[2006第2期]飼用全脂大豆擠壓加工的生產(chǎn)試驗研究

新飼料

原載：《新飼料》雜志2006年第2期

金征宇
趙建偉

（江南大學(xué)食品學(xué)院 江蘇 無錫 214036）

全脂大豆（full fat soybean）是整粒大豆經(jīng)加熱處理后的產(chǎn)品。Wisemn（1983）的研究表明，在幾種加熱處理中，以擠壓法所得全脂大豆的代謝能含量最高，為17.9MJ/kg；其次為烘焙大豆，為15.6MJ/kg；再次是微波處理的大豆，為15.4MJ/kg。據(jù)測定，膨化全脂大豆的綜合氨基酸的消化率為92.5%，賴氨酸的消化率為90.6%，故高于豆餅中這兩類氨基酸的消化率。全脂大豆的營養(yǎng)成分與生大豆類似，因經(jīng)加熱處理，水分較低，其他成分則相對提高，但蛋氨酸仍顯不足。膨化大豆與其它原料的營養(yǎng)見表1。
表1 全脂膨化大豆與幾種主要原料營養(yǎng)比較

原料	水分/%	粗蛋白/%	粗脂肪/%	代謝能/（MJ/kg）
膨化大豆	8.0	38.0	18.0	17.9
生大豆	13.0	36.0	17.0	13.9
豆粕	13.0	44.0	3.9	10.65
國產(chǎn)魚粉	13.0	47.0	2.4	8.3
玉米	13.0	8.8	3.0	13.2

Cheva-Lsakaru和Tangtaweeipat（1995）比較了不同加工技術(shù)對肉仔雞的應(yīng)用效果，認為擠壓膨化全脂大豆具有兩個優(yōu)勢：一是對胰蛋白酶抑制因子有很好的破壞作用，破壞程度分別比蒸汽和干燥加工提高11.2%和74.5%；二是飼料轉(zhuǎn)化率明顯高于豆粕、蒸汽加工的全脂大豆和干炒加工的全脂大豆。
本文在實驗室試驗的基礎(chǔ)上，探討擠壓過程中擠壓機的結(jié)構(gòu)、原料處理及擠壓主要工藝參數(shù)變化對擠壓效果的影響，以尋求較為恰當(dāng)和穩(wěn)定的加工工藝，同時使加工產(chǎn)量、質(zhì)量得以提高。


1、材料與方法


1.1試驗原料與主要試劑


試驗原料：大豆與生豆餅均由浙江省海鹽縣通元飼料廠提供，其主要組成見表2。
主要試劑：均為分析純。
表2試驗用原料主要成分

名稱	水分/%	粗蛋白/%	粗脂肪/%	UA
原料大豆	10.5	38.99	18.5	6.40±0.12
生豆餅	13.0	48.0	5.85	1.42±0.02

1.2主要設(shè)備
135型干法擠壓機，部分零件經(jīng)調(diào)整，模頭自制，帶外加熱。


1.3分析方法
粗脂肪：索氏抽提法
粗蛋白：微量凱氏定氮法
脈酶測定：GB8622一88
產(chǎn)量測定：實測（kg/h·臺）


2結(jié)果與討論
2.1螺桿壓力環(huán)對擠壓效果的影響
擠壓過程中，壓力環(huán)對物料起粉碎、限流和局部增大壓力的作用，它對擠壓工藝的穩(wěn)定及產(chǎn)量的高低影響較大。本試驗采用生大豆（細粉碎全通φ2.5mm篩板、水分調(diào)至15.5%）與生豆餅（細粉碎全通φ2.5mm篩板，水分18%），分別在160±5℃與140±5℃下擠壓，以擠壓產(chǎn)品的脲素酶活力UA與產(chǎn)量為指標(biāo)，考察了不同壓力環(huán)不同條件下的擠壓效果，結(jié)果見表3。
表3
壓力環(huán)排布對產(chǎn)品脲酶活性（UA）和產(chǎn)量的影響

原料	壓力環(huán)φ/ mm	UA	產(chǎn)量/（kg/h）
生大豆	135，130，135	0.073±0.01	324
生大豆	130	0.923±0.08	1080
生大豆	138	0.640±0.02	864
生豆餅	130	0.356±0.03	1210
生豆餅	138	0.160±0.01	1032

從表3可以看出，對全脂大豆的擠壓加工而言，壓力環(huán)的數(shù)量及直徑大小對擠壓產(chǎn)品的UA值與產(chǎn)量影響很大。在同時使用φ135mm、φ130mm、φ135mm三個壓力環(huán)時，盡管產(chǎn)品尿素酶活力很低，但其產(chǎn)量卻很小，且擠壓狀態(tài)不夠穩(wěn)定，時有噴爆現(xiàn)象。改用一個φ130mm壓力環(huán)，由于對物料作用太小，故UA嚴(yán)重超標(biāo)。選用一個φ138mm壓力環(huán)基本適中，雖UA仍超標(biāo)，但可以通過其它參數(shù)的調(diào)整加以解決。在以下的試驗中壓力環(huán)均選用一只φ138mm，裝置在螺桿的中段。
對生豆餅擠壓，由于原料UA遠小于生大豆，故只使用一只φ130mm壓力環(huán)，UA也可達標(biāo)。以下對生豆餅擠壓試驗均在螺桿中段裝一只φ130mm壓力環(huán)。


2.2螺桿組成對擠壓效果的影響
螺桿結(jié)構(gòu)及螺桿之間的組合影響物料在擠壓過程中的滯留時間及受力大小。上述壓力環(huán)試驗是在5節(jié)單螺紋螺桿下完成的。為了考察螺桿組成對擠壓效果的影響，本研究在靠近?？椎牡谝还?jié)單螺紋用雙螺紋替代后進行試驗，其兩種不同螺桿組成的試驗效果見表4。
表4螺桿安排對UA及產(chǎn)量的影響

原料	螺桿組成	UA	產(chǎn)量（kg/h）
生大豆	5節(jié)單螺紋	0.563±0.04	926
生大豆	1節(jié)雙螺紋+一4節(jié)單螺紋	0.380±0.04	876
生豆餅	5節(jié)單級紋	0.356±0.03	1210
生豆餅	1節(jié)雙螺紋+一4節(jié)單螺紋	0.203±0.02	1154

結(jié)果表明，改用一節(jié)雙螺紋螺桿后，擠壓產(chǎn)量有所下降，但UA降低也較明顯。綜合質(zhì)量與產(chǎn)量兩個方面考慮，還是以1節(jié)雙螺紋螺桿加4節(jié)單螺紋螺桿的組合較為適宜，并在以下的試驗中均采用這種排布。


2.3原料拉度對擠壓效果的影響
相同質(zhì)量的原料，粒度不同導(dǎo)致物料的總表面積及物料的物理性狀均有差異，并使傳熱、傳質(zhì)性能發(fā)生變化，這些因素均會影響物料的擠壓效果。表5是對整粒大豆、粗碎大豆（用6.0mm篩孔板破碎）、細碎大豆（用2.5mm篩孔板粉碎）以及粗碎豆餅、細碎豆餅分別擠壓的生產(chǎn)試驗結(jié)果。
表5物料粒度對擠壓效果的影響

原料	UA	產(chǎn)量/（kg/h）
整粒大豆	1.844±0.07	558
粗碎大豆	0.923±0.08	746
細碎大豆	0.380±0.04	876
粗碎豆餅	0.510±0.02	797
細碎豆餅	0.356±0.03	1210

注：全脂大豆擠壓溫度170±5℃，原料水分15.5%，生豆餅擠壓溫度140±5℃，原料水分18.0%。
結(jié)果表明，隨著物料粉碎程度的提高，抗?fàn)I養(yǎng)因子受到擠壓作用更為完全。如全脂大豆經(jīng)粗粉碎，擠壓產(chǎn)品UA，超標(biāo)嚴(yán)重；但經(jīng)細粉碎后，可達到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
雖然細粉碎需增加電耗，但表4表明，隨著擠壓前原料粒度的減小，擠壓產(chǎn)量增加顯著。這就是說從整個加工過程來看，總電耗并非增加。此外，原料粒度的減小對機器的磨損也會降低。因此，實際生產(chǎn)中原料以細粉碎為好，當(dāng)然這是以對目前使用的干法擠壓機作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整為前提的。以下試驗中物料都經(jīng)細粉碎處理。


2.4原料水分對擠壓效果的影響
表6物料水分對UA及產(chǎn)量的影響

原料	水分/%	UA	產(chǎn)量/（kg/h）
生大豆	13.5	0.56±0.04	766
生大豆	15.5	0.38±0.04	876
生大豆	18.5	0.26±0.03	1080
生豆餅	15.0	0.47±0.02	1056
生豆餅	18.0	0.356±0.03	1210
生豆餅	21.0	0.130±0.01	1344

從表6可以看出，入機物料水分含量的提高，有利于抗?fàn)I養(yǎng)因子的鈍化及產(chǎn)量的增加。但原料水分過高，則擠出產(chǎn)品水分含量亦相應(yīng)增大，不利于安全儲存。故建議大豆擠壓水分在15%左右而生豆餅擠壓水分在18%左右為宜。


2.5擠壓溫度對擠壓效果的影響
表7擠壓溫度對UA及產(chǎn)量的影響

原料	水分/%	擠壓溫度/℃	UA	產(chǎn)量/（kg/h）
全脂大豆	15.5	150±5	0.904±0.04	870
全脂大豆	15.5	170±5	0.38土0.04	876
生豆餅	18.0	140±5	0.356±0.03	1210
生豆餅	18.0	140±5	0.185±0.02	1296

由表7可以看出，生大豆、生豆餅分別在操作溫度170±5℃，140±5℃的條件下擠壓，所得產(chǎn)品UA即能達標(biāo)。


3、結(jié)論


3.1對全脂大豆的擠壓加工，采用我們自制的孔模、帶外加熱器（2kW），選用一個φ138mm壓力環(huán)，第1節(jié)為雙螺紋螺桿、其余為單螺紋螺桿，原料經(jīng)細粉碎（φ2.5mm篩板），調(diào)節(jié)原料水分至15%，在調(diào)水的同時加入0.5%添加劑，控制擠壓溫度在170±5℃，即可生產(chǎn)出UA＜0.4的全脂膨化大豆，其產(chǎn)量在800~1000kg/h（采用PHG-135型擠壓機）。


3.2對生豆餅的擠壓加工，設(shè)備條件除壓力環(huán)用φ130mm外，其余同（1）；原料亦經(jīng)細粉碎，調(diào)水分18%，加入0.3%~0.5%添加劑，控制擠壓溫度在150℃左右，產(chǎn)品質(zhì)量較佳，產(chǎn)量可達1000~1200kg/h。
4全脂膨化大豆不同添加量在肉雞飼料中的應(yīng)用
為測試全脂膨化大豆喂飼肉仔雞的效果，使用擠壓膨化機加工全脂大豆粉，配制肉雞全價飼料進行飼料對比試驗。按47日齡試驗周期，按13%、20%、28%添加膨化大豆，考察其生長性能。試驗結(jié)果見表8。
表8肉雞飼養(yǎng)試驗結(jié)果

分組	雞數(shù)	平均體重/kg	總體重/kg	飼料費用/元	料肉比	飼養(yǎng)成本/（元/kg）
對照組（豆粕＋油）	104	2.360	245.47	977.94	2.068：1	3.98
添加13%全脂膨化大豆	108	2.253	243.33	918.31	2.048：	3.77
添加20%全脂膨化大豆	105	2.363	248.07	803.18	1.839：1	3.24
添加28%全脂膨化大豆	112	2.252	252.27	887.70	1.952：1	3.52

結(jié)果表明：膨化大豆組比對照組（豆粕+植物油）總重量增加，料肉比降低，其中以日糧中添加20%膨化全脂大豆粉的組中料肉比最低為1.839：1，對照組料肉比為2.068：1，而且這組中總飼料費用最低，生產(chǎn)每公斤肉雞的飼料成本3.24元，比對照組低0.74元，這樣飼養(yǎng)每羽肉雞飼料成本費可降低1.00元以上。從全脂膨化大豆在全價飼料中的添加比例來看，添加20%左右的膨化全脂大豆，可以完全取代豆油在飼料中的添加，而達到各種高能全價飼料的質(zhì)量要求。

qingqingzhu

每噸膨化大豆的加工費用是多少?
噸電費.人工費,原材料耗損費,設(shè)備折舊,易損件攤銷合計大約多少?

zsp123

我們這里一噸大豆加工成膨化大豆280元，包括電費、人工費用和機器磨損費用

stevemiao

已閱，同意廣為流傳！?。。。。。。。。。?/td>

stevemiao

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shimingliu

很好，有價值的文章，好好學(xué)習(xí)