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中小企业控制的挤压工艺增强了虾的水稳定性

Eugenio Bortone博士,PAS,Dpl。一个罐头

瑞士研究针对两个特定的机械能条件

挤压工艺
配备SME和密度控制阀的双螺杆挤出机用于生产实验性饲料。

如今,大多数虾类饲料生产商都在使用传统的颗粒压榨机,该压榨机配备了具有长停留时间的前置调节器和后颗粒烹饪装置。使用停留时间短的预调节器,这些单元中的淀粉糊化率可达到40%到55%,而将双遍或三遍预调节器与后蒸煮单元结合使用时,淀粉糊化率可高达68%。 

淀粉糊化程度的提高改善了水的稳定性。但是,淀粉糊化程度被认为是改善颗粒水稳定性的唯一原因。 

膨化虾饲料

一些研究人员和虾饲料制造公司使用了高剪切挤出机,其理解为所获得的高度糊化将改善颗粒水的稳定性。这导致使用膨胀器,膨胀器和造粒的组合,甚至是双造粒装置。 

在这些技术上花费了大量资金,但效果有限。作者认为,该行业应进一步关注使用高水分,极低剪切力和低温干燥的其他挤出技术。面食行业就是一个很好的例子。意大利面条基本上是一个长颗粒,如果将其切成小块并放在室温下的水中,则具有很长的水稳定性。 

但是,冷挤压工艺处于规模的低端,并且由于前一列中所述的原因,需要最佳的能量输入范围,以生产对虾足够软以使虾切碎但仍保留的虾饲料颗粒浸没后稳定四个小时或更长时间。 

饲料稳定性研究

作者在4月间于瑞士乌兹维尔的布勒挤压研究中心进行了一项研究,以确定比机械能(SME)对虾饲料水稳定性的影响。使用装有SME和密度控制阀的双螺杆挤出机。饲料配方中不包含人造粘合剂,但用于制粒的配方中包含商业粘合剂。

在制粒过程中,将PPC配方进行长时间驻留的预处理(在90摄氏度下2.5分钟),然后在90摄氏度下进行15分钟后调节。 PPO混合物也可以在长驻预处理器中进行处理,但未进行丸后烹饪。 

对于本研究,目标是两个SME条件:低(LSME,每公斤90焦耳)和中(MSME,每公斤126焦耳)。立即将挤出的粒料冷却,因此不进行任何后蒸煮。 

使用定轨振荡器对每个电池中产生的沉淀物进行30分钟的水稳定性测试,将其置于筛网上,并彻底洗涤以除去任何细颗粒。将剩余的材料置于强制通风炉中干燥。在干燥期结束时,称重干燥的颗粒,用剩余量(校正水分含量)除以初始重量,再乘以100,得到水稳定性百分比。还进行了颗粒耐久性测试,以确定常规颗粒和挤出颗粒之间的颗粒硬度差异。

水稳定性

数据表明,在低剪切(LSME)和中剪切(MSME)下生产的颗粒比在制粒机中生产的颗粒(PPC和PPO)具有更好的水稳定性。 

在30分钟的测试后,PPC颗粒的可接受的水稳定性大于80%,这与四小时的水稳定性密切相关。但是,PPO颗粒的水稳定性最低,这可能主要归因于缺乏后蒸煮处理,而非粘合剂。与单独制粒相比,即使在含有市售粘合剂的配方中,经过后蒸煮的微丸在水稳定性方面也显示出显着改善。 

淀粉糊化

在MSME处理下生产的颗粒的淀粉糊化率高于低剪切条件。但是,水的稳定性似乎随着SME的增加而降低。这可以归因于前处理的较高剪切力,这增加了粒料的水溶性。 

在该试验中,在MSME条件下输入的能量不足以导致水稳定性显着降低,而当能量输入超过每千克250焦耳或每千克约70瓦时时,这是可以预期的。输入材料的能量由添加的水分含量,螺杆配置(在本研究中为SME阀),螺杆速度和进料速率控制。所有这些都直接影响了用餐的工作量。 

评估淀粉馏分功的另一种方法是通过快速粘度分析仪(RVA)。使用RVA,可以在冷却,加热,冷却后测量淀粉相的粘度(回缩粘度)。蒸煮程度的这种测量可用于挤出过程中,以使淀粉糊化与热机械蒸煮相关,进而使吸水率和溶解度以及颗粒水的稳定性相关。 

Lefuevrell进行的一项研究(其中RVA用于测量淀粉损伤)表明,与以较高螺杆速度运行的带有反向构件的螺杆轮廓相比,具有正向输送,无反向元件和低螺杆速度的低剪切螺杆轮廓产生的淀粉损坏更少。 

颗粒硬度,物理完整性

对于任何生产的粒料,粒料耐久性指数(粒料硬度的量度)没有差异。因此,颗粒硬度不能与颗粒水稳定性直接相关。 

图1显示了在LSME条件下生产的颗粒在浸入水中4小时后仍保持其物理完整性。在MSME处理中产生的颗粒在四个小时后出现了纵向裂纹(图2)。在图3中,很明显,在浸泡四个小时后,在低能量输入下生产的挤出颗粒(E)的水稳定性要比使用制粒机(P)制成的颗粒更好。

挤压工艺
图1:在低剪切条件下生产的颗粒在浸水后保持其物理完整性。
挤压工艺
图2:在中等剪切力下产生的颗粒在浸入四个小时后出现纵向裂纹。
挤压工艺
图3:在低能量输入下生产的挤出颗粒(E)的水稳定性比使用制粒机(P)的颗粒更好。

 

 

 

 

 

 

 

进一步的研究

研究表明,使用带有SME控制阀的挤出机生产的颗粒提高了水稳定性。但是,其他方面仍有待评估,包括使用SME控制阀的挤压工艺对进料转化率,养分浸出和一些较不传统成分的消化率的影响。还应评估低浸出,高稳定性挤出饲料对环境的影响。

其他挤出优势

低机械能输入改善了不含粘合剂的虾配方奶的水稳定性。使用带有SME控制阀的双螺杆挤出机可改善颗粒的水稳定性,此外,设备的多功能性使操作员可以在启动后几秒钟内调节最佳加工条件。因此,可以在较短时间内生产具有目标质量属性的虾饲料。 

由于双螺杆挤出机是高效的泵,因此在高水分条件下制粒时不会出现喘振和堵塞现象,从而提高了生产效率。带有SME控制的双螺杆技术允许生产更均匀的颗粒长度和更小的颗粒直径,而无需进行粒度分类。挤压饲料还可以在高温和高压下生产,它们会破坏病原生物。

(编辑’注意:本文最初发表于2005年8月的 全球水产养殖倡导者


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