國(guó)際權(quán)威專家Tait和Beames(1988)綜述了谷物及蛋白原料的加工和保存方法，作為飼料加工的一種方法，但因?yàn)槟芎募霸咸幚韱我恍缘仍?，原料膨化機(jī)沒有得到更廣泛的應(yīng)用。

然而，80年代末的環(huán)隙出料形式膨脹器（又名舒化機(jī)）(Pipa和Frank, 1989)改變了這一狀況。

實(shí)踐中，我們更廣泛的采用膨脹器、膨脹加工、膨脹處理或高壓調(diào)質(zhì)等常用術(shù)語(yǔ)（expansion, expanding, expander-processing, expander treatment or high-pressure conditioning ），來(lái)描述飼料原料受高壓短時(shí)間內(nèi)保持溫度的狀態(tài)。舒化機(jī)流行歐美的一個(gè)重要的成功因素，是改工藝允許在較高溫度下，以較低的加工成本，實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量。

膨化對(duì)飼料加工中原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值優(yōu)化的概述

在挪威，早期就有膨化工藝對(duì)反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)和氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響的多工藝比較分析，起初認(rèn)為該工藝的應(yīng)用范圍可能比較狹窄。但是膨化工藝迅速推廣至世界各地(Pipa和Frank, 1989;Peisker, 1992, 1992 b, 1993)。一個(gè)原因是對(duì)淀粉糊化的工藝迭代。然而，淀粉的糊化度并不是越高越好，這取決于飼料加工方案的選擇，和飼喂動(dòng)物的品種及飼喂階段。眾所周知，過度熱處理，會(huì)降低某些營(yíng)養(yǎng)素效價(jià)。例如，賴氨酸與還原糖形成的美拉德反應(yīng)(Broderick et al.， 1991)。

衛(wèi)生，是膨脹工藝迅速得到推廣的另一個(gè)因素。膨脹工藝產(chǎn)生高能高壓環(huán)境，可有效地殺死重點(diǎn)關(guān)注的有害病原體，如沙門氏菌。膨脹工藝可有去除大部分雜草種子的抗?fàn)I養(yǎng)因子。如在挪威，膨脹工藝已被用于可生產(chǎn)保證不含野生成分化合物的燕麥?zhǔn)称反送猓蛎浌に?，有利于提升飼料品質(zhì)，有利于生產(chǎn)效率的提升。

對(duì)原料的膨脹預(yù)處理工藝，可顯著改善顆粒PDI（飼料耐久性指數(shù)），提高制粒產(chǎn)能。膨脹工藝被允許提高液體的添加量（如脂肪和糖蜜等）等。膨脹器是生產(chǎn)餅干料的有效實(shí)現(xiàn)途徑之一，該工藝對(duì)豬的營(yíng)養(yǎng)及禽料的營(yíng)養(yǎng)（如雞料、鴨料、鵪鶉料、鵝料等），更具有吸引力。

舒化機(jī)工作原理概述

原料在舒化機(jī)高剪切、高壓，蒸汽補(bǔ)給等條件下，賦予更高的能量。通過環(huán)隙出料模具，原料迅速減壓及水份自然蒸發(fā)，使飼料原料體積膨脹，溫度迅速下降。

雖然在舒化機(jī)中升溫很迅速，整個(gè)過程通常在2~10秒內(nèi)完成，該過程通常被稱為HTST-process (HTST =高溫短時(shí)間）。

環(huán)隙出料舒化機(jī)中，原料出料阻力源自于通過液壓調(diào)節(jié)的錐形活塞機(jī)構(gòu)，液壓泵壓力(bar)需要保持在被完全監(jiān)控狀態(tài)。

國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的舒化機(jī)都有哪些機(jī)型？

國(guó)內(nèi)江蘇正昌集團(tuán)的舒化機(jī)

德國(guó)KAHL集團(tuán)推出的舒化機(jī)


荷蘭PTN公司出品的BOA密實(shí)器


Almex 公司推出的Contivar膨脹器

 

Matador公司出品的面向食品加工的舒化機(jī)等其他。

什么是舒化機(jī)的環(huán)隙出料結(jié)構(gòu)？

原料進(jìn)舒化機(jī)的溫升可達(dá)到150℃以上。通常舒化機(jī)內(nèi)原料溫度控制在90°C~130°C之間。商業(yè)應(yīng)用的舒化機(jī)，溫度超過120°C~130°C往往是很難達(dá)到的。

舒化機(jī)與營(yíng)養(yǎng)素之間的關(guān)系

>> 蛋白質(zhì)

通常，舒化工藝不會(huì)降低蛋白質(zhì)變性水平，也不會(huì)降低氨基酸的消化率。

挪威舒化工藝，通常是利用膨脹工藝來(lái)增加反芻動(dòng)物飼料中UDP(瘤胃非降解蛋白)的含量及其蛋白質(zhì)的價(jià)值。

>> 淀粉

舒化機(jī)工藝不會(huì)影響淀粉本身的含量，熱處理使淀粉凝膠化，使它更容易接近酶促消化(van Soest, 1994)。然而，雖然舒化工藝通常很大程度上可使淀粉凝膠化(Peisker, 1992a)，這一過程中，也限制了水份的添加量，一定程度上也限制淀粉的進(jìn)一步糊化。

此外，熱處理和隨后的干燥和冷卻工藝，可能導(dǎo)致淀粉的回生，和抗（酶）消化淀粉的形成(van. ect,1994)。此外，蛋白質(zhì)與淀粉基質(zhì)的結(jié)合強(qiáng)度，也會(huì)影響飼喂效果。

因此，舒化工藝對(duì)淀粉的影響，因加工條件而異。

淀粉的營(yíng)養(yǎng)特性在不同的谷物中有很大的差異。特別是在燕麥、大麥和小麥之間。天然淀粉都很容易消化。相比之下，玉米和高粱含有抗（酶）消化的淀粉。因此膨脹工藝對(duì)淀粉糊化度，因谷物的種類而異。

淀粉對(duì)反芻動(dòng)物和單胃動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相比，淀粉通常被認(rèn)為對(duì)反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)是有害的。

>> 其他營(yíng)養(yǎng)素

熱處理也會(huì)影響其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。特別是一些維生素和大多數(shù)酶，一般是熱敏性為主。如今，通過包被等技術(shù)，大多數(shù)合成維生素耐熱性顯著提升(包括維生素C、E和K等)，因此可以忽略這些營(yíng)養(yǎng)素的熱處理負(fù)面清單，可以保證最少的超量添加，而達(dá)到配方成本與加工損耗的平衡。

但是對(duì)于酶類這些熱敏性添加劑，仍然傾向于常壓后噴涂工藝，或者真空噴涂工藝。

小結(jié)
 

通過舒化工藝的不斷迭代與創(chuàng)新，通過使用者與裝備供應(yīng)商的戰(zhàn)略協(xié)作，畜禽料生產(chǎn)中的痛點(diǎn)及難點(diǎn)，會(huì)打開新的實(shí)踐通道。

文章轉(zhuǎn)載于現(xiàn)代飼料工程與機(jī)械

極具責(zé)任感的成套設(shè)備供應(yīng)商和綜合問題解決商www.askgtja.com。附正昌舒化工藝簡(jiǎn)介：