1、調(diào)質(zhì)過程中的有益作用
1.1淀粉發(fā)生熟化
在調(diào)質(zhì)過程中最主要的變化就是使飼料中含量較高的淀粉部分發(fā)生糊化,而使淀粉更易被動物所消化吸收。這可明顯地提高飼料的利用率;同時產(chǎn)生的糊精具有較好的適日性,可大大提高飼料的適口性;另外,糊化淀粉可使飼料的黏稠性提高,可起到黏結(jié)劑的作用,這也是在顆粒機制粒過程中必須進(jìn)行調(diào)質(zhì)的一個主要原因。
1.2蛋白質(zhì)發(fā)生變化飼料中蛋白質(zhì)變化具有兩方面作用,一方面是飼料原料中的結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)如大豆蛋白質(zhì)、羽毛粉中的蛋白質(zhì)及玉米中的蛋白質(zhì)發(fā)生變化,其結(jié)果是使這些蛋白質(zhì)更有益于動物的消化吸收;另一方面是在調(diào)質(zhì)過程中一些活性蛋白質(zhì)如酶、激素及一些促生長因子等活性物質(zhì)失活,這是應(yīng)該盡量避免的。
1.3使添加大量的脂肪成為可能
在加溫、加壓過程中可使飼料原料中的分子結(jié)構(gòu)變得松散,同時高溫還可使部分油細(xì)胞破裂,增加脂肪的流動性和滲透性,使顆粒料中可以加入更多的脂肪,提高飼料的能量水平,改善飼料的適口性和外觀,并使顆粒機制粒更加容易。另外,在飼料原料中常含有由微生物分泌的脂肪酶,它可導(dǎo)致飼料脂肪在貯存過程中發(fā)生酶敗,在調(diào)質(zhì)過程中脂肪酶和微生物可失活及被殺死,提高顆粒料的貯存性能。脂肪還可以減少顆粒機制粒時對壓模的磨損,增加其使用壽命。
1.4使部分抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)失活
經(jīng)過調(diào)質(zhì)可以滅活飼料中的一些抗?fàn)I養(yǎng)因子,如大豆及大豆餅粕中的胰蛋白酶抑制因子、胰凝乳蛋白酶抑制因子、植物凝血素等,棉籽餅中的游離棉酚(gossypol)、環(huán)丙烯類脂肪酸(CPFA),菜籽餅中的芥子甙等都可在調(diào)質(zhì)過程中被破壞,而提高這些飼料的營養(yǎng)價值。
1.5可滅活病原微生物
調(diào)質(zhì)中的高溫、高壓可使飼料中大量病原微生物滅活,如常見的沙門氏桿菌及大腸桿菌等。特別是最近一些飼料廠為了生產(chǎn)出高衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、無病原菌尤其是無沙門氏菌的產(chǎn)品,在飼料生產(chǎn)時,出現(xiàn)了提高顆粒機制粒溫度的發(fā)展趨勢。這些飼料廠家規(guī)定顆粒機制粒溫度在85℃以上,它是有效地殺死沙門氏菌的示值溫度。在國外更是如此,早在20世紀(jì)80年代末西歐在打“沙門氏菌恐慌”戰(zhàn)時,在調(diào)質(zhì)中首要考慮的就是殺菌的問題,目前西歐已開始采用的擠壓調(diào)質(zhì)二次顆粒機制粒工藝通常達(dá)到的顆粒機制粒溫度為90℃。
2、調(diào)質(zhì)過程中的有害作用
2.1可破壞一些高品質(zhì)的蛋白質(zhì)及必需氨基酸
在高溫、高壓及高濕的調(diào)質(zhì)環(huán)境下,可使一部分品質(zhì)較好的蛋白質(zhì)遭到破壞,降低其利用率。特別是對一些必需氨基酸如胱氨酸、賴氨酸、精氨酸、蘇氨酸和絲氨酸等較敏感的氨基酸有一定程度的影響,主要是由于美拉德反應(yīng)或氧化作用而造成必需氨基酸損失而使蛋白質(zhì)總體利用率降低。各種氨基酸在熱、濕、壓力作用下,效價降低的順序為賴氨酸>精氨酸>組氨酸>天冬氨酸>蛋氨酸>絲氨酸>胱氨酸>酪氨酸。但總的來說,這種不利的影響并不嚴(yán)重。
2.2一些生物活性物質(zhì)失活
在調(diào)質(zhì)過程中飼料的很多活性物質(zhì)如部分維生素、酶、激素等失活。因為大多數(shù)維生索都具有不飽和碳原子、雙鍵、羥基或其他對化學(xué)反應(yīng)敏感的結(jié)構(gòu)。據(jù)BASF公司的資料介紹,在顆粒機制粒溫度為77~88℃,調(diào)質(zhì)時間為1~2min時,各種維生素活性損失率分別為維生素C 39%~45%,維生素K 24%~40%,維生素Bl9%~18%,維生素B 7%~13%.維生素D36%~12%,維生素B 2%~4%,維生素E 2%~3%,膽堿1%~3%。一般來說,酶受熱很容易被破壞,采用了穩(wěn)定化處理的酶制荊受熱損失要小很多。例如p-葡糖酶在進(jìn)行穩(wěn)定化處理后,在顆粒機制粒溫度為75℃和95℃時的活性保存率分別為1CO%和49%,而該酶在未進(jìn)行穩(wěn)定化處理時,在同樣的溫度下其活性保存率分別為44%和12%,失活的部分要額外添加,以彌補在詞質(zhì)過程中的損失,這樣就增加了顆粒機制粒加工成本。
3、對調(diào)質(zhì)過程的控制
3.1調(diào)質(zhì)時間的控制
為減少營養(yǎng)成分的損失,在顆粒機制粒過程中要根據(jù)不同的原料組分、含水量及對產(chǎn)品熟化程度的不同要求來調(diào)整調(diào)質(zhì)時間。一般來說,調(diào)質(zhì)時間越長,原料的熟化度越好。淀粉糊化度越高,黏性越好,生產(chǎn)出的顆粒料物理性能就越好,但同肘營養(yǎng)物質(zhì)損失也較多。一般飼料原料的調(diào)質(zhì)時間為10~30s為宜。但對各種飼料都合適的一個調(diào)質(zhì)時間是不存在的。因此,最重要的創(chuàng)新應(yīng)該是把飼料原料在調(diào)質(zhì)器中滯留時間設(shè)為一個可變參數(shù)。在傳統(tǒng)的蒸汽調(diào)質(zhì)和許多非螺旋型的超級調(diào)質(zhì)器中,常用控制軸桿和漿葉移動速度來調(diào)整停留時間。其中螺桿速度可通過改變發(fā)動機或排檔較好地控制,但改變?nèi)~片角度則較麻煩,為此最早在歐洲出現(xiàn)了下面3種改進(jìn)的調(diào)質(zhì)器。
3.1.1角度或傾斜型調(diào)質(zhì)器傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)器都是水平安裝的,而這種傾斜調(diào)質(zhì)器是在傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)器的進(jìn)口端安置一個鉸鏈,可升高調(diào)質(zhì)器前端以調(diào)節(jié)飼料的噴口,從而使飼料原料在此停留時間得到控制。
3.1.2漿葉角度調(diào)整此種調(diào)質(zhì)器主要是通過搖控運行中的漿葉來完成的,在開始時采用標(biāo)準(zhǔn)漿葉角度,當(dāng)運行平穩(wěn)后,可增加或降低這一角度以調(diào)整飼料原料在這里的停留時間。
3.1.3蒸汽或料粉導(dǎo)流壩在調(diào)質(zhì)器內(nèi)墻安置一個小壩或垂直板,堵住氣流或料粉。其中上板防止進(jìn)入調(diào)質(zhì)器的氣流沒有很好地與飼料混合,下板迫使?jié){葉把調(diào)質(zhì)粉抬到板上方空間。
上述這些改進(jìn)的調(diào)質(zhì)器都可以很好地對進(jìn)入其中的原料進(jìn)行調(diào)控,但也都普遍存在一個問題,那就是增加了原料在調(diào)質(zhì)器中的殘留量,特別是藥物的殘留,這是仍需要改進(jìn)的。
3.2調(diào)質(zhì)溫度,濕度的控制
根據(jù)飼料原料的性質(zhì)、產(chǎn)品要求對注入調(diào)質(zhì)器的蒸汽壓力和添加量進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般認(rèn)為進(jìn)入調(diào)質(zhì)器的蒸汽壓力為0.25~0.40MPa為宜。壓力過低達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的;壓力過高,進(jìn)入顆粒機制粒機的蒸汽量減少,導(dǎo)致溫度過度,水分過低,局部原料易燒焦。如果在調(diào)質(zhì)過程中蒸汽添加量不足,顆粒機制粒溫度則達(dá)不到要求,淀粉的糊化度較差,難以成形,即使勉強成形,其粉化率也較高,顆粒表面粗糙,顆粒機制粒質(zhì)量較差;如果蒸汽加量過大,則溫度過高,極易造成局部原料過熱,物料變軟,易堵塞?锥鴮(dǎo)致停機,影響產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)能力。常規(guī)的作法是,蒸汽添加量是進(jìn)料的3%~6%。對于含水量低的原料,可采用低壓給氣;對于含水量高的原料則可采用高壓給氣;禽淀粉多的原料可采用低壓大量給氣;蛋白質(zhì)含量高的原料可采用高壓少量給氣;對熱敏感飼料原料可采用高壓少量給氣。通常的原料經(jīng)過調(diào)質(zhì)后適宜水分應(yīng)在15.0%~16.5%。
4、敏感成分的后置添加
通過隊上的分析,可以看到在顆粒機制粒過程中既有有益因素,電有一些有害的影響。為避免有害因素對飼料營養(yǎng)成分的破壞及加工成本的增加,較先進(jìn)的作法是對一些比較敏感的成分采取后置添加技術(shù)。該技術(shù)的最大優(yōu)點就是使飼料原料中易發(fā)生變化的成分不進(jìn)入調(diào)質(zhì)器,而在飼料原料通過調(diào)質(zhì)器擠壓出模具后,再通過液體的噴涂形式均勻地噴灑在顆粒料的表面,使活性成分最大限度地被保存下來。
21世紀(jì)初在丹麥就開始使用新液體維生素、微量元素及液體植酸酶,現(xiàn)在還有液體維生素和液體植酸酶的混合體、各種復(fù)合微量元素和維生素E補充劑及非淀粉多糖酶,所有這些液體成分都是在顆粒料生產(chǎn)中用來作后置噴灑添加用的。其添加原理是基于人們熟悉的旋轉(zhuǎn)盤噴灑原理,一般先把各種液體成分單獨泵迸一個“脈沖器“或準(zhǔn)備罐中,然后再噴灑。具體應(yīng)用時維生素與微量元素是通過不同的管道來添加的,每一種液體的預(yù)混料循環(huán)充滿管道,隨時可以進(jìn)入劑量器,在添加下一種液體預(yù)混料前,可用空氣氣壓把“脈沖器”吸空,并將未使用的液體吸回貯倉,以達(dá)到清潔管道的目的。規(guī)范的后置添加是用鏈?zhǔn)捷斔蛶О牙鋮s的顆粒料送到一個2 mm篩,以除去灰塵,這樣就可以避免噴液噴在這些細(xì)粉上,引起損失。雖然在實際生產(chǎn)中約有3%的產(chǎn)品是2.2 mm的“小顆粒”,但大多數(shù)顆粒料直徑為3.5mm。當(dāng)顆粒料掉人旋轉(zhuǎn)盤時,可根據(jù)不同的預(yù)混料和產(chǎn)品調(diào)節(jié)液體預(yù)混料的供給,這些預(yù)混料的添加百分比為0.05%~0.50%,平均為0.20%。
可見,通過正確地使用顆粒料生產(chǎn)過程中的調(diào)質(zhì)器可以起到事半功倍的作用,最大限度地生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的顆粒飼料產(chǎn)品。
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