2-4-4新型饲料产品生产新技术-水产饲料与挤压膨化技术(精)

1、1水产饲料与挤压膨化技术【培训对象】水产饲料生产岗位人员，生产部经理，技术部经理，现场品管 岗位人员。也可适用于专业教师。【培训目标】通过培训，进一步提高水产饲料的认识和挤压膨化技术水平。 了解水产饲料与水生动物的特点与要求，熟悉挤压膨化机的特性与工作原理， 能熟练使用挤压膨化技术进行水产饲料的生产。【培训方式】自学、讲座、集中培训相结合的方式。【评价方式】学习报告、现场考核。【培训内容】鱼虾等水产品是人们最喜爱的食品之一， 鱼虾等水产品的养殖量逐年增多， 。水 产饲料的需求量亦在不断攀升。特别是挤压膨化技术的广泛运用，为水产饲料的质 量提升创造了条件。不仅为水产饲料品质的提高、饲料报酬的提高

2、，饲料资源的利 用，改善水质等方面提供一个新的平台。一、水产饲料与水生动物的特点与要求水产饲料是喂养鱼虾等水生动物，因此，水产饲料应具有适合各种水生动物生 活习性、特点和要求。1水产动物的特点（1 1）水生动物一生在水中生活。（2 2）不同的水生动物生活习性多 鱼虾等水生动物有生活在水域上层、中层和下层，因此，要求饲料能适应不同 水域部位的特性。鱼又有要求水温不同，适合在温水和冷水里生活等不同的习性。（3 3）水生动物采食习性和采食量各不相同有吞食和抱啃食方式，吞食的采食时间短，如鱼类一般在 30304040 minmin 可完成采 食；抱啃食的采食时间长，如虾类一般在 3 36 6 个小时。

3、鱼类一般个体大采食量较大， 颗粒直径较大可达在 4 45 5mmmm 以上；虾类个体小， 采食量较小，幼虾以上的食用最 小颗粒仅为 0.40.40.5mm0.5mm。为此，对 1 10.5mm0.5mm 以下的小颗粒要达到全价饵料，组成 小颗粒的 2020 多种原料必须粉碎粒很细， 不管组分含量多少， 使虾每天食进每种组分 的颗粒最少不能小于 8 81010 粒，才能既保证混合均匀和又能达到较佳的养殖效果。2（4 4） 水生动物消化道长度低于陆地动物一般鱼类为体长的 3 35 5 倍左右。虾为体长的 1 1 .2.2 1 1 .6.6 倍左右，陆地动物消化道长度为体长的 1010 倍以上。 经

4、测定，水生动物因消化道较短， 饲料从食后到排出体外 时间快，如虾仅 2 23 3 小时，要求消化速度快特别在低温时消化吸收率亦就低。（5 5） 水生动物变温动物，水生动物体内的消化酶效率随气温变化而变化大多鱼类水温在 8 83434C 范围内每提高 1010C，消化时间可减少 303050%50%时间。 虽然鱼类有适应温度变化的能力，一般适应温度差一般不能太大（约 5 5C ）,而且适应 时间较慢要好几天，在适应期内，鱼就可能影响生长。提高低水温时饲料的消化吸 收率，对在低水温时鱼的养殖效果无疑是有益的。（6 6） 水生动物体内重要的消化酶如胰蛋白酶、淀粉酶比陆地动物要少得多 这些酶在鱼的不同

5、生长期，这些酶的活性呈现出不尽相同，仔鱼时酶的活性较弱，随着鱼体的生长，胰蛋白酶、淀粉酶的活性亦增加，而有些酶反而下降，但生 长到一定时间后在开始上升。幼鱼、仔虾生长时的气温较低、酶的活性较差，饲料 的效率亦就较低。提高幼鱼、仔虾饲料的消化吸收率有利与鱼虾一身的生长，提高 成活率。所以，原料的选择、加工工艺及工艺参数应与常规饲料的加工有所不同。 总之水生动物体消化酶的特性跟随着品种不同、生长期不同而不同。一般肉食性的 鱼消化系统短，但蛋白酶的活性较强；草食性的鱼消化系统长、淀粉酶活性较强。 所以，饲料加工和配方中如能考虑这些因素，将使饲料能获得更佳的饲养效果。（7 7） 水生动物一般抗病能力差

6、2对水产饲料的要求（1 1 ）耐水性和稳定性好；（2 2） 沉性、浮性和半浮性等各种饲料；（3 3） 易消化、吸收好；（4 4） 要求各种组分的粉碎细度和成品粒度， 应根据不同养殖对象及不同生长期 应有所不同；5 5）含菌率低，安全性好等特性。（1616）饲料应具有较好的引诱性。3为了生产出符合水产饲料要求，其途经主要是： （1 1）原料选择；（2 2）加工工艺 和设备；（3 3）配方设计。二、挤压膨化机的特性与工作原理1挤压膨化机加工技术的特性现代挤压膨化技术的挤压膨化腔可认为是一个较为特殊的连续反应器。饲料在反应器内（挤压膨化腔内）,在高温（120120160160C 以上）、高压（4 4

7、10MPa10MPa）状态下经强烈 的挤压、剪切、摩擦、混合、挤出使饲料中的淀粉糊化、蛋白变性，物料之间的各 组分产生强烈的物理和物理化学变化、 物料在宏观和微观结构上都产生了具大变化。 同时饲料经高温、高压在挤压反应器内有高的水分，使各种抗营养因子的活性能得 到较有效的钝化、有害病菌较能彻底灭活。从而，使挤压膨化机的成品具有良好的 耐水性和稳定性、易消化、吸收效率高、含菌率低、安全性好等特点。调整挤压膨 化机有关参数可生产出各种性能的沉性、浮性和半浮性等水产饲料，这类饲料符合 鱼虾水生动物的使用特点和要求。与此同时，挤压膨化机还能用于改善和提高饲料 原料的使用价值。因此，现代挤压膨化机所生产

8、的水产饲料质量是其他饲料成型机 械无法比拟的。2挤压膨化机的分类按功能特性分：高剪切蒸煮挤压膨化机、中等剪切蒸煮挤压膨化机、低剪切蒸 煮挤压膨化机、高压成型挤压膨化机等。高剪切是用于生产膨化率高的产品，中等 剪切蒸煮挤压膨化机适合于生产水产饲料。按热力学特性分：自热式挤压膨化机、等温式挤压膨化机等。 按螺杆数量分：单螺杆挤压膨化机、双螺杆挤压膨化机。其中按螺杆装配方式 分整体式和装配式。按挤压过程是否加湿分：湿法挤压膨化机、干法挤压膨化机。 实际一台挤压膨化机具有以上各种特性的组合。按螺杆数量分是最常用的分类法。其性能的特性区别最为突出。三、影响挤压膨化机工作的主要因素影响挤压膨化机工作因素主

9、要有众多，而且是相互影响，具有自变量和应变量 的关系。因此，如何统盘考虑是一个较为复杂的问题。为此，同一台挤压膨化机要 达到同一个质量的产品，可用不同的工艺参数即不同的操作方来获得相同产品。所 以，将挤压膨化机操作称之是一种艺术一点多不过分。该机是饲料加工厂设备中操 作水平要求最高一4种机型。总得来说，影响挤压膨化机工作因素主要是：原料；挤 压膨化机性能；操作。这些因素主要是影响产品质量、产品生产率、操作稳定性等。1原料由于饲料原料有能量、蛋白、维生素、微量元素及添加剂等数十种组分组成。 而影响挤压膨化机加工性能的主要是能量、蛋白。影响养殖效果不仅是与能量、蛋 白的组分有关，而且与添加量微量的

10、维生素、微量元素及添加剂等组分更为重要。（1 1）饲料的组份种类很多，其物料性质不相同，影响调质效果亦不同 根据其主体的组份及物料性质分为蛋白型、淀粉型、纤维型、肪脂型、热敏型 等，不同特性的原料应选择机型不同或挤压膨化机操作的工艺参数应不相同。（2 2）饲料的含水量及含脂肪量单螺杆挤压膨化机当饲料含水量不能大于 30%30%、脂肪含量不大于 10%10%否则单螺 杆无法正常工作。如含水量大于 30%30%、脂肪含量大于 17%17%，需用双螺杆挤压膨化机。 同时饲料含水量高对于饲料灭菌有利，所以。在相同调质效果时，双螺杆挤压 膨化机的饲料灭菌效果优于单螺杆挤压膨化机。原因见后面物料的水分分析

11、。饲料有一定的含脂量可减少饲料对螺杆、机筒的磨损，由于双螺杆挤压膨化机可大于脂肪含量大于 17%17%，为此，双螺杆挤压膨化机在加工高脂肪时螺杆、机筒的 磨损可优于单螺杆小。（3 3）水产饲料的粉碎细度粉碎细度主要决定于：a a 混合均匀；b b、与熟化度相适应的加工工艺；c c、每种 组分每天采食的误差在允许范围内确保养殖效率。水产饲料原料加工性能跟能量、蛋白质原料的粉碎细度有很大关系。能量、蛋白质原料及微量元素的粉碎细度也影响养殖效率。1能量、蛋白质原料的粉碎细度鱼虾饲料原料粉碎细度常用的能量、蛋白原料粉碎细度鱼为 4040 目左右，虾为 95%95%通过 8080 目、粒度为 0.237

12、mm0.237mm。由于鱼体内的消化系统优于虾体，所以，鱼的现 用的粉碎细度能符合养殖要求。 而虾的粉碎原料的细度尚可商榷， 粉碎细度的确定， 应根据水5生动物的消化特性和挤压加工中粉料所处的溶融状态，只要经挤压膨化机 的调质、揉合后，能使粉料粒度水生动物的消化系统能适应，调质、揉合后使粉料 粒度能处于溶融状态，物料能均匀地从膜孔中挤出为准。显然粉碎粒度决定于溶融 效果，即淀粉和蛋白是否完变性有关与其他因素基本无关。只要挤压膨化机的调质 和揉合溶融效果好的机型，粉碎细度粗一些亦无妨。但过粗的颗粒，调质器调质效 果又不好，在进料段的物料尚未进入溶融状态，粒度越粗螺杆和机筒磨损越大，为 安全、可靠

13、、减少过粗的粒度对螺杆和机筒磨损，过粗的粒度仍不宜采用。粉碎细 度的标准应与挤压膨化机挤压螺杆揉合溶融性能及调质器调质性能来确定。以获得 最经济粒度。如果调质器调质性能好、螺杆揉合溶融性能强的挤压膨化机进能量、 蛋白饲料的粉碎粒度在鱼饲料为 4040 目左右，虾饲料为 60607070 目已满足使用要求。 对人家的经验需了解该经验是在什么条件下形成的，自已与他有什么差别，自已要 做到心中有数。2微量元素的粉碎细度目前饲料厂各类微量元素等组分的细度大多在左右100100 目左右，粒径在0.18m0.18m m m。微量元素在挤压过程中难以实现溶融效果，仍以颗粒状态出现。对幼小水 产养殖对象而言，

14、如要在混合均匀的前提下确保每天食进的每种微量元素的颗粒应 符合概率误差要求，食进的微量元素最小颗粒数不应少于8 81010 粒。对于虾而言每天投饵料量应与体长有关。 按虾的体长日投饵料量为：Qe=0.017L1.5g,Qe=0.017L1.5g,L L 为体长(cm(cm)。现根据虾的体长来计算日投饵料量如下： 体长为 1cm1cm、 2cm2cm、3cm3cm、5cm5cm 分别进行计算得：0.0170.017 g g、0.0380.038 g g、0.0880.088 g g、0.190.19 g g。虾长 1cm1cm、 2cm2cm、 3cm3cm、 5cm5cm 时微量元素粉碎粒径计

15、算：虾饲料组分中能量、蛋白组分占 959598%98%。常量占 2 23%(3%(维生素等热敏组分为挤压膨化后加入 ) )， 微量元素（预混合饲料其中微量元素占 10%10%）占 1%1%左右。虾长 1cm1cm 时，虾每天食进的微量元素总重量分为： 0.000017g0.000017g 、 0.000038g0.000038g、0.000088g0.000088g、0.00019g0.00019g 。虾的微量元素常用品种有 6 68 8 种，为了混合均匀，每天食进各种微量元素至少 应有8 81010 粒，才能满足食进营养误差的要求，为此，1cm1cm、2cm2cm、3cm3cm、5cm5cm

16、 虾每天食进每粒微量元素的平均重量分别为：0.00000035g0.00000035g。0.00000079g0.00000079g、 0.0000018g0.0000018g、60.00000395g0.00000395g。微量元素以硫酸铜为例（如添加量在 2020 g/tg/t，混合比 1 1: 5000050000），硫酸铜容重1t/m3=1g/cm31t/m3=1g/cm3，微量元素最大粉碎体积体积分别为虾长 1cm1cm 时食进每粒微量元素的 体积：0.000350.00035 mm3mm3、 0.000790.00079 mm3mm3、 0.00180.0018 mm3mm3、 0

17、.003950.00395 mm3mm3。虾长 2cm2cm、 3cm3cm、 5cm5cm 时食进时微量元素的粉碎粒径应分别为： 0.0870.087 mmmm、 0.110.11mmmm、 0.150.15 mmmm、 0.1960.196 mmmm。从上分析可知虾长在 3cm3cm 以下时微量元素粉碎粒径在 100100 目不完全符合要求， 粒径应小于 180180 200200 目才能满足使用要求。对虾长在 3cm3cm 以上的微量元素粉碎粒 径在100100 目已满足要求。微量元素添加量小于 2020 g/tg/t 的物料粒径来看，100100 目细度 更不符合要求，必须小于 180

18、180 200200 目。2挤压膨化机性能挤压膨化机主要有喂料系统、调质器、挤压膨化系统、割刀系统、传动系统、 控制系统、机座等几部分组成。螺杆、机筒无疑最为重要部分，是决定挤压膨化机 性能的主体。由于挤压膨化机螺杆、机筒的结构参数是影响挤压膨化机影响产品质 量和产量最关键的因素，加工不同原料，螺杆的参数或螺杆的组合应跟随变化，才 能获得较理想的挤压膨化效果。但调质器的性能优劣，同样严重影响挤压膨化技术 能否得到充分发挥的关键。亦是确保挤压膨化机性能的重要因素。（1）饲料调质的机理饲料调质就是饲料水热处理的过程，饲料调质实际是气相 （蒸汽）、液相 （细微水分散的水滴 ）的热量、质量 （水分）向固相 （粉状物料 ）传递热量和质量的过程。蒸汽在 饲料调质过程中，它既是传热体，又是传湿体。而且，饲料在调质过程中热量和质 量不断地发生变化， 调质亦是蒸汽中的热量和质量通过粉状颗粒物料的外表面向内 部转移的过程。粉状物料的调质是蒸汽均匀围绕粉状物料的周围，靠近颗粒物料的表面形成界 面层，调质过程的传热和传质的速度，决定于蒸汽和粉状颗粒物料内部与界面层的 温度梯度、速度梯度、湿度梯度、物料性质 （密度、颗粒大小、含水量 ）等因素。（2）调质的目标和要求饲料粉料在调质过程中水和热共同作用下，使粉状颗粒物料软化。调质软化要 求