我國是世界第一水產大國,水產養殖年增10%以上,由于水產養殖業的持續發展和
顆粒飼料在水產養殖業中的應用,促進了水產養殖業向高密度、集約化方向發展。為了提高飼料的轉化率、改善水體的環境,水產養殖業一直在通過優化飼料配方及選擇最佳的機械設備去提高顆粒飼料的質量。實際上,根據魚類有腸道短、飼料在腸道內的停留時間短的生理特點,只要采用適當的加工方法,同樣可達到改善水質、減少魚病、增強養殖業的可持續性、提高產量和產品質量、提高飼料轉化率和經濟效益的效果。本文就是從通過分析比較生產水產飼料的兩種加工方法——制粒和擠壓化來闡述在生產水產動物飼料時應選用何種加工方法更經濟,產品的質量更理想,
顆粒飼料機壓制的顆粒飼料如下所示:


1、制粒加工方法
制粒加工方法是各種原料經過配料秤的準確配料稱重后,再經過微粉碎機的粉碎后進人混合機混合,物料混合均勻后再進入調質器調質,然后由壓粒機壓成顆粒飼料,最后經過冷卻器的冷卻后即得到最終的產品。
這一種加工方法的原理是建立在粉粒體間存在空隙的基礎上。粉狀物料是一種具有一定流動性的分散粉粒群的松散體,在壓模和壓輥的擠壓力的作用下,具有一定溫度、濕度的粉粒體間相互靠近和重新排列,粉粒間所含的空氣逐漸被擠走,并使粉粒間相互靠近,連結力增大,最后被壓成具有一定密度和強度的顆粒飼料。在壓粒過程中,飼料中的蛋白質和糖分受熱變成可塑性,淀粉部分糊化。因此,“壓粒”過程可以說是一種擠壓的熱塑過程。但是飼料經過制粒后,其淀粉的糊化度一般在30%左右或者更低,并且這主要靠蒸汽調質來完成。而要想提高淀粉的糊化度就必須延長調質時間或者采用調質罐,但這勢必影響
顆粒機的產量和因調質時間過長而使飼料中的一些營養物質遭到破壞。因此,制粒過程所提高的糊化度是有限的。但是用制粒加工方法生產的水產動物顆粒飼料,比較適合于沉性水生動物及底棲生活的對蝦和青魚等。采用制粒加工方法生產的顆粒飼料最好不用破碎,因為破碎后顆粒表面粗糙,易于吸收水分使顆粒潰散,從而影響了顆粒飼料在水中的穩定性。如果將粉料直接壓成小的顆粒,外表面光潔,不易被水侵蝕,這樣可提高顆粒在水中的穩定性。另外在制粒加工方法中,可以采用強調質熟化,物料經過雙層夾套強化調質處理,使淀粉充分糊化,也可大大提高餌料的消化率。
采用制粒加工方法生產水產動物顆粒飼料的主要優點是產量高、設備投資少.壓出的顆粒飼料不用烘干,經冷卻散溫后即可作為商品飼料。其主要缺點是顆粒的耐水性差。究其原因,一是壓粒過程中的溫度低,淀粉的糊化率較低;二是水分少,即使事先把淀粉進行糊化處理,也難以充分發揮糊化淀粉或別的粘合劑的作用。可見,應用制粒加工方法生產水產動物飼料,應以確保耐水性為主要目標,從原料調質、溫度、水分、壓力以及粘合劑的選擇和處理方面作進一步的研究。
2、膨化加工方法
用工程方法將谷物及其淀粉制成膨化產品或將豆類等植物蛋白組織化是近20年發展起來的一項飼料加工技術。早先主要應用于食品工業,之后,由于用擠壓膨化方法生產的水產動物飼料不僅因為淀粉的膠凝化作用可以加入更大百分比的淀粉,也因為高溫、高壓熟化作用具有明顯的消毒、殺菌作用,而被廣泛應用于水產動物飼料中,特別是特種水產動物飼料的生產,它既可降低飼料成本,又可改善工藝特性。其加工工藝流程基本如下:
膨化加工方法的原理實際上是利用擠壓膨化機對物料進行擠壓,其壓縮比可達4~10,同時,物料在擠壓腔內的移動過程中還伴隨著強烈的剪切、揉和與摩擦作用,有時根據需要還可通過機筒夾套內流過的水蒸汽對物料進行間壁加熱,這樣共同作用的結果使物料的溫度驟然升高(110℃~200℃),物料中的淀粉隨即產生糊化,整個物料變成熔化的塑性膠狀體。這時物料中水分的溫度雖然很高,但在較大的壓強下水分一般并未轉變成水蒸汽,但當物料從模板中排出的瞬間,由于壓強驟然降至一個大氣壓,從而使物料的體積迅速膨脹,水蒸汽進一步蒸發遣散的結果使物料水分含量降低,同時由于溫度也很快下降,糊化淀粉隨即凝結,水蒸汽的遣散使凝結的膠體狀物料中留下許多微孔,這樣就形成了所謂的膨化飼料。但是從膨化機中擠出的物料,雖然伴隨著蒸發和其后的輸送過程中可除去部分水分,但物料中的含水量仍然較高(常高于20%),因此,還必須進行干燥處理,然后再進行冷卻,使物料的水分降到l3%左右,然后經過破碎、篩分、噴涂后即可得到所需要的膨化顆粒料。
應用膨化加工生產的顆粒飼料與其它加工方法生產的顆粒飼料相比,除了具有一般顆粒飼料特點——適口性好,避免飼料分級,便于貯運,飼喂方便和減少動物采食過程中的飼料浪費等以外,還具有如下優點:①飼料中的淀粉糊化比較完全,一般其糊化度可達90%以上。糊化后的淀粉具有較大的吸水能力,淀粉由不溶于水變成可溶于水,這樣可加速淀粉的酶解過程,從而提高了飼料的消化率;②具有持續穩定酌漂浮特性和穩定性,進而起到減輕水質污染和飼料浪費的效果。同時采用膨化加工方法還可生產慢沉飼料和下沉飼料;③飼料經過高溫、高壓的瞬間膨化處理,發生有益的物理化學變化,豆餅中含有的抗營養因子被破壞,同時還可鈍化天然存在的毒素,殺滅有害微生物,有利于動物的消化吸收,提高飼料的轉化率,從而可用植物蛋白質代替價格昂貴的動物蛋白質,降低飼料成本;④擠壓膨化飼料可通過更換不同的模板生產各種形狀的顆粒產品;⑤可以充分利用最低成本配方來降低飼料成本。當然,擠壓膨化也會產生一些不利影響,尤其是對一類熱敏性的組分(如維生素C等)有較大的破壞和損失。過高的溫度還會破壞一些氨基酸,從而降低蛋白質的營養效價。因此,擠壓膨化飼料中的微生素的添加一般在擠壓膨化之后進行。
3、成本比較
當投資者在決定選用哪種加工方法來生產水產飼料時,除了要考慮加工工藝的合理性、加工產品的質量等因素外,其中還有一個重要的因素就是成本。假設飼料廠的安裝成本、廠房制造、保險、包裝、勞動力及管理成本等與其它飼料廠相似,只考慮設備及配方成本,以每小時生產5t直徑為1.Smm~2.Omm的蝦飼料為例,來比較其成本見表1。同時假設該工廠每年開工250日,每天工作8h,每小時產量為5t,這樣,年班產量為10000t。成本比較分三項:設備投資、公共設備成本(電、蒸汽、耗水量等)、配方成本。
從表1可以看出,即使膀化體系在開始建造成本較高,而且公共設備費水平也較高。但是在考慮配方成本后,總成本顯然是制粒成本高于膨化加工成本。
4、結論
從以上的分析比較,可以看到飼料加工廠所采用的膨化或制粒體系從工藝上看是非常相似的,二者都需要原料接收和儲備倉以及初粉碎系統,用以粉碎整粒谷物或需進一步減少顆粒大小的產品。配料倉、稱量料斗以及攪拌機用以配方。在生產多數水產動物飼料時,加工前需要增加一次粉碎或稱終粉碎。在制粒之前往往需要使用微粉碎機將混合料的顆粒大小降至60目的細度以上,而膨化機要求的粉碎程度是100%的通過40目的篩。膨化時可以使用較粗的原料是因為物料在膨化機中產生熟化的效果。因此,這二種加工方法在工藝上的區別主要是所采用的原料要求的顆粒大小不同。但是從節約成本、動物的飼喂效果、水質的污染及飼料的轉化率方面來看,采用膨化加工體系明顯要優于制粒加工體系。因此,筆者認為,對于新建水產動物飼料加工廠,如果資金來源充足,應盡量采用膨化加工體系,盡管其一次性投資較大,但從長遠利益來考慮,膨化加工還是要優于制粒加工。但是對于已 建廠為生產水產動物飼料,加工生產者必須在他們現有工廠的基礎上考慮添加膨化設備,因為膨化加工體系可以節約成本。
膨化設備由于用途廣泛已經成為生產水產動物飼料所選擇的工具。膨化設備也便于控制,可用于生產難度較大的低淀粉最低成本配方,也可利用高比例的動物蛋白生產出優良的水產動物飼料。因此,利用膨化加工方法生產水產動物飼料是加工者的首選方法,也是未來幾年的發展趨勢。
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