膨化飼料的制備技術及影響因素

張冬艷

（濟源市畜產品質量監(jiān)測檢驗中心，河南濟源 459000）

膨化飼料的制備技術及影響因素

張冬艷

（濟源市畜產品質量監(jiān)測檢驗中心，河南濟源 459000）

膨化飼料在牧草飼料加工業(yè)中所占的比例越來越大，為了探討膨化飼料的制備技術及影響因素，本文從膨化飼料的概念、原理、工藝流程和影響因素等幾方面一一進行闡述，目的是加強對膨化飼料制備技術的認識，并在實際生產中注意其影響因素。

膨化飼料；制備；影響因素

膨化飼料是指物料經(jīng)過膨化加工技術進行物理、化學或生物處理而得到的一種生物飼料，膨化加工技術是集物料的輸送、混合、高溫、高壓和剪切等作用于一體的一種加工技術。這種加工技術具有作用時間短、營養(yǎng)成分損失小等特點，因此在牧草飼料加工業(yè)中應用越來越廣泛。

1 膨化加工方法

膨化加工技術從膨化工藝來分，可分為干法膨化和濕法膨化兩種。干法膨化相對濕法膨化而言省去了飼料的調質工藝，從設備上減少了調質器及其附屬蒸汽鍋爐和管道，因此設備簡單、投資少，但對飼料的熟化程度、密度等質量參數(shù)不如濕法膨化效果好，而且個物理參數(shù)的定量關系存在一定的局限性。我國牧草資源相當豐富，將牧草加工成膨化飼料，即可以有效地解決牧草的倉儲運輸問題，又可以提高附加值；同時，也可作為其他牧草飼料的添加劑，提高飼料報酬和經(jīng)濟效益。

2 膨化原理

膨化即將牧草飼料加水調質后輸入擠壓腔，依靠牧草飼料與腔壁及擠壓部件之間的相互擠壓、摩擦和剪切等作用，產生熱量和壓力，當牧草被擠出噴嘴時，壓力驟然下降，牧草體積膨大的工藝過程。牧草飼料在擠壓膨化過程中，在調質的高溫高壓蒸汽作用下，將產生110℃的高溫，引起牧草飼料細胞間及細胞壁內部分氫鍵斷裂而吸水，纖維素、半纖維素發(fā)生高溫水解；當牧草飼料擠出噴嘴后突然減壓，形成高速噴射流，此時由于噴射方向和速度的改變將產生很大的內摩擦力，加上高溫水蒸氣突然散發(fā)而產生的肋力，會導致牧草飼料撕碎乃至細胞游離、細胞壁疏松、表面積增大。

3 膨化工藝流程

3.1 清選和粉碎

采用手工或者篩選、磁選等方法去除牧草飼料中的鐵屑、砂石和泥塊等雜質，防止對輸送設備的葉片、擠壓螺桿和壓力環(huán)造成磨損或斷裂，影響膨化質量。牧草飼料在膨化前需經(jīng)粉碎機粉碎成一定的粒度，一般情況下，其粉碎粒度為3mm左右，以是調質均勻，提高膨化產量和質量。

3.2 調質

將粉碎后的物料放入調質機中，根據(jù)不同種物料控制不同的蒸汽添加量。如果蒸汽量添加量過多，物料的含水量增加，物料的熟化程度越高，使物料變得更加蓬松，不易膨化，相反，如果添加過少，物料含水量過低、密度過大，也不利于膨化，因此，調質是膨化前不可或缺的一環(huán)。調質后物料的含水量要求是這一環(huán)節(jié)的重要參數(shù)，而蒸汽添加量有是決定含水量的重要因素。

3.3 擠壓膨化

將調質好的牧草飼料由料斗輸入膨化機的擠壓腔，在螺桿的機械推動和高溫、高壓的混合作用，完成擠壓膨化加工。加工時，擠壓腔的溫度應控制在110℃左右，擠壓腔的壓力應控制在1.5～2.0MPa為宜。

3.4 干燥與冷卻

從噴嘴出來的膨化物料后，通過干燥工藝將膨化過程的多余水分去除，干燥方式有人工干燥或自然干燥兩種，考慮到飼料營養(yǎng)成分的受熱損失，干燥溫度應控制在85℃左右，當干燥至規(guī)定含水率后，將其冷卻到常溫。

3.5 真空噴涂

真空噴涂是指在后期將維生素、酶制劑和油脂等熱敏性添加劑，在真空狀態(tài)下快速噴涂使其進入膨化顆粒內部，避免發(fā)生氧化損失，從而達到避免飼料營養(yǎng)損失的一道工序。

4 影響膨化牧草飼料質量的因素

影響膨化牧草飼料質量的因素很多，物料的物理特性及其組分、都會對其產生影響，下面對這些影響因素作具體分析。

4.1 物料的物理特性

影響膨化飼料質量的物料物理特性主要表現(xiàn)為密度、粒度、含水量等幾個因素。

4.1.1 密度

密度是指經(jīng)粉碎機粉碎后顆粒的實際密度，是指物料的實際密度，不同于顆粒的容重，顆粒的容重是指一定的體積顆粒的重量，這個一定體積除了顆粒以外還包含顆粒之間的孔隙。一般說來，密度大的物料，物料細胞內部的氣孔空隙較小，纖維素含量高，不利于膨化。反之，密度小的物料，細胞內部的氣孔空隙較大，能更好吸收水分和熱量，容易膨脹。

4.1.2 粒度

細粒度物料表面積大，有利于熱量和水分的吸收，物料熟化程度增加，密度減少，膨化質量提高。但細度過細，電耗增加。所以，一般情況下，粒度應為3～4mm為宜，而且粒度分布基本均勻，不含有大粒。

4.1.3 含水量

原料中的含水量的高低與膨化產品的質量、加工穩(wěn)定性及在膨化腔內的受壓狀態(tài)緊密相關。含水量低時，能耗大，膨化不充分，反之亦然，只有在含水量適宜時，才能獲得較好的膨化效果；另外，在水分相近時，蒸汽調質比冷水調質效果要好而且電耗也低。

4.2 物料組分

物料的各組分如淀粉、纖維素、蛋白質、脂肪等對膨化質量也會產生相應的影響。淀粉對膨化的影響受溫度的制約，溫度適宜時，一般來說，淀粉含量高，易于膨化，質量也好。纖維素具有一定的聚合力，能起到黏合劑的作用，但含量過多，需要較大的擠壓力，會影響擠壓螺桿和機器筒體的壽命，從而影響膨化飼料的質量。蛋白質具有熱塑性和粘結性，它會因擠壓、摩擦作用而受熱后，使可塑性增大，所以蛋白含量高的飼料有助于膨化。脂肪具有潤滑作用，能使物料流動性增大，摩擦阻力減小，有利于膨化；但脂肪含量太高容易產生滑壁空轉現(xiàn)象，使物理不能完全膨化。

[1] 臧艷茹.膨化技術制備顆粒飼料的研究[D].天津理工大學，2010.