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中國(guó)水產(chǎn)飼料與擠壓膨化技術(shù)

來(lái)源:濟(jì)南鼎潤(rùn)機(jī)械設(shè)備有限公司   2015年06月06日 16:06   1772

魚蝦等水產(chǎn)品是人們zui喜愛的食品之一,魚蝦不僅營(yíng)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(wàn)多噸,年增長(zhǎng)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(wàn)噸,占全國(guó)飼料總產(chǎn)量的20%左右,年增長(zhǎng)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(shuō)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。現(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(zhǎng),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(zhǎng)度低于陸地動(dòng)物:一般魚類為體長(zhǎng)的3~5倍左右。蝦為體長(zhǎng)的1.2~1.6倍左右,陸地動(dòng)物消化道長(zhǎng)度為體長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng),*、*的活性亦增加,而有些酶反而下降,但生長(zhǎng)到一定時(shí)間后在開始上升。總之水生動(dòng)物體消化酶的特性跟隨著品種不同、生長(zhǎng)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(zhǎng)、*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(guò)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(zhǎng)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??梢哉f(shuō)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(lái),國(guó)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(guò)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(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。由于飼料擠壓膨化機(jī)工作過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。

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