技术前沿教槽料工艺配置及设备选型应注意的问题

优质的教槽料需要具备5个方面的特点:易于消化和营养吸收;适口性好,能够让仔猪更多的采食;营养全面均衡;仔猪发病率低和无断奶应激现象。而加工优质教槽料的关键因素不仅包含原料的选择和配方,还包括先进的加工工艺和设备。在教槽料加工工艺和设备选择时我们应该需要注意以下问题,只有做好以下问题才能生产出高品质的教槽料。

1.原料处理的要求及设备配置

教槽料使用的原料有很多,不同的原料需要有不同的处理方式。

玉米、小麦、大麦、大米等淀粉类能量物料在加工工艺中需要满足去杂、去铁处理,并且经过0.8mm筛片进行微粉碎,粉碎后的细度要求大小均匀。另外,玉米最好通过筛分把一些破损的颗粒筛选出去,并进行去皮,当然也有很多厂家直接选用优良等级的玉米,其目的是避免玉米中含有过多的包括黄曲霉毒素在内的各种毒素。对于这些淀粉类原料,很多厂家使用膨化处理,一方面让原料熟化,便于采食后营养的吸收,另外一方面让最终的成品具有好的色泽、香味和适口性,有利于增加仔猪的采食量。

目前油脂企业生产的豆粕一般采用低温寝出工艺,其脲酶活性有一定程度的降低,但是还不是很彻底。笔者曾测试某油脂企业出厂豆粕的脲酶活性为0.27,可以看出脲酶还很高,且其抗胰蛋白酶相应也很高,存在仔猪拉稀的风险。另外Li等(1990,1991)试验发现,膨化加工的豆粕能降低仔猪血清中抗大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的IgH效价,并能减轻仔猪对大豆蛋白引起的过敏反应程度[1]。所以,饲料生产企业还需要进一步对豆粕进行膨化脱毒处理。

2.对于混合原料的熟化处理,尽可能选择加工糊化度范围广的设备

为了解决物料熟化程度不足的问题,一种做法是把单一的原料进行熟化处理,另外一种做法是把多种原料进行混合后进行熟化处理。对于混合原料的熟化处理主要使用螺旋挤压进行熟化处理。对于这样的加工工艺,很多人都有困惑,教槽料的最佳糊化度是多少?选择膨胀工艺好,还是选择膨化工艺好?

2.1教槽料的最佳糊化度

关于教槽料的糊化度,不同的人有不同的观点。但是有两点是大家的共识:一是教槽料的整体糊化度不能太低,一般不要低于50%以下,通常认为糊化度太低营养消化吸收率就不足。二是教槽料的整体糊化度不需要太高,很少有人认为超过75%是合理的。总的来说,被大家共同认可的糊化度在50~75%的区间之内。目前更多的厂家倾向认为60%左右的糊化度是合理的,但是也有厂家认为教槽料的糊化度尽可能再高一些,最好达到70%左右。

2.2膨胀和膨化的加工范围

膨胀和膨化都属于螺旋挤压的范畴,都可以让物料进行熟化。环隙出料是膨胀器的一个重要特征,膨胀物料的糊化度相对低些,一般只能达到40~50%的糊化度。而提到膨化机大家就想到爆米花,想到高熟化的容重轻的膨化玉米。膨化机的出料装置使用环隙出料后,也可以生产低熟化的物料,而且膨化机更有优势。

最重要的优势是,膨化机加工物料的糊化度可以根据需要进行调节,最终找到不同配方和饲料产品的最佳糊化度。调节的手段就是控制膨化腔内的压力。牧羊有限公司SXPS系列畜禽料膨化机就是这样一种专用熟化混合物料的膨化机,其糊化度可以在50~75%之间可控。对于教槽料领域挤压混合原料时,使用SXPS系列畜禽料膨化机能够很轻松地让物料的糊化度达到60%或70%。

2.3通过糊化度的调节来寻找教槽料最佳的理化性能指标

总之,对于混合原料的熟化处理,选择加工糊化度范围广的膨化机是一种合理的选择。

图1优质的教槽料能够做到10~15s速溶(左为普通非速溶教槽料,右为速溶教槽料)

3.工艺流程和设备需要考虑热敏元素的损失

3.1热敏成分损失的工段和损失量

通过螺旋挤压提高单一原料或者混合原料的熟化程度,目前是大家比较认可的一种做法。但是原料在熟化的过程中,存在热敏元素损失的问题。在最终饲料制粒工段,调质温度一般为70~90℃,同时压制过程也是比较高的温度,也会存在热敏元素损失的问题。

1991年,BASF公司和ROCHE公司对制粒温度为70~90℃的颗粒饲料加工过程中不同维生素损失进行了测试。测试发现,维生素损失一般在10%左右,其中维生素C和维生素K3损失最高达40%左右[2]。

表1制粒过程中维生素的损失率%

另外酶制剂在制粒过程中的损失也是比较高。据Coman[3]报道,未经处理的β-葡聚糖酶经70℃制粒后在饲料中的存活率仅为10%;生产β-葡聚糖酶在料温为75℃时调质30s,其存活率为64%,而在经90℃的制粒其存活率仅为19%[4];植酸酶经70~90℃制粒后活力下降也在50%以上[5]。

3.2如何从工艺设备配置来解决热敏成分的损失

如上所述,热敏成分损失主要在两个工段:一是挤压熟化工段,二是调质制粒工段。

首先考虑挤压熟化工段,为了提升物料的糊化度,以此增强物料的消化吸收,同时提升物料的色泽、香味和适口性,必须使用熟化的原料。在挤压熟化工段,不管是单一原料的膨化,还是混合原料的挤压熟化,都存在热敏成分损失的问题。为了解决该问题,需要在该工段后使用混合设备。即物料熟化后必须再次重新混合,在混合工段中补充损失的热敏成分。

4.选择自动控制、效率高、稳定可靠的生产线和设备

4.1膨化及制粒主机设备生产需要无人值守

但是这样设备的生产效率就会降低,电耗和生产成本就会提升。而采用达到无人值守的自动控制的膨化和制粒设备是一个正确的选择。

4.2对于混合物料的熟化,需要能够不停机在线控制物料的糊化度

如前所述,不同的配方需要通过选择相应最佳的糊化度来获得好的消化吸收和“色香味”俱全的教槽料。为了便于生产的实际操作,选择能够不停机在线控制物料糊化度的设备更符合生产的需求。

SXPS系列畜禽料膨化机就是这样的设备,该膨化机配套液压出料机构,在生产过程中可以实现不停机调节膨化腔内物料的压力,压力调节范围0~80bar。通过调节液压缸的压力来实现控制膨化腔内部物料的压力,从而实现控制糊化度的目的。

图2在线控制物料糊化度的液压出料机构

教槽料工艺配置及设备选型时需要注意的问题还有很多:比如,需要注意成品水分控制的问题,过干的成品经济效益就得不到保证,过湿的成品达不到正常的储存周期。这就需要评估物料在各个工段的水分添加或去除的具体数据,考虑相应的设备是否满足要求。再如,需要考虑油脂乳化效果的问题,如何让成品中的油脂更好的溶于水,这在确定工艺和设备配置时也需要考虑到。总之,教槽料工艺及设备当前还处于一个不断摸索不断提升的过程,我们只有认真分析仔猪的养殖特性和需求,深入挖掘饲料加工过程中的问题,有针对性的改进与提升,才能更好的服务于饲料生产企业和养殖企业。

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