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專業視角丨舒化工藝在畜禽料生産中的實踐機理
發表日期:2019-08-02
 權威專家Tait和Beames(1988)綜述了谷物及蛋白原料的加工和保存方法,作爲飼料加工的一種方法,但因爲能耗及原料處理單一性等原因,原料膨化機沒有得到更廣泛的應用。

然而,80年代末的環隙出料形式膨脹器(又名舒化機)(Pipa和Frank, 1989)改變了這一狀況。

實踐中,我們更廣泛的采用膨脹器、膨脹加工、膨脹處理或高壓調質等常用術語(expansion, expanding, expander-processing, expander treatment or high-pressure conditioning ),來描述飼料原料受高壓短時間內保持溫度的狀態。舒化機流行歐美的一個重要的成功因素,是改工藝允許在較高溫度下,以較低的加工成本,實現更高的産量

膨化對飼料加工中原料營養價值優化的概述

在挪威,早期就有膨化工藝對反刍動物蛋白質和氨基酸的營養價值影響的多工藝比較分析,起初認爲該工藝的應用範圍可能比較狹窄。但是膨化工藝迅速推廣至世界各地(Pipa和Frank, 1989;Peisker, 1992, 1992 b, 1993)。一個原因是對澱粉糊化的工藝叠代。然而,澱粉的糊化度並不是越高越好,這取決于飼料加工方案的選擇,和飼喂動物的品種及飼喂階段。衆所周知,過度熱處理,會降低某些營養素效價。例如,賴氨酸與還原糖形成的美拉德反應(Broderick et al., 1991)。

衛生,是膨脹工藝迅速得到推廣的另一個因素。脹工藝産生高能高壓環境,可有效地殺死重點關注的有害病原體,如沙門氏菌。膨脹工藝可有去除大部分雜草種子的抗營養因子。如在挪威,膨脹工藝已被用于可生産保證不含野生成分化合物的燕麥食品此外,膨脹工藝,有利于提升飼料品質,有利于生産效率的提升。

 

對原料的膨脹預處理工藝,可顯著改善顆粒PDI(飼料耐久性指數),提高制粒産能。膨脹工藝被允許提高液體的添加量(如脂肪和糖蜜等)等膨脹器是生産餅幹料的有效實現途徑之一,該工藝對豬的營養及禽料的營養(如雞料、鴨料、鹌鹑料、鵝料等),更具有吸引力。

舒化機工作原理概述

原料在舒化機高剪切、高壓,蒸汽補給等條件下,賦予更高的能量。通過環隙出料模具,原料迅速減壓及水份自然蒸發,使飼料原料體積膨脹,溫度迅速下降。

雖然在舒化機中升溫很迅速,整個過程通常在2~10秒內完成,該過程通常被稱爲HTST-process (HTST =高溫短時間)。

 

環隙出料舒化機中,原料出料阻力源自于通過液壓調節的錐形活塞機構,液壓泵壓力(bar)需要保持在被完全監控狀態。

國內外先進的舒化機都有哪些機型?

國內江蘇正昌集團的舒化機


德國KAHL集團推出的舒化機


荷蘭PTN公司出品的BOA密實器



Almex 公司推出的Contivar膨脹器



Matador公司出品的面向食品加工的舒化機等其他。

 

什麽是舒化機的環隙出料結構?




原料進舒化機的溫升可達到150℃以上。通常舒化機內原料溫度控制在90°C~130°C之間。商業應用的舒化機,溫度超過120°C~130°C往往是很難達到的。

舒化機與營養素之間的關系

>> 蛋白質

通常,舒化工藝不會降低蛋白質變性水平,也不會降低氨基酸的消化率。

 

挪威舒化工藝,通常是利用膨脹工藝來增加反刍動物飼料中UDP(瘤胃非降解蛋白)的含量及其蛋白質的價值。

 

>> 澱粉

舒化機工藝不會影響澱粉本身的含量,熱處理使澱粉凝膠化,使它更容易接近酶促消化(van Soest, 1994)。然而,雖然舒化工藝通常很大程度上可使澱粉凝膠化(Peisker, 1992a),這一過程中,也限制了水份的添加量,一定程度上也限制澱粉的進一步糊化。

 

此外,熱處理和隨後的幹燥和冷卻工藝,可能導致澱粉的回生,和抗(酶)消化澱粉的形成(van. ect,1994)。此外,蛋白質與澱粉基質的結合強度,也會影響飼喂效果。

 

因此,舒化工藝對澱粉的影響,因加工條件而異。


 

澱粉的營養特性在不同的谷物中有很大的差異。特別是在燕麥、大麥和小麥之間。天然澱粉都很容易消化。相比之下,玉米和高粱含有抗(酶)消化的澱粉。因此膨脹工藝對澱粉糊化度,因谷物的種類而異。

 

澱粉對反刍動物和單胃動物的營養價值相比,澱粉通常被認爲對反刍動物營養是有害的。

 

>> 其他營養素

熱處理也會影響其他營養物質。特別是一些維生素和大多數酶,一般是熱敏性爲主。如今,通過包被等技術,大多數合成維生素耐熱性顯著提升(包括維生素C、E和K等),因此可以忽略這些營養素的熱處理負面清單,可以保證最少的超量添加,而達到配方成本與加工損耗的平衡。

但是對于酶類這些熱敏性添加劑,仍然傾向于常壓後噴塗工藝,或者真空噴塗工藝。

小結

通過舒化工藝的不斷叠代與創新,通過使用者與裝備供應商的戰略協作,畜禽料生産中的痛點及難點,會打開新的實踐通道。

 

文章轉載于現代飼料工程與機械

 

極具責任感的成套設備供應商和綜合問題解決商www.zhengchang.com。附正昌舒化工藝簡介:

舒化工藝優勢

 

◆ 可生産各階段高檔豬料

◆ 可以消除原料中的抗營養因子,降低豆粕中的尿素酶,乳豬吃了不拉稀,成活率高;

◆ 中溫舒化(90~130度)+低溫制粒工藝保留了原料中功能性物質的活性,提高飼料的消化率,實現營養師的配方價值,生産的豬料香、甜、酥、脆,營養性佳,豬采食不上火,生長快;

◆ 可選配後噴香工藝,色、香、味俱全,進一步提豬的采食量;

◆ 在教槽階段可使采食量增加,采食總量達到525-700克,提高乳豬消化道的吸收能力,一般在教槽時乳豬體重增加1公斤,大豬時體重可增加10公斤。

隨著技術的不斷創新進步,選擇舒化工藝生産豬飼料已成爲趨勢。正昌獨有專利的舒化乳豬教槽料工藝爲您創造價值。


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