用真空技术制造高能量家禽饲料

   日期:2019-08-28     来源:互联网    作者:admin    浏览:12    评论:0    
核心提示:提高饲料能量有一种最简单的办法,即添加脂肪。但是,它会使产品的可装卸性能变坏。运用真空技术取得的一些初步成果,巴基本得到


提高饲料能量有一种最简单的办法,即添加脂肪。但是,它会使产品的可装卸性能变坏。运用真空技术取得的一些初步成果,巴基本得到国际饲料联合会的认可。此项技术不但可以提高饲料的脂肪含量,还可使颗粒饲料的外观和内在质量得到改善。
动物的饲料进食量受限于动物的饲喂习惯或者其胃肠道的大小,而提高脂肪含量则可使总日粮所含的能量增加到生理所容许的某种限度。同蛋白质和碳水化合物相比,脂肪的优点在于它能较大幅度提高总能量。由于脂肪容易为多数普通家畜所消化,因此,从净能含量着眼此优点更加突出。从竞争的观点来看,高能量饲料对动物的营养也十分重要。对于颗粒饲料来说,一项主要的质量指标是它在最终饲喂给动物之前所经过的所有装卸搬运作业中的耐磨损(擦伤)性。
一、颗粒饲料的性能
饲料细粒首先会从颗粒饲料的破裂表面掉下,产生的这些粉末对饲喂的卫生和实施都有不良影响。由于许多动物拒食这些粉末,故在饲料平衡中必须将它们算作损耗。稳定性差的产品有可能被用户退货,甚至有可能因此而失去用户。当脂肪在混合物中的含量高于约50%时,模具孔内的摩擦力会降低到使颗粒在正常加工过程条件下不能保证其稳定性。随着脂肪含量的增高,颗粒的稳定性降低;其影响的大小主要决定于被装卸饲料的类型和结构。
传统生产方法中有以下几种方法可用来提高颗粒的稳定性:(1)减小混合物料中各种组分粒子的尺寸(要适当考虑生理上的限度);(2)增添能形成颗粒的辅助物料;(3)在供应高炮和蒸汽的情况下进行调质;(4)使用挤压性能更好的模具。应该指出,即使以上各项参数均得到优化,在脂肪含量高的情况下,传统的颗粒挤压方法仍不能保证颗粒饲料具有足够的耐磨损性。当颗粒挤压过程在膨化器内受到压力调节时,可使高脂肪混合物料制成的颗粒其稳定性得到改善。但是,对于比较敏感的饲料添加剂(如维生素、酶),热液一机械处理会有造成不可逆损害的风险。
二、在热颗粒上喷敷脂肪
另一个可供选用的方案是,在饲料挤压成颗粒状后至少将一部分所需的脂肪立即喷敷到热的颗粒上。这样,脂肪能很容易地渗入颗粒,但颗粒经此处理后将很难按要求冷却和干燥,因而达不到良好的储存性能;另一个缺点是会带来某种风险,如冷却器内着火的危险性增大,对此也是必须加以考虑的。
简单的喷敷方法是将脂肪喷敷在已经冷却颗粒的封闭表面上,此时脂肪主要靠粘着力以薄膜形式贴附在表面上(见图1左),而在相对多孔的裂面上才能渗入到颗粒内。其余的脂肪凝固在表面上,从而将对颗粒饲料的装卸和流动性能产生不良影响,而且还会增加颗粒饲料存放在料仓内时发生结块的风险,从而引发一些难以处理的技术问题。
三、真空敷膜法能否提供新的可能性?
现有一种可供选用的方法引起了人们的注意,即在真空下将液态脂肪施敷到颗粒上的加工方法。这种被称为真空敷膜的加工过程可以在搅拌机内进行,但事先要将该机调整成适合于进行此种加工。现在,已经有木少设备制造厂商可提供这种机器,即在双轴桨状搅拌器的基础上加以改装。这种搅拌机主要由一个卧式机座和两个也是卧式的搅拌转子所构成,转子的轴上装有搅拌桨。由于搅拌桨的位置是倾斜的,因此转子轴旋转时不仅将物料沿预定方向传送,而且还可促使物料的粒子沿轴向和经向进行交换。物料在搅拌机的芯部形成流体化,从而为大量移送提供最佳条件。

3mm颗粒原料

水分(%)

脂肪(%)

空隙率(%)

破损(pfost)(%)

颗粒硬度(kahl试验,2.5mm钢板(Kg)

细粉料(97% <1mm)

11.6

2.5

12.5

1.2

4.9

粗粉料(97% <2mm)

11.6

2.5

14.0

2.4

4.4

膨化粉料

9.5

2.5

16.0

1.4

5.3

表2 将脂肪施敷于冷颗粒状肉鸡料时规定及实际形成性能一览表(每批颗粒料为250kg;搅拌机的空载动力输入钓1.15kw,满载救人动车约2.3kw)

检测项目

颗粒饲料细粉料

颗粒饲料细粉料

颗粒饲料细粉料

膨化饲料膨化粉料

真空

不用

真空搅拌机内冷颗粒

4.0

7.5

9.0

10.0

饲料添加的脂肪(批重量%)

总脂肪量(批重量%)

6.5

10.0

11.5

12.5

喷嘴处脂肪温度(℃)

50

50

50

52

喷嘴数

2

2

3

3

喷敷压力(hpa)

3000

3000

3000

3000

覆膜时间(S)

25

25

31

32

压力补偿时间

(从200 hpa到球境压力)S

30

30

30

颗粒破损达到pfost(%)

0.4

0.5

0.5

0.5

颗粒硬度

4.8

5.2

4.4

5.4


(khal试验:2.5mm钢板)(kg)
运用真空施敷法生产出的颗粒性能稳定,并便于装卸搬运,其特点为脂肪含量高,因此,所含的能量也比传统方法生产出的颗粒饲料高。
以磨细粉料为基本原料的产品,脂肪用量的百分数可从不用真空时(参考试验)的4%增加到7.5%(总脂肪含量为10%),几乎为参考值的二倍。产品显示出良好的流动性能,并具有光亮的表面,而且其前侧为封闭的。颗粒的空隙内为脂肪所均匀填充,而且在颗粒的芯部也是如此(见图1右)。在混合搅拌和颗粒挤压成形的过程中,因磨碎而生成的细粉少于0.2%。将产品从搅拌器中卸出和进行包装时,产品均显示出良好的可装卸性;从搅拌器中倒出时,腔内几乎无残留物剩下。
质量分析表明,产品的质量甚好,在颗粒硬度相仿的情况下,其磨损指数要比始用物料的记录数低(0.5%:1.2%)。
用结构更粗的粉料并用压力调节器生产出的颗粒,其特点为空隙率较高,使可添加的脂肪量高达10%(总脂肪量为125%),而对颗粒饲料的质量则无任何不良的影响。
五、限度
补充试验表明,在脂肪或液体对产品的施用量方面,真空技术也是有一定限度的,当超过这些限度时,产品的装卸性能和质量都将反而劣化师相称的程度。物料和加工变量会对这些限度有影响,如饲料配方,粉料粒子大小分布,调质和挤压成形参数,所用脂肪种类和粘度,以及进行真空处理的压力差等。
目前,关于怎样才能控制这些参数,尚难作出评价。但试验结果表明,通过对颗粒空隙率或空隙容积的量化,均能对多数与物料相关的因素作出充分估计。由于颗粒饲料吸收液体的能力主要决定于空隙的容积,因此,这种假设似乎有一定道理。
在对质量无任何不良影响的前提下所能添加的脂肪或液体量的限值即饱和度,由可填入颗粒或团块空隙的液体与空隙总容积的比率来确定。对于所分析的肉鸡饲料,饱和度约为65%。
为了增大空隙率,可通过计算来调整物料的参数,从而为达到高的脂肪施用率创造更好的条件,但不应忽略各种副作用。经验表明,当颗粒饲料的空隙率较高时,通常其稳定性和耐磨性都会有所下降。为了对产生影响的各项参数进行系统优化,还需对各种不同类型的饲料和颗粒质量进行更加详细的试验,其中包括传送管道中的试验。
六、结论
对于以小麦为基的颗粒状肉鸡饲料产品,使用真空搅拌机可使添加的

脂肪量从不用真空技术时的4%(参考试验)增至7.5%(总脂肪量为10%),即达到参考值的几乎倍。产品具有光滑表面,流动性好,和颗粒硬度相当但未添加脂肪的饲料相比,耐磨值得到提高(从05%至1.2%pfOS0
结构较粗的粉料作为原料并使用压力调节器时,可使搅拌过程的脂肪施用量最高达到10%(总脂肪含量为125%),并对颗粒饲料的质量无任何不良影响。
但是,运用真空技术时在脂肪的用量上也是有限度的,为了避免对颗粒的质量产生木良影响,不应超过这些限度。脂肪和液体的添加量要取决于一系列因素,有可能通过对颗粒或团块的空隙率的量化予以确定。木损害产品质量的脂肪和液体用量的限值可按饱和度来确定,后者为颗粒或团块空隙中填入的液体与总空隙率之比。对于所分析的产品,饱和度约为65%。
七、展望
本文所讨论的真空覆膜技术作为一种可供选用的方法,不仅可用来生产高能量的颗粒饲料,而且还可用于挤压成形后施敷液体添加剂,后者是在物料进入成品舱或者从搅拌机卸出之前添加的。在真空搅拌机中施用液体的试验表明,由于采用了真空加工法,添加的液体主要附着在颗粒的空隙芯部上。可以认为,在形成颗粒之后施用添加剂和传统的加工方法相比,前者可更好地增强颗粒抗耐机械应力的作用。其结果,受磨物料中的添加剂浓度可大幅度降低。用高粘度脂肪给颗粒饲料敷膜(形成脂肪膜),可使这种作用进一步增强。
这方面的研究工作预期可取得有益的结果,并可能形成新的加工方法和改变饲料配合设备的结构。饲料配合厂商将真空搅拌机加装到其系统中的制成物料舱室或成品卸出点之前,均可增加现有单线生产设备的安全性、效率和机动灵活性,从而增强竞争能力。由于设备系统的机动灵活性提高,不仅对颗粒饲料的混合物有益,而且对用谷糠或麦麸等煮成的饲料和粒状饲料均有好处,使它们可在真率搅拌机内(无论是否使用真空)按照木同的配方或添加用户所需的补充液体或添加剂后制成产品。在接近成品卸出点之前的上游部位添加这些物质,将不但可以大幅度降低这些物质受损的风险,而且还可减少污染转移和交叉污染的风险。


这种搅拌系统中装有施敷液体用的喷嘴,它们可以分别起作用,因此即使在液体不同的情况下,仍可通过调节投用的喷嘴数量来控制稳定的液体施敷量和搅拌时间。搅拌机和它的中间储存器设计成可借助于一个外部的真空泵在搅拌机内形成约200hpa的绝对压力。液态脂肪被喷火装有颗粒的形成真空度的搅拌机内,随后,系统中的压力得到补偿,直到达到与周围环境的压力一致,脂肪将由于压差而被送入团块的空隙中(见图1右人这样,便可尽量避免通常在大气压力下会在表面上生成的液体粘膜。
四、初步的研究结果
由于对高能量饲料尤其是鸡饲料生产情况的询问日益增多,国际饲料联合会研究所在一台使用颗粒状肉鸡饲料和商用植物脂肪的4501真空搅拌机上进行了一系列试验。饲料以粉料形式提供给研究所,并在正常条件下(模具为3mmx30mm,使用3%饱和蒸汽)挤压成颗粒。在某些特定的情况下,粉料要重新磨细(使用锤磨机,筛孔直径2mm),或在进行颗粒挤压加工前在膨化器内经过压力调节。表1所示为按相同配方生产的颗粒状肉鸡饲料的有关性能。
真空试验按照制造厂商的规格要求进行。表2内列出各项最重要的加工参数和试验结果。
表1颗粒状肉鸡饲料的产品性能(添加脂肪前)

 
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