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中國水產(chǎn)飼料與擠壓膨化技術(shù)
閱讀：1754 發(fā)布時(shí)間：2015-6-6魚蝦等水產(chǎn)品是人們zui喜愛的食品之一，魚蝦不僅營養(yǎng)豐富，氨基酸組成與人體氨基酸組成十分相似，同時(shí)味道鮮美。所以，魚蝦等水產(chǎn)品的養(yǎng)殖量逐年增多，到2005年水產(chǎn)品總產(chǎn)量中養(yǎng)殖量已為捕撈量的2倍之多，達(dá)3000萬多噸，年增長率達(dá)15%以上。水產(chǎn)飼料的需求量亦在不斷攀升，2005年已有2000多萬噸，占全國飼料總產(chǎn)量的20%左右，年增長率達(dá)16%以上。特別是擠壓膨化技術(shù)的廣泛運(yùn)用，為水產(chǎn)飼料的質(zhì)量提升創(chuàng)造了條件。擠壓膨化技術(shù)在飼料運(yùn)用可以說是飼料工業(yè)發(fā)展*的一個(gè)重要的里程碑。不僅為水產(chǎn)飼料品質(zhì)的提高、飼料報(bào)酬的提高，飼料資源的利用，改善水質(zhì)等方面提供一個(gè)新的平臺(tái)。為畜禽飼料原料預(yù)處理及新的加工工藝提供了一組*的新型工藝和設(shè)備?，F(xiàn)就水產(chǎn)飼料和擠壓膨化技術(shù)的有關(guān)問題進(jìn)行討論。
一、水產(chǎn)飼料與水生動(dòng)物的特點(diǎn)與要求：
水產(chǎn)飼料是喂養(yǎng)魚蝦等水生動(dòng)物，因此，水產(chǎn)飼料應(yīng)具有適合各種水生動(dòng)物生活習(xí)性、特點(diǎn)和要求。
1、水生動(dòng)物一生在水中生活。
2、不同的水生動(dòng)物生活習(xí)性多：魚蝦等水生動(dòng)物有生活在水域上層、中層和下層，因此，要求飼料能適應(yīng)不同水域部位的特性。魚又有要求水溫不同，適合在溫水和冷水里生活等不同的習(xí)性。
3、水生動(dòng)物采食習(xí)性和采食量各不相同：有吞食和抱啃食方式，吞食的采食時(shí)間短，如魚類一般在30～40 min可完成采食；抱啃食的采食時(shí)間長，如蝦類一般在3～6個(gè)小時(shí)。魚類一般個(gè)體大采食較大，顆粒直徑較大可達(dá)在4～5 mm以上；蝦類個(gè)體小，采食較小，幼蝦以上的食用zui小顆粒僅為0.4～0.5mm。為此，對(duì)1～0.5mm以下的小顆粒要達(dá)到全價(jià)餌料，組成小顆粒的20多種原料必須粉碎粒很細(xì)，不管組分含量多少，使蝦每天食進(jìn)每種組分的顆粒不能小于8～10粒，才能既保證混合均勻和又能達(dá)到較佳的養(yǎng)殖效果。
4、水生動(dòng)物消化道長度低于陸地動(dòng)物：一般魚類為體長的3～5倍左右。蝦為體長的1.2～1.6倍左右，陸地動(dòng)物消化道長度為體長的10倍以上。經(jīng)測(cè)定，水生動(dòng)物因消化道較短，飼料從食后到排出體外時(shí)間快，如蝦僅2～3小時(shí)，消化吸收率亦就較低。同時(shí)是水生動(dòng)物變溫動(dòng)物，大多魚類水溫在8～34℃范圍內(nèi)每提高10℃，消化時(shí)間可減少30～50%時(shí)間。因此，在低水溫時(shí)要求飼料更要具有高的消化吸收率，對(duì)水生動(dòng)物的在低溫時(shí)的生長極為有利。
5、水生動(dòng)物體內(nèi)重要的消化酶如*、*比陸地動(dòng)物要少得多。這些酶在魚的不同生長期，這些酶的活性呈現(xiàn)出不盡相同，仔魚時(shí)酶的活性較弱，隨著魚體的生長，*、*的活性亦增加，而有些酶反而下降，但生長到一定時(shí)間后在開始上升?？傊鷦?dòng)物體消化酶的特性跟隨著品種不同、生長期不同而不同。一般肉食性的魚消化系統(tǒng)短，但蛋白酶的活性較強(qiáng)；草食性的魚消化系統(tǒng)長、*活性較強(qiáng)。所以，飼料加工和配方中如能考慮這些因素，將使飼料能獲得更佳的飼養(yǎng)效果。
6、水生動(dòng)物一般抗病能力差，特別是蝦，蝦屬于蛻殼水生動(dòng)物，蝦一生要經(jīng)過20次蛻殼。蝦在蛻殼階段抗病能力特別差，為此，要求飼料滅菌效果好。
因此，要求水產(chǎn)飼料應(yīng)具有：1、耐水性和穩(wěn)定性好；2、沉性、浮性和半浮性等各種飼料；3、易消化、吸收好；4、要求各種組分的粉碎細(xì)度和成品粒度，應(yīng)根據(jù)不同養(yǎng)殖對(duì)象及不同生長期有所不同；5、含菌率低，安全性好等特性。
為了生產(chǎn)出符合水產(chǎn)飼料要求，其途經(jīng)主要是：1原料選擇；2加工工藝和設(shè)備；3配方設(shè)計(jì)(配方設(shè)計(jì)大家比我更清楚，我就不討論了)。
1、原料選擇：水產(chǎn)動(dòng)物因消化系統(tǒng)不及陸地動(dòng)物。從該點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行原料的選擇。
1)、在仔魚及幼蝦時(shí)的飼料原料，可采用消化酶對(duì)飼料的蛋白和能量飼料預(yù)*行體外消化，使蛋白和能量飼料經(jīng)酶化處理后得到降解，有利于仔魚幼蝦的消化吸收。
2)、由于某些微量元素如Mg++ 、Zn++、 Fe++ 、Mn++、Cu++等將抑制消化酶的作用，為此，對(duì)這類微量元素盡量采用包被螯合的原料，使這些消化酶延時(shí)與微量元素金屬離子直接相遇，減少金屬離子對(duì)消化酶抑制作用(抑制率達(dá)50～90%)等。
2、加工工藝和設(shè)備；
1)、擠壓膨化工藝和設(shè)備是加工水產(chǎn)飼料優(yōu)先選擇的加工工藝和設(shè)備，其中雙螺桿擠壓膨化機(jī)及其生產(chǎn)的飼料，更適合于魚蝦等水產(chǎn)動(dòng)物的要求。
2)、擠壓膨化工藝后的干燥工藝的參數(shù)應(yīng)采用低溫干燥，不能為了加快干燥速度，而采用高溫干燥，當(dāng)干燥溫度達(dá)120℃以上，將影響魚蝦消化吸收率。干燥溫度高于100℃時(shí)，即高溫風(fēng)干飼料的消化率將下降10～30%，干燥溫度控制在70～90℃時(shí)，飼料干燥品質(zhì)將為*。所以，干燥系統(tǒng)如采用真空干燥(干燥溫度僅為60℃左右，料溫僅為40℃)是更佳的干燥工藝，由于仔魚及幼蝦處氣溫低，體內(nèi)消化酶活性較弱。所以，如消化酶體外消化和該干燥工藝相結(jié)合，更適合于仔魚及幼蝦飼料的加工，提高仔魚及幼蝦的消化吸收率。
二、擠壓膨化機(jī)的特性與工作原理：
(一)、擠壓膨化機(jī)加工技術(shù)的特性：
特性：現(xiàn)代擠壓膨化技術(shù)的擠壓膨化腔可認(rèn)為是一個(gè)較為特殊的連續(xù)反應(yīng)器。飼料在反應(yīng)器內(nèi)(擠壓膨化腔內(nèi))，在高溫(120～160℃以上)、高壓(4～10MPa)狀態(tài)下經(jīng)強(qiáng)烈的擠壓、剪切、摩擦、混合、擠出使飼料中的淀粉糊化、蛋白變性，物料之間的各組分產(chǎn)生強(qiáng)烈的物理和物理化學(xué)變化、物料在宏觀和微觀結(jié)構(gòu)上都產(chǎn)生了具大變化。同時(shí)飼料經(jīng)高溫、高壓在擠壓反應(yīng)器內(nèi)有高的水分，使各種抗?fàn)I養(yǎng)因子的活性能得到較有效的鈍化、有害病菌較能*滅活。從而，使擠壓膨化機(jī)的成品具有良好的耐水性和穩(wěn)定性、易消化、吸收效率高、含菌率低、安全性好等特點(diǎn)。調(diào)整擠壓膨化機(jī)有關(guān)參數(shù)可生產(chǎn)出各種性能的沉性、浮性和半浮性等水產(chǎn)飼料，這類飼料符合魚蝦水生動(dòng)物的使用特點(diǎn)和要求。與此同時(shí)，擠壓膨化機(jī)還能用于改善和提高飼料原料的使用價(jià)值。因此，現(xiàn)代擠壓膨化機(jī)所生產(chǎn)的水產(chǎn)飼料質(zhì)量是其他飼料成型機(jī)械*的。可以說現(xiàn)代擠壓膨化機(jī)在飼料加工業(yè)中的運(yùn)用前景必將是極為廣闊。
雖然優(yōu)良的擠壓膨化機(jī)設(shè)備投資較其他成型機(jī)械要高，操作管理水平要求嚴(yán)格，動(dòng)耗要高于其他成型機(jī)械。由于，現(xiàn)代擠壓膨化機(jī)的特點(diǎn)和功能相比遠(yuǎn)優(yōu)于其他成型機(jī)械。所以，現(xiàn)代的擠壓膨化機(jī)的得到了廣大飼料工作者，特別是水產(chǎn)飼料的工作者厚愛。
(二)、擠壓膨化機(jī)工作原理：
擠壓膨化機(jī)的擠壓加工理論自擠壓膨化機(jī)問世以來，國內(nèi)外科技工作者對(duì)其工作原理就一直不斷的進(jìn)行研究，并得到大量的研究成果，論述了飼料在擠壓腔內(nèi)的擠壓過程及物理和物理化學(xué)變化。但至今還沒有一種完整的、全面的、系統(tǒng)的擠壓膨化機(jī)擠壓理論來指導(dǎo)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。由于飼料擠壓膨化機(jī)工作過程有三十余個(gè)變量，而且各因素之間又互相影響。為此，飼料在擠壓過程的變化十分復(fù)雜，難以進(jìn)行較可靠的定量分析，不能用一個(gè)或幾個(gè)公式能完整表達(dá)擠壓膨化機(jī)在擠壓膨化過程中的理論。目前擠壓膨化機(jī)每一步的發(fā)展，都在現(xiàn)有的擠壓理論基礎(chǔ)上，靠大量的試驗(yàn)才能獲得到該條件下的較好的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)。雖現(xiàn)有擠壓膨化機(jī)的擠壓理論不夠完整、全面、系統(tǒng)，但對(duì)擠壓膨化機(jī)工作過程(見圖1)的分析，仍有較好的作用，具有定性的和一定范圍的定量作用，有較好的指導(dǎo)意義?，F(xiàn)有zui常用的擠壓膨化機(jī)的擠壓理論，主要是飼料在擠壓腔內(nèi)經(jīng)擠壓、剪切、摩擦、混合過程中飼料呈現(xiàn)出塑性流動(dòng)性，使飼料外觀和微觀結(jié)構(gòu)上都產(chǎn)生了具大變化，即產(chǎn)生了物理及物理化學(xué)變化。根據(jù)這變化為依據(jù)，提出以下兩種擠壓膨化理論：1飼料在擠壓腔內(nèi)溶融(揉合)體根據(jù)物料機(jī)械輸送、熱力學(xué)、流變學(xué)為基礎(chǔ)建立和提出的喂料輸送理論、溶融(揉合)理論、溶融(揉合)熟化(組織化)理論。2以螺桿特性線、膜頭特性線及擠壓膨化機(jī)的工作特性圖為基礎(chǔ)的理論。現(xiàn)對(duì)這些理論來進(jìn)行簡單討論。