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膨化工艺简介

膨化(Puffing)是利用相变和气体的热压效应原理,使被加工物料内部的液体迅速升温汽化、增压膨胀,并依靠气体的膨胀力,带动组分中高分子物质的结构变性,从而使之成为具有网状组织结构特征,定型的多孔状物质的过程。

膨化饲料是指以膨化工艺过程生产的饲料。

广义上的膨化,是指凡是利用油炸、挤压、沙炒、焙烤 微波等技术作为熟化工艺,在熟化工艺前后,体积有明显增加现象的过程。

膨化的方法主要有两类:

1、利用高温的作用:如油炸、热空气、微波热辐射膨化等。

2、利用温度和压力的共同作用:如挤压膨化、低温真空油炸等。

挤压膨化机(如图)

挤压膨化的主要设备是螺杆式挤压膨化机,其原理过程是使被膨化物料在膨化机中由于螺杆的作用,物料受到了强烈的挤压力和剪切力,部分机械能在此期间转换成热能,物料迅速升温,达到了较高的温度,但在这样的高温度下滞留时间极短,当物料被很大压力挤出膜孔时,由于突然离开机体进入大气,温度和压力骤降,使物料中水分快速蒸发,物料体积迅速膨胀,形成多孔性结构。

膨化工艺的特点

1、高温高压的水热处理过程

物料在挤压过程中,由于机械摩擦所产生的热量,或由于送进膨化腔的直接蒸汽,或送进膨化腔夹套中的间接蒸汽的加热,温度和压力逐渐升高。物料在高温高压环境下吸水膨胀,质构软化,在机械力的作用下溃散、细化、均化,细胞壁破裂,分子结构被打散,淀粉糊化,蛋白质变性,物性发生质的变化。所以,螺旋挤压式膨化机又有“连续式蒸煮器”之称。

2、生化反应过程

水热处理过程伴随着物料的生化变化过程。某些物料,如油料籽实及其饼粕,其中含有多种抗营养和抗饲养成分,在一定水分和一定温度条件下,这些活性物质逐渐部分失去活性,削弱了对饲养动物消化系统中内源消化酶的破坏,提高了消化吸收效率,减少排泄。这不仅提高了饲料效价,而且减少浪费和环境污染。从生化过程看,挤压膨化机又是“生化反应器”。

3、高温短时的杀菌脱毒过程

挤压膨化过程的最高温度可达(130~160)℃,而物料在高温段停留的时间却很短,约5~8秒。高温不但可以杀灭致病菌,提高卫生指标,而且可使各种有害因子和酶失活,提高了饲料的品质。因而,挤压膨化过程又是杀菌脱毒的高温短时处理过程。

4、最有效改善物料品质

挤压膨化加工,高温杀菌,提高了卫生标准;水热处理,使多种抗营养因子和抗饲养因子失活。高温高压使物料物性产生质的变化,饲料品质提高,饲料效价提高。膨化工艺使生料变成熟料,是目前饲料原料加工处理最有效的工艺首选,这是饲料工业划时代的变革。

5、广泛的工艺适应性

仅就饲料工业领域来看,挤压膨化工艺可谓灵活多变、应用广泛。膨化工艺不但可改善多种常规饲料原料的饲养品质,而且可将大量的非常规物料加工成优质的饲料原料。其中包括野生植物、农业副产品、畜禽屠宰废弃物、饲养场的畜禽粪便等。可生产各种不同规格、不同品质的禽畜料、水产料、宠物(包括珍稀动物)料。工业糟渣脱水后经挤压膨化处理,可直接作饲用原料;作为辅料,用于生产发酵饲料或有机肥,对于油料饼粕的脱毒、保鲜加工,粮食深加工,挤压膨化工艺都是最有效的工艺手段。

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