低淀粉饲料如何膨化？沉性料如何稳定控制？

2016年12月30日晚19:30中国水产频道诚邀吴千茂老师做客中国水产频道公开课，跟大家一起深入讨论《沉性膨化料的稳定控制、低淀粉膨化技术新研究以及保质器的设计和应用》。吴总分享了①淀粉在膨化加工中的作用②近20年来中国膨化料配方中淀粉含量的整体变化③做低淀粉的意义④低淀粉膨化的误区⑤低淀粉膨化目前的研究结果⑥保质器在饲料加工生产中的主要功用⑦保质器的简介⑧保质器在使用过程中容易出现的几大弊端与困扰⑨合理选用需要考虑哪些因素等干货内容，大家的互动也是相当的精彩，问题接二连三。小编根据录音进行了整理，希望大家能够有所收获。（注：由于本次交流干货内容十分丰富，所以分开上下两部分来发，这次跟小伙伴们分享的是低淀粉膨化技术的内容哦~保质器的相关内容记得继续锁定水产前沿公众号，精彩将继续放送！）
　　
　　一、低淀粉膨化技术
　　
　　1、淀粉在膨化加工中的作用
　　
　　①淀粉是促使饲料膨化的核心原料之一；
　　
　　②淀粉具有非常强的粘结性，可以增加饲料在水中的稳定性；
　　
　　③淀粉膨化以后使膨化料形成一定的硬度；
　　
　　④淀粉是动物的能量和碳水化合物原料之一，在鱼类各种生理阶段中发挥着重要的作用；
　　
　　⑤肉食性鱼类对淀粉敏感，是先天性糖尿病易患者，糖代谢效率低，这类鱼不喜欢淀粉。
　　
　　2、近20年来中国膨化料配方中淀粉含量的整体变化
　　
　　随着生产加工工艺和生产膨化机技术水平的变化， 膨化料配方中淀粉含量也发生了变化。20年前刚接触膨化料的时候，配方中的淀粉含量基本按18-20%或者20%以上来设计浮性料的配方，后来15%也基本上没有问题，双螺杆膨化机逐步推向市场以后，可以做到12%，经过10几年的研究和生产实践低淀粉膨化（指膨化浮性料）已经可以做到10%，甚至最低可以做到8%。
　　
　　膨化浮性料配方中淀粉含量是否还会再往下调？我想在生产加工方面通过我们的共同努力、设备配方的调整、产品结构的改进、生产操作参数的熟练，应该还有空间往下降，能降多少还必须通过实验数据来证明。
　　
　　3、做低淀粉的意义
　　
　　①可以减轻某些肉食性鱼类摆脱因饲料中淀粉过多造成代谢症等病症，可以提升这类鱼的养殖效率；
　　
　　②可以通过降低淀粉含量，腾出空间有利于其它需要的营养添加，提升配方的调整空间。
　　
　　4、低淀粉膨化的误区
　　
　　饲料机械设备的厂家和饲料厂不要一味的追求低淀粉，低淀粉膨化浮料是要通过设备工艺的调整改进和众多实验的研究，花费很多的研发成本才能解决的。解决因为淀粉对某些肉食性鱼类肝脏造成的损坏，实际上还有另外一条发展途径，即从营养和药物的角度的去考虑解决。 国内有专家研究证实某些品种的肉食性鱼的配方并不需要做得这么低也能健康生长，据营养研究专家说加州鲈鱼料，淀粉含量高一点（12-14%）对生长速度没有影响。另外，如果将膨化淀粉原料换成改性淀粉（一种对生长代谢过程中不会造成肝脏损伤的淀粉原料）或者添加其它的药物或者添加剂等能够护这类鱼的肝脏，那么这也是一种很好的方式。所以大家不要有一个误区，不要一味的认为低淀粉就是好的，或许今后的研究不需要低淀粉这条鱼的养殖效率也会非常高。
　　
　　5、低淀粉膨化目前的研究结果
　　
　　①是选用单螺杆还是双螺杆？
　　

　　从目前研究的结果来看，双螺杆更有利于降低淀粉含量，可以接受更低淀粉含量的配方做到物料100%上浮。而单螺杆在淀粉含量某个区间内它有优势，但在低淀粉方面目前没有看到其优势。
　　
　　②淀粉含量研究进展。
　　
　　配方中8%面粉含量实际上淀粉含量没有8个点（约5-6个点），因为配方中还有其它的原料含有少量的淀粉。严格意义上来讲是8个点的面粉，而不是8个点的淀粉。
　　

　　2012年8%面粉含量还没有做到100%上浮，通过膨化设备的改进（包括调整、新的设计、新的理念）和操作的改进，2015年8%的面粉做到了100%上浮。
　　
　　二、低淀粉膨化技术互动交流
　　
　　1、松：如何让饲料缓沉？
　　
　　答：配方原料要基本上符合沉性料的配方框架，在生产加工工艺过程中饲料缓沉的控制主要可以通过以下4方面来完成：
　　
　　①选定1台相对稳定的单螺杆或双螺杆流程设备。各个厂家的设备结构和工艺都不完全一样，尤其是主机设备会有些差异；
　　
　　②双螺杆变频可调，其主轴的转速范围应该介于沉性和浮性料之间，主要是用来调节机械能的输入。物料膨化的2种主要能量来源一种是机械能，一种是热能，所以我们在输入机械能和热能的过程中要输入介于沉料和浮料之间，这是控制沉浮性很关键的一个因素。
　　
　　③温度控制。个人认为如果主机膨化设备比较可靠的话做沉性料、缓沉料并不是需要低温，其实做沉性料调质和膨化腔温度高并不代表会造成物料膨化上浮的，高温更有利于熟化。如果因为配方或主机设备原因难以控制，易造成个别料有漂浮的问题，生产时最后一节膨化腔可以考虑适当降低其温度。
　　
　　④要控制好烘干过程中水分的含量，尤其是水分的均匀性。因为烘干机的水分不均匀的话，我们如果平均水分稍微提高一点就会造成物料的发霉，为了防止物料发霉，饲料企业生产过程中被迫将烘干水分降低，降低了以后，由于水分差异大，有些料已经是非常非常干了，这个时候会造成有些料上浮，这个缓沉料就会变成一个失败的产品。
　　
　　2、覃笛根：吴总，既要使膨化料有粘结性又要降低淀粉在配方中的含量，这个问题如何来权衡？
　　
　　答：这是一个系统问题，淀粉含量不能高，但是粘结性要好，这个就是对生产、设备和配方结构的考验，这也是我们研究的一个重点，怎样在低淀粉的情况下提高物料的粘结性，我总结了几点看法，在低淀粉饲料配方加工方面：
　　
　　①在生产过程中应该增加设备的机械能输入，而且输入的位置有讲究。因为淀粉很低，很难以促使物料的粘结性比较好。
　　
　　②低淀粉配方膨化时进行强调质。强调质在低淀粉里面非常关键，传统的调质工艺可能对普通的鱼料配方尤其淀粉含量比较高的配方的加工是没有什么问题的，但实践效果证明对于低淀粉膨化前进行强调质是非常有帮助的。
　　
　　③要让膨化达到一定膨胀系数，至少1.5以上。要让物料有一定的粘结性实际上还是要让物料膨起来，膨起来以后形成毛细孔，物料的容重也会下降，在膨化螺杆结构和排布方面、出料模的结构设计（如孔型、孔数）等方面要做到怎么样有利于物料产生膨化；操作上必须让整个系统非常稳定，因为当淀粉含量低到一定程度的时候如果控制不稳定或者系统不稳定的话一不小心就会造成有些物料下沉。
　　
　　在配方原料方面：
　　
　　①鱼粉等动物蛋白和植物蛋白的搭配比例；
　　
　　②其它有利于粘结性的原料添加多少，谷朊粉这种原料实际上是不宜多加，但是适当的添加一点对膨化系数是有帮助的。
　　
　　③配方里面其它的像粕类原料、对膨化系数有促进作用的其它小料，在合适比例范围内它是有利于物料的上浮和有利于增加物料的粘结性。
　　
　　3、执着:吴老师，如果在膨化机模孔出口出现大小料问题，有什么好方法解决？配方中纤维多的时候，怎么做？减少停机清理/更换模板的时间。谢谢！
　　
　　答：造成颗粒大小不均匀的原因原因很多，主要有以下几个方面：
　　
　　① 螺杆的磨损，螺杆和衬套的间隙比较大的时候会造成；
　　
　　② 螺杆排布和结构以及出料结构设计不合理，不利于颗粒成形；
　　
　　③模板的设计，孔型不利于颗粒的均匀；
　　
　　④产量和模板不匹配，产量过大或者过小都会造成颗粒料不均匀；
　　
　　⑤水分和蒸汽添加的量不够，比如水分过低会造成颗粒大小不均匀；
　　
　　⑥在原料配方里面有些物料尤其是纤维含量比较高的物料是不利于成型的，同样是这台机，参数都是一定的情况下，如果原料不一样，物料的成形能力不一样，会造成有些料大有些料小，原料这方面的原因相对来说更少一点。
　　
　　配方中纤维多的时候，怎么做？减少停机清理/更换模板的时间。
　　
　　从膨化理论来讲，纤维不利于膨化，但在做低淀粉的时候加入一定的纤维比较好一点。我认为纤维在膨化以后能起到一个骨架的作用，能够起到像建房子时混凝土里的钢筋一样起到支撑作用，如果里面没有纤维或者纤维很少，那么饲料膨起来以后很容易瘪下去，造成物料的硬度比较小。纤维含量高的原料配方做的料相对更硬一些，纤维含量比较低的配方物料相对比较软，比如都是面粉、鱼粉做出来的料粘结性很好，比较软。所以纤维素的多少没有准确的数字，鱼粉、小麦、面粉、谷朊粉、粕类原料进行搭配，选择比较好的搭配比例，使饲料达到需要的效果。
　　
　　4、紫默涵：低淀粉膨化生产设备如何调整？
　　
　　答：用语言很难描述得很准确，我只能给大家一点方向性的建议：
　　
　　①做低淀粉一定要加强机械能的输入；
　　
　　②机械能的输入在哪个位置比较好，是在进料段还是在揉合段或是在挤压成形段？它在每一段的位置会产生不同的变化。靠近出料的地方增加机械能的输入，由于离模板太近会对料型有影响，所以不能靠得模板太近，靠的太远对机械能的输入有减弱的变化，应该适当往后调整一点点；
　　
　　③增加机械能不一定完全是通过增加剪切块进行解决，也可以改进螺旋结构（比如说螺距的大小、螺旋槽的深度、螺头设计的角度等）；
　　
　　④物料通过螺杆的输送在出模前形成高温高压，然后释放到常温常压的状态，在这个过程中物料形成的压差越大，物料膨化将更大，那么在螺杆调整上就要做到将物料在出料前后形成高的压差。
　　
　　5、胥辉-三智生物:问吴总能否简单讲解一下密度控制仪的原理
　　
　　答：严格的讲，密度控制仪的应用现在在市场上的应用主要有2种表现形式：，①在膨化腔出料前进行泄压；②在出料口的地方加压； 这2种模式都是为了降低压差。
　　
　　首先我们要了解一下挤压膨化的原理：物料是通过螺旋的挤压将物料带到高温高压的状态，让它释放到常温常压的状态，这个时候物料产生膨化，水分急剧汽化，带来了物料形成网状结构的膨胀.
　　
　　那么想要抑制物料膨胀怎么办？将出料腔内和出料模外的压差减小，膨化幅度就会相应减小。
　　
　　这个原理就像我们初中物理书上讲过：在高山上为什么煮饭煮不熟？是因为在高山上空气稀薄，大气压低，所以水的沸点比较低，低于100℃就开了，煮米的水温度达不到100℃，所以很难把米煮熟。而密度控制仪的原理与之恰恰相反，就是我们反过来在出模外加压或在出模前泄压， 压差减小，出模外加压，水的沸点提高，它不是在100℃就汽化，它可能在102℃或者103℃，超过100℃的温度它才能汽化，既然水不汽化的话那我们可以在挤压机内提高更多的热能和机械能而不会让物料上浮， 所以通过抑制膨胀的话可以适当提高产量，提高机械能和热能的输入，也可以提高调制温度和挤压仓的温度。
　　
　　6、麦：吴总，脂肪对膨化度影响，如添加肉粉含量？
　　
　　答：站在生产的角度其实如果配方中的脂肪在7%以内对膨化没有多大影响，如果配方中的脂肪包括配方原料和添加的超过7%的话，膨化的颗粒会随着脂肪的增加而逐步减小，减少多少我们没有做进一步的研究，但是趋势是这样的。
　　
　　实际在膨化过程中如果将脂肪减少，势必会对膨化有提高。我曾经也听说过国外有的人为了控制膨化系数在挤压腔内加入脂肪（就是加油），但是我不明白为什么这么做，因为在里面通过不定量的添加脂肪的话势必会造成颗粒物料的不稳定。这也是控制密度的一种方式，但是这种方式我只是听说过，并没有看到在市场推广。
　　
　　7、孙陆宇： ⑴当低淀粉饲料配方中，淀粉量下来了，就需要把脂肪提上去，可能就需要内加一些，内加多少量比较合适？
　　
　　答：内加脂肪通常做得比较多的是添加5个点以内，现在有了真空喷涂后，脂肪添加不会有问题。以前传统的滚筒喷涂添加量很有限，现在有了真空喷涂以后2%-30%的脂肪添加量都可以添加在浮性料里面（在沉性料里面不一样，沉性料里里面添加量是相对有限，毕竟里面很少甚至几乎没有毛细孔）。我建议脂肪尽可能在膨化里面少添加，在后面再来添加脂肪， 添加量在5个点以内对膨化系数基本没多大影响，当然也有人添加比较多的，这个是非常非常的少，因为我们在工艺上已经能够解决高脂肪的添加问题。
　　
　　⑵淀粉过低时，粒径较大的成品会容易破碎是什么原因，怎么解决？
　　
　　答：①低淀粉的料容易破碎，因为淀粉少了，粘结性相对更差一点，而促使膨化料里面粘结性和弹性最主要的是淀粉和蛋白，动物蛋白比植物蛋白更有利于提高物料的粘结性，所以解决低淀粉又不破损的问题可以通过调整动物蛋白和淀粉的比例，然后如果配方允许建议添加少量的谷朊粉，这对成品的破碎有改善作用。
　　
　　②在操做过程中要添加足够的水分（足够的水分也不是过量的水分），添加足够的水分促使物料膨胀起来，膨胀起来以后破碎率也会降低。
　　
　　③在工艺方面，做低淀粉时物料的输送尽可能不要用风送，尽可能用皮带送风机送到烘干机里面，或者通过膨化以后直接进入烘干机。因为低淀粉本身粘弹性就相对差一些，膨化系数也更小，如果采用风送的话，有些颗粒较大在风送的管道里面容易碰碎，尤其是管道联接处有台阶的情况很容易将物料损坏。
　　
　　8、波：对开发巴基斯坦、莫桑比克市场，贵司有什么计划，我们是做大型虾场开发的。
　　
　　答：我们公司在国际贸易方面这两年加大了力度，今年我们实现了国际贸易和国内业务基本上一半一半的比例。在中东、东南亚这两年的市场开发的相当好，我们在每个国家也会发展代理，现在在东南亚和中东已经有7-8个国家有了我们的代理商，有些国家目前我们还没有做进去，如果是有市场潜力的话我们当然会非常乐意开发这一片市场荒土，只要有需求我们就可以跟着需求往这方面走，来扩大我们的产品在世界上的影响力和适用性，进一步打造恒润在国际市场上的地位和在行业内的竞争力。
　　
　　9、渔农：吴总好！请问时产200公斤或以下的膨化机能做出低淀粉饲料吗？
　　
　　答：低于200公斤我认为是可以做的，实验型的膨化机在国内也有人开发。淀粉能做到多低我们目前没有这个实验结果，按照它的原理来讲我认为小产量的膨化机它也同样能够做低淀粉膨化料，现在用得最多的是用5吨的双螺杆膨化机来做，所以我认为小产量的膨化机也可以做，一切结果以实验的数据来作为支撑来判定是否能做。如果将低淀粉结构的膨化机进行产品系列化，在其他更大产量的膨化机设备上进行低淀粉膨化我认为也是可行的。
　　
　　10、乐乐（Ray）：吴老师有没有研究过低量，但来源不同淀粉的膨化效果？比如木薯淀粉，玉米淀粉，大小麦，地瓜淀粉等等。我个人用过土豆淀粉，加工出来的产品特别黏和韧。
　　
　　答：淀粉形状对膨化有影响，用在饲料里面的淀粉有玉米、小麦、木薯、土豆等，这些淀粉原料对膨化有不同的影响。
　　
　　玉米：不同产地的玉米对膨化的效果、膨化的电流不同，比如北方玉米膨化得更大，南风玉米膨得更小。
　　
　　木薯：在膨化过程中会变得更加硬，硬度会比玉米淀粉更硬，小麦淀粉硬度和韧性比较适中，土豆淀粉我没有试过，没有单独研究土豆淀粉。
　　
　　在生产过程中因为淀粉粒子的大小不同，所以膨化结果会有不用的差别。