膨化技术及其应用
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膨化技术及其应用
张 涛
(黑龙江农垦绿色食品办公室,哈尔滨150001)
随着膨化技术的不断完善,其应用领域不断扩大。
目前,膨化技术已被广泛应用于饲料生产和油脂及食品加工等行业。
1 膨化的意义
a .提高动物对饲料的消化率和转化率
膨化作用的结果,增强了物料中淀粉的水解作用,提高淀粉糊化度,从而提高了动物对饲料的消化率和饲料转化率。
动物饲养试验表明,动物废弃物经膨化加工后,总氨基酸及必需氨基酸含量不降低,消化率显著提高。
如膨化处理前,鸡毛和猪毛不能用作饲料,猪血的消化率较低,鸡粪的消化率仅有50%;膨化处理后,鸡毛粉、猪毛粉、猪血粉、鸡粪的蛋白质含量分别为81.4%、83.5%、72.2%、25.0%,可消化率分别为82.8%、75.0%、97.6%、71.0%。
b.生产卫生饲料产品 由于膨胀过程高温的作用,可消除抗氧化因子的不良影响及提高杀菌效果,生产出卫生饲料产品。
c.增大添加液体饲料量 由于螺杆的强烈搅拌作用,饲料中将糖蜜或油脂添加到12%~15%,仍可生产出高质量的膨化饲料。
d.增加饲料品种 与制粒机配合,可生产出各种配方的颗粒和膨化饲料,适应各种动物的生长要求,并可降低吨料电耗和提高制粒机的生产能力。
2 膨化原理及条件
a .膨化原理 物料在膨化机套筒内受到
螺杆的推动作用和卸料模具或套筒内节流装置的反向阻滞作用,同时还受到来自于外部的加热或物料与螺杆和套筒的内部磨擦的加热作用。
这种综合作用的结果,使物料处于高达3~8M pa 的高压和200℃的高温状态之下,一旦物料由模具口压出,压力骤然下降,
水分急剧蒸发,产品随之膨胀,使物料在瞬间从挤压时高温骤降至80℃左右,从而使物料固化定型。
b.膨化条件 膨化的必要条件有温度、压力、含水率和蛋白质(或淀粉)含量,温度和压力由设备保证,含水率和蛋白质(或淀粉)由物料保证。
3 膨化的作用
膨化使得物料在改变物理形状的同时,也发生一些化学变化。
这些变化主要是淀粉、蛋白质、氨基酸、酶、脂肪、纤维素、维生素等的变化和香味成分的形成等,正是这些变化才产生了膨化食品或饲料独特的品质,如结构膨松,质地松脆,营养丰富,易于消化等。
淀粉在膨化过程中的变化主要有糊化、糊精化和降解。
糊化即A 化,糊化后的淀粉其口感、营养、存贮及冲调速食性能均有显著提高。
淀粉在膨化过程中分子间缔合氢键被破坏,断裂为短链糊精和降解为可溶性还原糖,而使溶解度、冲调性、消化率和风味口感得到提高。
谷物膨化后蛋白质含量略有减少,如玉米膨化后,蛋白质含量由9.01%降为8.67%。
蛋白质膨化过程中发生了分子重排,蛋白质发生了一些结构变化,可改善风味口感。
一般认为,脂肪在膨化过程中,能与淀粉和蛋白质形成复合物,降低了膨化物中游离脂肪的含量。
脂肪复合体的形成,使得脂肪受到淀粉和蛋白质保护作用,对降低脂肪氧化程度和氧化速度,延长产品货架期起着积极作用,同时改善产品品质和口感。
此外,脂肪在膨化过程中,除了生成脂肪复合体外,还会产生不饱合脂肪酸和顺、反式异构体。
膨化使纤维素溶解度、化学结构发生变化,在肠道中可被微生物分解,提高消化率。
挤压膨化对维生素有一定损失,加工条件不同,维生素残留量不同,提高膨化机温度、螺杆速度及降低物料水分和模口直径等,
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膨化技术及其应用 张 涛
微贮玉米秸秆饲喂奶牛试验邢学龙1,王 革2,叶 香3
(1.黑龙江省农垦总局宝泉岭分局畜牧处,萝北154211;2.黑龙江省宝泉岭农场;3.黑龙江省共青农场)
黑龙江省宝泉岭农场圣源牛场为解决百头奶牛越冬粗饲料问题,利用原牛场的青贮窖制作黄干玉米秸秆微贮饲料饲喂奶牛,取得较好饲喂效果,现将试验情况介绍如下。
1 试验材料
a.菌源 菌源为新疆乌鲁木齐产海星牌秸秆发酵活干菌,规格3g/包。
b.原料 原料为优质玉米秸、食盐、白糖、玉米粉和麸皮。
2 微贮的制作方法
按海星牌发酵活干菌产品说明复活菌种。
将复活的菌液倒入充分溶解的1%食盐溶液中拌匀,用青贮收割机把秸秆粉碎成7~8cm长的小段,直接铺放到青贮窖中。
从最底层开始,用消防车喷洒水,每吨玉米秸秆加水1t左右,并分层喷洒菌液(每吨秸秆用活干菌3g),层层压实,最后密封。
两个月后开始饲喂。
收稿日期:200103293 饲喂方法
a.供试牛的选择与分组 选择体重、年龄、胎次、泌乳月、产奶量、乳脂率和生理状况基本相近的泌乳牛20头,随机分成两组,每组10头。
试验组:混合精料+微贮玉米秸秆+甜菜渣
对照组:混合精料+玉米秸秆+甜菜渣
b.试验时间 1998年4月1~9日为预试期,4月10日~6月10日为正试期。
4 饲养管理
两组牛饲养管理相同,日喂3次,采取定量饲喂,每10d化验1次奶样,试验结束后,分别测出两组牛的日均产奶量和乳脂率。
5 试验结果
试验组日平均产奶量为23.54kg/头,平均乳脂率3.21%。
对照组日平均产奶量为21.73kg/头,平均乳脂率3.06%。
6 小结
利用微贮方法制作的玉米秸秆,色正味香,适口性好,采食速度快,浪费少,未经处理的玉米秸秆浪费量较大。
微贮秸秆每吨只增加10元菌种成本和有限的人工费,经济效益可大大提高,同时微贮秸秆方法简便,易学,好操作,可为养牛户提供充足的饲料来源。
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均会降低维生素的含量。
尽管如此,由于挤压膨化是高温短时,物料在挤压腔内与氧接触少,因此与其它加工方法比较,维生素的损失量较小。
值得注意的是,在适宜的加工条件下,某些维生素如维生素B2和维生素C,其残留量可达110%~125%,其原因是挤压前这些维生素分子与淀粉或蛋白质大分子缔合或被它们包围,因而不能显示维生素特性而不能被检测出来,当受到挤压后,由于剧烈条件使维生素被释放出来,导致残留量上升。
物料中氨基酸和还原糖在高温、高压、剪切及低湿(湿度通常为14%~20%)的挤压条件下发生美拉德反应,在产生诱人色泽同时,也产生诱人风味物质如吡嗪、呋喃等一些杂环和含硫化合物。
硫胺素(维生素B1)在挤压温度下不稳定,可作为含硫香气成分的前体,在挤压玉米中加入0.5%的硫胺素将产生以噻唑为主的香味物质,若与蛋氨酸混合反应将产生似肉和马铃薯的香味。
随着膨化技术的完善,其应用领域将不断扩大,更多的饲料生产、油脂加工、食品加工将会采用这一技术,这对提高原料的利用率,提高饲料的消化吸收率,节约加工成本,改善食品品质,都会起到积极作用。
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20现代化农业 2001年第6期(总第263期)。