生了具大变化。同时饲料经高温、高压在挤压反应器内有高的水分,使各种抗营养因子的活性能得到较有效的钝化、有害病菌较能彻底灭活。从而,使挤压膨化机的成品具有良好的耐水性和稳定性、易消化、吸收效率高、含菌率低、安全性好等特点。调整挤压膨化机有关参数可生产出各种性能的沉性、浮性和半浮性等水产饲料,这类饲料符合鱼虾水生动物的使用特点和要求。与此同时,挤压膨化机还能用于改善和提高饲料原料的使用价值。因此,现代挤压膨化机所生产的水产饲料质量是其他饲料成型机械无法比拟的。可以说现代挤压膨化机在饲料加工业中的运用前景必将是极为广阔。 

虽然优良的挤压膨化机设备投资较其他成型机械要高,操作管理水平要求严格,动耗要高于其他成型机械。由于,现代挤压膨化机的特点和功能相比远优于其他成型机械。所以,现代优质的挤压膨化机的得到了广大饲料工作者,特别是水产饲料的工作者厚爱。 

(二)、挤压膨化机工作原理: 

挤压膨化机的挤压加工理论自挤压膨化机问世以来,国内外科技工作者对其工作原理就一直不断的进行研究,并得到大量的研究成果,论述了饲料在挤压腔内的挤压过程及物理和物理化学变化。但至今还没有一种完整的、全面的、系统的挤压膨化机挤压理论来指导设计和生产。由于饲料挤压膨化机工作过程有三十余个变量,而且各因素之间又互相影响。为此,饲料在挤压过程的变化十分复杂,难以进行较可靠的定量分析,不能用一个或几个公式能完整表达挤压膨化机在挤压膨化过程中的理论。目前挤压膨化机每一步的发展,都在现有的挤压理论基础上,靠大量的试验才能获得到该条件下的较好的结构参数和工艺参数。虽现有挤压膨化机的挤压理论不够完整、全面、系统,但对挤压膨化机工作过程(见图1)的分析,仍有较好的作用,具有定性的和一定范围的定量作用,有较好的指导意义。现有最常用的挤压膨化机的挤压理论,主要是饲料在挤压腔内经挤压、剪切、摩擦、混合过程中饲料呈现出塑性流动性,使饲料外观和微观结构上都产生了具大变化,即产生了物理及物理化学变化。根据这变化为依据,提出以下两种挤压膨化理论:1饲料在挤压腔内溶融(揉合)体根据物料机械输送、热力学、流变学为基础建立和提出的喂料输送理论、溶融(揉合)理论、溶融(揉合)熟化(组织化)理论。2以螺杆特性线、膜头特性线及挤压膨化机的工作特性图为基础的理论。现对这些理论来进行简单讨论。


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