膨化玉米在飼料工業(yè)中的應用

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膨化玉米簡介

  國內(nèi)很早就有用擠壓膨化工藝生產(chǎn)膨化玉米，但自2003年來，高效養(yǎng)殖業(yè)對膨化玉米的需求急劇增加，由于膨化玉米目前尚未有相關的標準，因此整個膨化玉米市場比較混亂，有些關于膨化玉米的介紹也僅限于試驗機型。本文主要根據(jù)眾多膨化機用戶反饋回來的信息歸納整理而成，很多數(shù)據(jù)資料均來自第一生產(chǎn)現(xiàn)場，基本上反映了目前國內(nèi)膨化玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀，希望對現(xiàn)有膨化機用戶及欲從事膨化玉米生產(chǎn)的客戶提供一些參考。

  玉米作為飼料中最重要的能量源，其子粒成分含70%～75%的淀粉，由于生玉米內(nèi)其淀粉分子聚集成致密的淀粉粒結構，淀粉粒內(nèi)存占相當比例抗酸抗酶的晶體結構而不利于動物的消化利用，必須讓晶體結構解體（即糊化）才能被酶充分水解而提高消化率。幼齡動物特別是早期斷奶子豬消化器官尚未發(fā)育成熟，消化酶活性很低，研究表明子豬在出生后42天內(nèi)都存在淀粉酶分泌不足的問題，并且由于斷奶應激使消化酶活性增長出現(xiàn)倒退，常常因淀粉消化不良導致腹瀉，影響生產(chǎn)性能。當玉米膨化后，淀粉糊化，使淀粉晶體結構不可逆地被破壞，在動物小腸內(nèi)迅速吸水膨脹，大大增加了淀粉酶的作用面積和穿透能力，使淀粉的水解速度和消化程度均提高，同時，糊化淀粉大幅度提高了α-淀粉酶的敏感度，使其作用更迅速。此外，糊化淀粉還會刺激幼畜胃內(nèi)產(chǎn)生乳酸，可防止病原微生物的產(chǎn)生，從而減輕和消除子豬下痢。

  正是由于以上原因，糊化淀粉在幼畜料、特種飼料、水產(chǎn)飼料中大量應用，擠壓膨化也成為一種重要的淀粉糊化手段。實際上，在這些飼料中不僅玉米需要膨化，其他用作能量飼料的谷物都需要膨化。

  擠壓膨化玉米工藝

  玉米膨化是在水分、熱、機械剪切及壓力差的綜合作用下的淀粉糊化過程。當物料與蒸汽和水混合時，淀粉的非結晶區(qū)開始吸水膨脹，通過膨化腔時，迅速升高的溫度及螺旋葉片的揉捏使淀粉加速吸水，晶體結構開始解體，氫鍵斷裂，膨脹的淀粉粒開始破裂，變成一種黏稠的溶融體，在出口處由于瞬間的壓力降，水分閃蒸使大量的膨脹淀粉粒崩解，淀粉糊化。高溫、高壓及機械剪切使擠壓膨化比其他加工方式產(chǎn)生的淀粉糊化更徹底，一般糊化度可達80％～100％，與常規(guī)的煮熟工藝相比，能使植物細胞壁破裂，淀粉鏈更短，從而更有效地提高消化率。影響玉米膨化的因素比較多，主要是水分、膨化溫度、膨化壓差及腔內(nèi)機械剪切力，這也是目前膨化生產(chǎn)可以控制的幾個因子。

  目前，擠壓膨化生產(chǎn)玉米分為干法和濕法兩種，有不少用戶以為加水就是濕法，不加水就是干法，實際上這是誤解。所謂濕法是指蒸汽預調(diào)質(zhì)后再膨化，干法是沒有蒸汽預調(diào)質(zhì)，直接膨化，即便是加水，也是干法。一般地濕法生產(chǎn)比干法生產(chǎn)效率高，但需要蒸汽鍋爐，投資要比干法大一些。在生產(chǎn)膨化玉米的時候，究竟是用干法還是濕法，取決于用戶具體情況和產(chǎn)品要求，有的產(chǎn)品只能干法膨化。

  膨化玉米指標

  幾乎所有用戶都會問，膨化玉米到何種程度才可以呢？對這個問題，我們也進行了總結，讓我們先探討一下如何評價膨化玉米。從前述可以看出，飼料用膨化玉米，最重要的是要求熟化（亦即糊化度），至于膨化，是淀粉顆粒破裂、水分閃蒸的必然結果，一般以物料容重來表現(xiàn)膨化度大小。因此，膨化玉米有兩個方面的要求，熟化度和膨化度，分別用淀粉糊化度和物料容重來衡量。淀粉糊化度用淀粉葡萄糖苷酶法測定，物料容重則可用容重計測得。熟化度和膨化度是相互關聯(lián)的，熟化度高不一定膨化度就高，而膨化度高相應的熟化度會高。對于大多數(shù)飼料企業(yè)，不具備測量糊化度的條件，但容重則很容易測得，而通過容重反應的熟化度也比較準確。因此，容重就成為目前飼料企業(yè)評價膨化玉米的重要指標。

  根據(jù)終產(chǎn)品的容重（干燥冷卻后，2mm篩板粉碎），可以將膨化玉米分為三種：

  低膨化度產(chǎn)品

  容重每升>0.5千克,一般采用低溫膨化，80～120&ordm；C左右，成品水分較高，糊化度能做到60％～80％，離乳后期子豬可用，也可用于多維和酶制劑包被工藝。

  中等膨化度產(chǎn)品

  容重每升0.3千克～0.5千克，溫度100～150&ordm；C左右，成品水分8％～10％，糊化度能做到90％以上，用于乳豬料，貉、狐及水貂等特種動物飼料，水產(chǎn)飼料。

  高膨化度產(chǎn)品

  容重每升0.1千克～0.3千克,溫度在140～170ºC和更高，成品水分4％～8％，可完全糊化，一般采用干法膨化，用于復合磷脂粉中載體，及鑄造工業(yè)、涂料工業(yè)。

  由于水分對膨化玉米影響非常顯著，在同一溫度下，水分不同出來的產(chǎn)品膨化度也有差異，水分越低，膨化度越高，直接反映在產(chǎn)品容重上。在同一水分下，膨化度要求越高，膨化溫度升高，電耗增加，產(chǎn)量下降。因此，需要根據(jù)自己的產(chǎn)品要求，確定適宜的膨化度，對一般飼料用膨化玉米，首先要保證足夠的熟化度，以中等膨化度為宜。過度膨化，不僅導致設備效率低下，還會產(chǎn)生一些抗酶消化的類似木質(zhì)素的新鍵物質(zhì)，使得膨化產(chǎn)品的淀粉含量下降或膳食纖維量上升，從而降低動物對淀粉的消化吸收。

  膨化玉米的應用

  目前國內(nèi)膨化玉米主要應用在以下幾方面：

  豬料

  乳豬料中含有60％或以上的玉米成分，最理想的是將所有玉米成分全部膨化，但會導致生產(chǎn)成本急劇升高。常規(guī)的做法是將半數(shù)玉米成分經(jīng)中等膨化，然后與其他成分（豆粕也要膨化）一起造粒，配方中淀粉的糊化度一般在60％～80％。當然也可將全部玉米成分經(jīng)低度膨化，可達同樣效果，而膨化生產(chǎn)工序的效率會比較高。目前國內(nèi)的眾多乳豬飼料產(chǎn)品中均使用膨化玉米。

  特種動物飼料

  近幾年貉、狐及水貂等特種動物養(yǎng)殖在國內(nèi)發(fā)展很快，主要在東北及華北地區(qū)。為保證淀粉類物質(zhì)的消化吸收率，特種動物傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方式是把料蒸熟飼喂，效率低下，無法實現(xiàn)規(guī)模飼養(yǎng)。采用膨化玉米后，飼喂前只需把料浸泡30分鐘即可，節(jié)省大量人力物力，提高了效率?，F(xiàn)在行業(yè)內(nèi)基本都采用膨化玉米做料，但其對膨化玉米糊化度要求90％以上，而且產(chǎn)品要求細粉，比乳豬料所用的膨化玉米要求略高。

  其他工業(yè)用原料

  將玉米粉高度膨化后用作復合磷脂粉載體，或將玉米脫皮脫胚后高度膨化，制成不同程度的α-淀粉，可用于食品工業(yè)、鑄造工業(yè)及涂料工業(yè)等。由于擠壓膨化中存在可控的摩擦剪切，可生產(chǎn)不同淀粉降解度的產(chǎn)品，與一般的滾筒干燥α-淀粉相比，擠壓膨化淀粉黏度較低，范圍較廣。

本文轉自D+快檢創(chuàng)客聯(lián)盟：http://bbs.dplus.com.cn/

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很詳細！學習了！謝謝！