第6章 挤压膨化.ppt

第六章 挤压膨化 一、概述膨化饲料是将粉状饲料原料（含淀粉或蛋白质）送入膨化机内，经过一次连续的混合、调质、升温、增压、挤出模孔、骤然降压，以及切成粒段，干燥、稳定等过程所制得的一种膨松多孔的颗粒饲料。 1、膨化饲料的特点 植物性原料经过膨化过程中的高温高压处理,使其淀粉糊化、蛋白质组织化,有利于动物消化吸收,提高了饲料的消化率和利用率.如水产饲料经膨化加工可提高消化率10～35%. 可得到质松、多孔的浮性颗粒料,适合鱼类采食。 可杀死多种细菌，能预防动物消化道疾病。 模板可制成不同形状的模孔，可压制不同形状的膨化颗粒料。 膨化料的缺点：一是对维生素C、氨基酸和某些活性成分都有一定的破坏作用.故一般在膨化后再上述组分.二是耗电量大、产量低,但一般可以从提高饲料报酬中得到回收. 2、膨化机的分类 按螺杆的结构分：单螺杆和双螺杆两种形式。单螺杆结构相对较简单；双螺杆结构较复杂,但能膨化粘稠状物料, 出料稳定,受供料波动的影响小。 按调质方法分：有湿法膨化和干法膨化两种。湿法膨化机在调质时要添加水蒸汽，以增加物料的湿度和温度；干法膨化机在调质时不加蒸汽，但有时要添加水分以增加物料的湿度；加水、加蒸汽后物料在调质前的含水量可达25～35%。 目前以湿法单螺杆膨化机为主。 二、膨 化 机 1、单螺杆膨化机 一般结构 调质：调制后水分15~30%；温度70~98℃。还可添加其它液体,如调味剂、色素、油脂、肉浆等。 挤压螺筒:由套筒和螺杆组成。挤压螺筒的多种形式 成型模板：节流；控制产品形状 挤压膨化的原理  含有一定温度和水分的物质，在膨化机螺套内受到螺杆的挤压推动作用，和卸料模具或螺套内节流装置的反向阻滞作用，还受到了来自于外部的加热或内部摩擦的热作用，综合作用的结果是使物料处于3～8MPa的高压和200 ℃ 左右的高温状态之下。 如此高的压力超过了挤压温度下的饱和蒸汽压，所以在挤压机螺套内水分不会沸腾蒸发；如此的高温下物料呈现熔融的状态。 一旦物料由模具口挤出，压力骤然降为常压。水分便发生急骤的蒸发，产品随之膨胀。水分从物料中的散失，带走了大量热量，使物料在瞬间从挤压时的高温迅速降至80℃ 左右。从而使物料固化定型，并保持膨化后的形状。 2、膨 胀 器 一般结构：与膨化机很相似，不同之处在于膨胀器的出料口开度可在一定范围内任意调节，使螺杆对物料的挤压力在一定范围内调整。 可以直接生产膨胀粗屑料；可作为制粒前的热处理专用设备，即生产膨胀颗粒料。 3、双螺杆膨化机 双螺杆膨化机分为：异向旋转啮合式、同向旋转啮合式、异向旋转非啮合式、同向旋转非啮合式。以同向旋转啮合式最为常见。 与单杆膨化机相比有以下优点：1.可加工高油脂的饲料，油脂含量可大于17%。2.可加工添加有新鲜肉类或其它水分含量超过30%的高水分物料。3.可加工特别小的水生动物饲料（0.8～1.0mm直径的产品）。5. 能量利用充分，产量和质量均很稳定。 三、膨化产品的后熟化(干燥与冷却) 出机的产品水分在22%～28%，温度在80～135℃。为提高物料的硬度和糊化度，要对膨化产品进行后熟化处理，即干燥和冷却 。 采用干燥冷却器（见第五章 饲料制粒 第四节） 选择干燥冷却器注意事项:1.从膨化机出来的产品稍带塑性,淀粉含量较高的情况下稍带粘性,不应把产品堆得过厚,以减少变形和结块.2.产品在干燥过程中应被翻转和搅动. 最好用两级或多级干燥。3.气流应相对较快而均匀地通过产品.。4.产品在干燥/冷却机内的停留时间和料层厚度应为可调的. 四、挤压膨化过程中物料成分的变化 1、挤压膨化过程中的淀粉 淀粉在挤压过程中的作用：赋形作用：糊化的淀粉分子相互交联，形成了网状的空间结构。该结构在挤出物迅速冷却，闪蒸掉部分水分后成型，成为膨化饲料结构的骨架，给予产品一定的形状 .密度控制作用：淀粉含量高的原料经挤压后,易膨化,产品密度小. 硬度控制作用：直链淀粉和变性淀粉含量高时，膨化制品的抗碎强度大，其质地较硬.吸水速度控制作用 ：变性淀粉含量高的原料经挤压膨化后，会产生燧面性结构。该结构的形成可降低产品的吸水速度. 淀粉在挤压过程中的特性 淀粉在挤压膨化过程中的糊化是一个低水分状态下的糊化过程。 淀粉糊化程度的相关因素：螺杆的转速（影响到剪切力和挤出时间）、温度、水分含量。 淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例： 支链淀粉能促进膨化，使产品变轻、变松、变脆； 直链淀粉含量高的原料制成的产品质地较硬，膨化度、溶解度较小，吸水速度较慢，故水中稳定性较好 2、挤压膨化过程中的蛋白质 在高温、高压、高剪切力的作用下，原有的蛋白质结构被挤压经过模孔时，绝大多数蛋白质沿物料流