全脂膨化大豆粉實踐

左 青 ,錢勝鋒,吳 瀟,左 暉 ,甘光生

(1.江蘇牧羊集團有限公司,江蘇 揚州 225127； 2.廣州星坤機械有限公司，廣州510460； 3.安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院，合肥230011)

全脂膨化大豆粉實踐

左 青1,錢勝鋒1,吳 瀟1,左 暉2,甘光生3

(1.江蘇牧羊集團有限公司,江蘇 揚州 225127； 2.廣州星坤機械有限公司，廣州510460； 3.安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院，合肥230011)

全脂膨化大豆粉的生產(chǎn)中對大豆的膨化可分為干法膨化和濕法膨化。介紹了干法膨化和濕法膨化生產(chǎn)的大豆粉質(zhì)量的區(qū)別。詳細介紹了濕法膨化生產(chǎn)全脂膨化大豆粉工藝，及全脂膨化大豆粉的地區(qū)(企業(yè))產(chǎn)品質(zhì)量驗收標準，并進行了投資效益分析。對濕法膨化生產(chǎn)的全脂膨化大豆粉進行營養(yǎng)成分測定，結(jié)果為全脂膨化大豆粉中粗蛋白質(zhì)含量35.2%，含油17.1%，粗纖維5.2%，粗灰分5.7%，含鈣0.32%，總磷含量0.4%，各項指標符合地區(qū)(企業(yè))對產(chǎn)品的要求。采用濕法膨化生產(chǎn)的全脂膨化大豆粉是一種很好的飼料配料。

全脂膨化大豆粉；干法膨化；濕法膨化；實踐

在20世紀90年代，隨著我國飼料養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，全脂大豆蛋白粉被應(yīng)用到飼料配料中，其生產(chǎn)工藝為：大豆→清理→磁選→破碎→調(diào)質(zhì)→壓坯→DTDC→冷卻→裝包。大豆經(jīng)清理、磁選、破碎后進入立式(或臥式)軟化鍋在60～65℃調(diào)質(zhì)25～30 min，然后進入壓坯機壓成坯片厚度為0.32～0.35 mm，壓好的坯片進DTDC，用間接蒸汽保溫、直接蒸汽調(diào)質(zhì)，使豆坯產(chǎn)生美拉德反應(yīng)[1]，冷卻后裝包。隨著大型飼料級膨化機的應(yīng)用，在處理大豆時膨化機比DTDC具有更多的優(yōu)點，用膨化機替代DTDC。膨化大豆粉分干法膨化和濕法膨化兩種，膨化方式不同，膨化大豆粉的感官及相關(guān)指標也存在差別。

干法膨化不加熱、不加水，不需要大豆調(diào)質(zhì)，單純依靠物料與擠壓機外筒壁及螺桿之間相互摩擦產(chǎn)熱而進行的擠壓方式將大豆膨化[2]。干法膨化時擠壓溫度不易控制，難以控制大豆粉中的尿素酶，容易“過熟”產(chǎn)生“美拉德反應(yīng)”和“交連”反應(yīng)，膨化料的質(zhì)量受到原料、機械損耗、人為因素的影響。

濕法膨化先將大豆在調(diào)質(zhì)器內(nèi)通過低壓蒸汽對物料進行預(yù)熟化和調(diào)質(zhì)，然后進入膨化機，在膨化機內(nèi)對大豆進行攪拌、擠壓、剪切、蒸煮、成型，呈微孔狀，膨化料具有凝膠性和組織化。在瞬時高溫高壓下把大豆調(diào)質(zhì)到高密度膠質(zhì)狀態(tài)，其操作參數(shù)主要是壓力、溫度、時間和濕度。大豆中的蛋白質(zhì)從55～60℃開始變性，溫度每升高10℃蛋白質(zhì)變性加速600倍。在加熱過程中如果有少量水，蛋白質(zhì)溶解度降低速度加快。膨化機是利用螺桿和螺桿套筒對大豆的擠壓、剪切作用使其升溫、加壓并最后把料從套筒末端的壓模?？字袛D出。通過注入熱水或蒸汽調(diào)質(zhì)并加熱，可有效提高單位時間內(nèi)的處理量，降低噸料電耗、易損件的磨損。濕法膨化生產(chǎn)全脂大豆粉在產(chǎn)能、電耗、產(chǎn)品質(zhì)量等方面優(yōu)于干法膨化生產(chǎn)的全脂大豆粉，所以全脂膨化大豆粉工藝多選取濕法膨化。

1 全脂膨化大豆粉工藝

全脂膨化大豆粉工藝流程：大豆→清理→磁選→破碎→去皮→粉碎→調(diào)質(zhì)→膨化→冷卻→粉碎→過篩→裝包。

1.1 原料接收

選無“霉、菌”大豆。大豆經(jīng)收獲、晾曬、運輸和儲藏等過程后，一般含有泥土、沙粒、石子、金屬、莖葉、皮殼、秸稈、蒿草、麻繩、病蟲顆粒、不實粒和混入其他油料的種籽。在原料接收工段，選用清理設(shè)備清除這些雜質(zhì)，避免進入后續(xù)流程中造成設(shè)備運行故障，從而給生產(chǎn)帶來隱患。

1.2 破碎、去皮

采用雙對輥破碎機將大豆破成4～6瓣，破碎后的豆瓣經(jīng)過吸皮器可除去適量的豆皮，提高成品的蛋白質(zhì)含量。

1.3 粉碎

豆瓣進入粉碎機(物料粉碎篩片規(guī)格Φ2.0、Φ2.5、Φ3.0 mm或一邊Φ2.0 mm、另一邊Φ2.5 mm)。由于大豆含油量高，全脂大豆粉過篩孔比較困難，要在粉碎系統(tǒng)中加裝吸風(fēng)系統(tǒng)。除塵器濾袋材質(zhì)選用拒水防油滌綸針刺氈，可有效減少濾袋粘料的現(xiàn)象。

1.4 除鐵

粉碎后的豆粒經(jīng)過除鐵裝置除鐵。

1.5 破拱暫存?zhèn)}

破拱暫存?zhèn)}的倉體為圓桶形，倉底裝有攪拌器，倉體有一定的倉容，起到暫存料的作用。攪拌器的旋轉(zhuǎn)方向有正反之分，破拱暫存?zhèn)}中攪拌器的旋轉(zhuǎn)方向和喂料器的出料方向一致，保證物料連續(xù)穩(wěn)定喂入膨化機，穩(wěn)定膨化機內(nèi)的壓力，保證大豆粉品質(zhì)均一；避免因斷料可能造成的堵機，另外可避免油脂含量較高、粒度小、流動性不好的豆粒在倉中結(jié)拱。

1.6 調(diào)質(zhì)

選用雙層調(diào)質(zhì)器，通過濕熱對大豆粉進行調(diào)質(zhì)，這里的大豆調(diào)質(zhì)器和大豆壓榨廠大豆調(diào)質(zhì)塔結(jié)構(gòu)不同。多采取雙層調(diào)質(zhì)器，優(yōu)點在于：①采用雙層調(diào)質(zhì)器，空間體積增加，延長有效調(diào)質(zhì)時間；②蒸汽通過蒸汽噴嘴以霧狀穿透整個料層，利用蒸汽熱能與物料間的能量交換；③在上層調(diào)制器的進料口設(shè)有料封絞龍，保證進料的連續(xù)性，同時杜絕了蒸汽從進料口溢出進入喂料器、破拱暫存?zhèn)}，引起結(jié)拱。物料在調(diào)質(zhì)器滯留時間一般在120 s，出料溫度104℃左右。

1.7 膨化

選用PHDS260大豆專用膨化機，主軸轉(zhuǎn)速450 r/min，螺桿直徑260 mm，雙層單軸調(diào)質(zhì)器功率15、15 kW或三層單軸調(diào)質(zhì)器功率15、5.5、15 kW、主電機200/250 kW，變頻喂料器功率1.5 kW，擠壓機內(nèi)部溫度140～160℃，其特點：①增加長徑比，延長了豆粒在膨化腔內(nèi)的滯留時間，提升了熱能和機械能的利用率；②優(yōu)化螺桿配置，提高了機械能的輸入量，同時避免了物料“反噴”現(xiàn)象的發(fā)生；③通過前面調(diào)質(zhì)，提高了膨化機的負載，提升了處理量； ④有效避免維生素、氨基酸的損失；⑤配2個蒸汽噴頭、3個熱水噴管，按需要供汽或熱水，在開機時引流，在正常運行后停止送熱水或蒸汽；⑥主軸是六邊形，榨螺的內(nèi)徑也是六邊形，加工精度要求高。

1.8 干燥和冷卻

選用翻板冷卻器，在頂部進料先經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥，隔斷翻板冷卻器的氣流返回到膨化機，內(nèi)部配旋轉(zhuǎn)布料器，轉(zhuǎn)速可調(diào)，翻板頻率與進料量匹配，根據(jù)風(fēng)機的風(fēng)壓，控制料位在420～580 mm，進料溫度在102～110℃，控制出料溫度比室溫高8℃。逆流干燥器的下料斗要求存料高度在300～500 mm，起料封作用。

1.9 粉碎

將冷卻后結(jié)團膨化料粉碎。選用雙對齒輥破碎機，通過調(diào)整齒輥之間的間距，破碎后物料過20目篩?，F(xiàn)在飼料廠對粉碎度要求細小顆粒狀，不成粉，各生產(chǎn)企業(yè)自己調(diào)整拉絲數(shù)目和絲槽的角度。

1.10 裝包

選用雙斗稱，編織袋包裝，每袋50、60 kg。進料、夾袋、縫包輸送設(shè)備都是自動化，采取PLC控制，一個人操作。

2 全脂膨化大豆粉的質(zhì)量標準

目前沒有全脂膨化大豆粉的國家標準，只有地區(qū)(企業(yè))標準(見表1)?？傮w要求是：蛋白質(zhì)溶解度70%～80%，顆粒度為過篩(20目)大于等于80%，脲酶活性在0.02～0.03(一般飼料要求≤0.4)，粗纖維5%～6%，粗灰分5%～6%，粗蛋白質(zhì)35%～39%，粗脂肪17%～20%，水分小于等于12%，香味濃、適口性好，無異味和酸味，保質(zhì)期60 d，包裝50 kg/袋。

表1 全脂膨化大豆粉地區(qū)(企業(yè))標準

全脂膨化大豆粉不易儲藏，生產(chǎn)及儲藏過程中對水分、濕度等要求較高。企業(yè)內(nèi)控指標尤其水分一般低于簽訂標準，實測指標為10%左右，冬天因天氣干燥廠家的水分控制略高于夏天。

全脂膨化大豆粉的其他要求：①產(chǎn)品為黃色或淺黃色粉狀物，色澤一致，具有大豆的香味，無發(fā)酵、霉變、結(jié)塊、蟲蛀及異味異嗅；②除抗氧化劑、防霉劑、抗結(jié)塊劑外，成品中不得添加飼料原料膨化大豆以外的物質(zhì)，添加抗氧化劑、防霉劑、抗結(jié)塊劑時應(yīng)標注添加品種和數(shù)量；③孔徑為2.8 mm編織網(wǎng)99%通過，但不得有整粒大豆；孔徑為1.4 mm編織網(wǎng)的篩上物不得大于15%。

3 效益分析

以50 000 t/年全脂膨化大豆粉生產(chǎn)線為例進行項目投資效益分析。生產(chǎn)投入單位成本包括：原料大豆2 775元/t，蒸汽8.4元/t(70 kg/t，0.12元/kg), 電56元/t(70 kW·h/t，0.8元/(kW·h)),檢化驗費用5元/t,包裝成本40元/t，人工5元/t，折舊13元/t，小計2 902.4元/t。大豆粉的預(yù)計不含稅銷售單價為3 277.5元/t。項目預(yù)計年毛利1 875.5萬元。項目預(yù)計年投資回報1 775.5萬元(其他輔助銷售、管理費用100萬元/年)，項目預(yù)計投資回收期0.25年(項目投入450萬元)。

全脂膨化大豆粉項目即可滿足市場的需求，又為公司增加新的利潤增長點，占地面積小，投資少，見效快，投產(chǎn)50 000 t/年全脂膨化大豆粉生產(chǎn)線，全部投資回收期為0.25年，年收益1 775.5萬元。

4 全脂膨化大豆粉營養(yǎng)價值(見表2)

表2 全脂膨化大豆粉的營養(yǎng)成分及含量 %

注： 數(shù)據(jù)由東莞恒星飼料公司提供。

由表2可見，采用濕法膨化生產(chǎn)的全脂膨化大豆粉粗蛋白質(zhì)含量為35.2%，含油17.1%，粗纖維5.2%，粗灰分5.7%，含鈣0.32%，總磷含量0.4%，達到地區(qū)(企業(yè))標準。經(jīng)測定，全脂膨化大豆粉中尿素酶活性為0.02～0.2 U/g，蛋白質(zhì)溶解度為72%～83%,油脂酸值(KOH)小于10.0 mg/g，過氧化值小于6.0 meq/kg，豬消化能大于17 656.48 kJ/kg，雞代謝能大于15 690 kJ/kg,奶牛產(chǎn)奶凈能大于8 158.8 kJ/kg。采用濕法膨化生產(chǎn)的全脂膨化大豆粉是一種很好的飼料配料。

5 結(jié)束語

濕法膨化比干法膨化有無法替代的優(yōu)點，隨著膨化大豆粉的市場開拓，養(yǎng)殖業(yè)都要按乳豬的要求去提供全脂膨化大豆粉，生產(chǎn)線的規(guī)模按膨化機的處理量來定，現(xiàn)在都是按10、15 t/h規(guī)模配置成套設(shè)備。

為了改進膨化效果，改進物料的調(diào)質(zhì)效果，把調(diào)質(zhì)器從單層進化到雙層，現(xiàn)在到三層。在膨化機操作中，減少膨化機的出餅間隙，增加膨化機內(nèi)榨膛壓力，使大豆粉達到好的凝膠和密度，生產(chǎn)的全脂膨化大豆粉具有良好的適口性、濃香味。

現(xiàn)在大型壓榨廠的效益受到許多因素制約，但是全脂膨化大豆粉的項目是投資少、見效快、利潤高的項目，以前是飼料廠內(nèi)自己做干法膨化(因沒有蒸汽源)，存在上述的短板，在近兩年來，壓榨油廠看到市場需求，利用自己的技術(shù)、蒸汽資源、大豆原料，紛紛上馬全脂膨化大豆粉，為壓榨廠創(chuàng)造出新的利潤增長點。同時對產(chǎn)品指標和設(shè)備結(jié)構(gòu)提出更高的要求，推進全脂膨化大豆粉的技術(shù)進步。

致謝：感謝江南大學(xué)王興國教授、張家港路易達夫油脂有限公司程正華工程師、唐山中儲糧油脂有限公司譚景輝先生、東凌糧油劉書江經(jīng)理給予支持！

[1] 劉玉蘭.油脂制取與加工工藝學(xué)[M].2版.北京：科學(xué)出版社，2009.

[2] 金征宇.擠壓膨化技術(shù)及其在飼料工業(yè)中的應(yīng)用[J].飼料工業(yè)，2000(6)：1-5.

Practiceofextrudedfullfatsoybeanpowder

ZUO Qing1，QIAN Shengfeng1，WU Xiao1，ZUO Hui2，GAN Guangsheng3

(1. Jiangsu Muyang Co., Ltd., Yangzhou 225127, Jiangsu, China; 2. Guangzhou Xinmas Co.,Ltd., Guangzhou 510460, China; 3. Anhui Vocational College of Grain Engineering, Hefei 230011, China)

Soybean extruding includes dry extruding and wet extruding in the production of extruded full fat soybean powder. The quality differences of the extruded full fat soybean powder produced by dry extruding and wet extruding were introduced. The wet extruding production process and local (enterprise) product quality acceptance level of extruded full fat soybean powder were elaborated in detail, and the investment benefits were analyzed. The nutritional component determination results of extruded full fat soybean powder produced by wet extruding were obtained as follows: crude protein content 35.2%, oil content 17.1%, crude fiber content 5.2%, crude ash content 5.7%, Ca content 0.32% and P content 0.4%. These indexes met the product requirement of local (enterprise). The extruded full fat soybean powder produced by wet extruding was a kind of good feed ingredient.

extruded full fat soybean powder; dry extruding; wet extruding; practice

2016-07-22

安徽省高等學(xué)校質(zhì)量工程項目,糧食工程專業(yè)校企合作實踐教育基地(2012,SJJD007)

左 青(1958)，男，高級工程師，主要從事大型油廠的生產(chǎn)管理工作(E-mail)zuoqing_bj@163.com。

S816；S828.5

：B

：1003-7969(2017)07-0158-03