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全脂膨化大豆粉实践

发布日期:2017-10-20 中国油脂网

左青1,钱胜锋1,吴潇1,左晖2,甘光生3

(1.江苏牧羊集团有限公司,江苏扬州225127;2.广州星坤机械有限公司,

广州510460;3.安徽粮食工程职业学院,合肥230011)

摘要:全脂膨化大豆粉的生产中对大豆的膨化可分为干法膨化和湿法膨化。介绍了干法膨化和湿法膨化生产的大豆粉质量的区别。详细介绍了湿法膨化生产全脂膨化大豆粉工艺,及全脂膨化大豆粉的地区(企业)产品质量验收标准,并进行了投资效益分析。对湿法膨化生产的全脂膨化大豆粉进行营养成分测定,结果为全脂膨化大豆粉中粗蛋白质含量35.2%,含油17.1%,粗纤维52%,粗灰分5.7%,含钙0.32%,总磷含量0.4%,各项指标符合地区(企业)对产品的要求。采用湿法膨化生产的全脂膨化大豆粉是一种很好的饲料配料。

关键词:全脂膨化大豆粉;干法膨化;湿法膨化;实践

中图分类号:S816;S828.5文献标识码:B

文章编号:1003-7969(2017)07-0158-03

Practice of extruded full fat soybean powder
ZUO Qing1 ,QIAN Shengfeng1 ,WU Xiao1 ,ZUO Hui2 ,GAN Guangsheng3
(1. Jiangsu Muyang Co., Ltd., Yangzhou 225127, Jiangsu, China; 2. Guangzhou Xinmas Co.,Ltd.,
Guangzhou 510460, China; 3. Anhui Vocational College of Grain Engineering, Hefei 230011, China)


Abstract:Soybean extruding includes dry extruding and wet extruding in the production of extruded full fat soybean powder. The quality differences of the extruded full fat soybean powder produced by dry extruding and wet extruding were introduced. The wet extruding production process and local (enterprise) product quality acceptance level of extruded full fat soybean powder were elaborated in detail, and the investment benefits were analyzed. The nutritional component determination results of extruded full fat soybean powder produced by wet extruding were obtained as follows: crude protein content 35.2%, oil content 17.1%, crude fiber content 5.2%, crude ash content 5.7%, Ca content 0.32% and P content 04%. These indexes met the product requirement of local (enterprise). The extruded full fat soybean powder produced by wet extruding was a kind of good feed ingredient.
Key words:extruded full fat soybean powder; dry extruding; wet extruding; practice

在20世纪90年代,随着我国饲料养殖业的发展,全脂大豆蛋白粉被应用到饲料配料中,其生产工艺为:大豆→清理→磁选→破碎→调质→压坯→DTDC→冷却→装包。大豆经清理、磁选、破碎后进入立式(或卧式)软化锅在60~65℃调质25~30min,然后进入压坯机压成坯片厚度为0.32~0.35mm,压好的坯片进DTDC,用间接蒸汽保温、直接蒸汽调质,使豆坯产生美拉德反应[1],冷却后装包。随着大型饲料级膨化机的应用,在处理大豆时膨化机比DTDC具有更多的优点,用膨化机替代DTDC。膨化大豆粉分干法膨化和湿法膨化两种,膨化方式不同,膨化大豆粉的感官及相关指标也存在差别。

干法膨化不加热、不加水,不需要大豆调质,单纯依靠物料与挤压机外筒壁及螺杆之间相互摩擦产热而进行的挤压方式将大豆膨化[2]。干法膨化时挤压温度不易控制,难以控制大豆粉中的尿素酶,容易“过熟”产生“美拉德反应”和“交连”反应,膨化料的质量受到原料、机械损耗、人为因素的影响。

湿法膨化先将大豆在调质器内通过低压蒸汽对物料进行预熟化和调质,然后进入膨化机,在膨化机内对大豆进行搅拌、挤压、剪切、蒸煮、成型,呈微孔状,膨化料具有凝胶性和组织化。在瞬时高温高压下把大豆调质到高密度胶质状态,其操作参数主要是压力、温度、时间和湿度。大豆中的蛋白质从55~60℃开始变性,温度每升高10℃蛋白质变性加速600倍。在加热过程中如果有少量水,蛋白质溶解度降低速度加快。膨化机是利用螺杆和螺杆套筒对大豆的挤压、剪切作用使其升温、加压并最后把料从套筒末端的压模模孔中挤出。通过注入热水或蒸汽调质并加热,可有效提高单位时间内的处理量,降低吨料电耗、易损件的磨损。湿法膨化生产全脂大豆粉在产能、电耗、产品质量等方面优于干法膨化生产的全脂大豆粉,所以全脂膨化大豆粉工艺多选取湿法膨化。

1全脂膨化大豆粉工艺

全脂膨化大豆粉工艺流程:大豆→清理→磁选→破碎→去皮→粉碎→调质→膨化→冷却→粉碎→过筛→装包。

1.1原料接收

选无“霉、菌”大豆。大豆经收获、晾晒、运输和储藏等过程后,一般含有泥土、沙粒、石子、金属、茎叶、皮壳、秸秆、蒿草、麻绳、病虫颗粒、不实粒和混入其他油料的种籽。在原料接收工段,选用清理设备清除这些杂质,避免进入后续流程中造成设备运行故障,从而给生产带来隐患。

1.2破碎、去皮

采用双对辊破碎机将大豆破成4~6瓣,破碎后的豆瓣经过吸皮器可除去适量的豆皮,提高成品的蛋白质含量。

1.3粉碎

豆瓣进入粉碎机(物料粉碎筛片规格Φ2.0、Φ2.5、Φ3.0mm或一边Φ2.0mm、另一边Φ2.5mm)。由于大豆含油量高,全脂大豆粉过筛孔比较困难,要在粉碎系统中加装吸风系统。除尘器滤袋材质选用拒水防油涤纶针刺毡,可有效减少滤袋粘料的现象。

1.4除铁

粉碎后的豆粒经过除铁装置除铁。

1.5破拱暂存仓

破拱暂存仓的仓体为圆桶形,仓底装有搅拌器,仓体有一定的仓容,起到暂存料的作用。搅拌器的旋转方向有正反之分,破拱暂存仓中搅拌器的旋转方向和喂料器的出料方向一致,保证物料连续稳定喂入膨化机,稳定膨化机内的压力,保证大豆粉品质均一;避免因断料可能造成的堵机,另外可避免油脂含量较高、粒度小、流动性不好的豆粒在仓中结拱。

1.6调质

选用双层调质器,通过湿热对大豆粉进行调质,这里的大豆调质器和大豆压榨厂大豆调质塔结构不同。多采取双层调质器,优点在于:①采用双层调质器,空间体积增加,延长有效调质时间;②蒸汽通过蒸汽喷嘴以雾状穿透整个料层,利用蒸汽热能与物料间的能量交换;③在上层调制器的进料口设有料封绞龙,保证进料的连续性,同时杜绝了蒸汽从进料口溢出进入喂料器、破拱暂存仓,引起结拱。物料在调质器滞留时间一般在120s,出料温度104℃左右。

1.7膨化

选用PHDS260大豆专用膨化机,主轴转速450r/min,螺杆直径260mm,双层单轴调质器功率15、15kW或三层单轴调质器功率15、5.5、15kW、主电机200/250kW,变频喂料器功率1.5kW,挤压机内部温度140~160℃,其特点:①增加长径比,延长了豆粒在膨化腔内的滞留时间,提升了热能和机械能的利用率;②优化螺杆配置,提高了机械能的输入量,同时避免了物料“反喷”现象的发生;③通过前面调质,提高了膨化机的负载,提升了处理量;④有效避免维生素、氨基酸的损失;⑤配2个蒸汽喷头、3个热水喷管,按需要供汽或热水,在开机时引流,在正常运行后停止送热水或蒸汽;⑥主轴是六边形,榨螺的内径也是六边形,加工精度要求高。

1.8干燥和冷却

选用翻板冷却器,在顶部进料先经旋转阀,隔断翻板冷却器的气流返回到膨化机,内部配旋转布料器,转速可调,翻板频率与进料量匹配,根据风机的风压,控制料位在420~580mm,进料温度在102~110℃,控制出料温度比室温高8℃。逆流干燥器的下料斗要求存料高度在300~500mm,起料封作用。

1.9粉碎

将冷却后结团膨化料粉碎。选用双对齿辊破碎机,通过调整齿辊之间的间距,破碎后物料过20目筛。现在饲料厂对粉碎度要求细小颗粒状,不成粉,各生产企业自己调整拉丝数目和丝槽的角度。

1.10装包

选用双斗称,编织袋包装,每袋50、60kg。进料、夹袋、缝包输送设备都是自动化,采取PLC控制,一个人操作。

2全脂膨化大豆粉的质量标准

目前没有全脂膨化大豆粉的国家标准,只有地区(企业)标准(见表1)。总体要求是:蛋白质溶解度70%~80%,颗粒度为过筛(20目)大于等于80%,脲酶活性在0.02~0.03(一般饲料要求≤0.4),粗纤维5%~6%,粗灰分5%~6%,粗蛋白质35%~39%,粗脂肪17%~20%,水分小于等于12%,香味浓、适口性好,无异味和酸味,保质期60d,包装50kg/袋。

 

全脂膨化大豆粉不易储藏,生产及储藏过程中对水分、湿度等要求较高。企业内控指标尤其水分一般低于签订标准,实测指标为10%左右,冬天因天气干燥厂家的水分控制略高于夏天。

全脂膨化大豆粉的其他要求:①产品为黄色或浅黄色粉状物,色泽一致,具有大豆的香味,无发酵、霉变、结块、虫蛀及异味异嗅;②除抗氧化剂、防霉剂、抗结块剂外,成品中不得添加饲料原料膨化大豆以外的物质,添加抗氧化剂、防霉剂、抗结块剂时应标注添加品种和数量;③孔径为2.8mm编织网99%通过,但不得有整粒大豆;孔径为1.4mm编织网的筛上物不得大于15%。

3效益分析

以50000t/年全脂膨化大豆粉生产线为例进行项目投资效益分析。生产投入单位成本包括:原料大豆2775元/t,蒸汽8.4元/t(70kg/t,0.12元/kg),电56元/t(70kW·h/t,0.8元/(kW·h)),检化验费用5元/t,包装成本40元/t,人工5元/t,折旧13元/t,小计2902.4元/t。大豆粉的预计不含税销售单价为3277.5元/t。项目预计年毛利1875.5万元。项目预计年投资回报1775.5万元(其他辅助销售、管理费用100万元/年),项目预计投资回收期0.25年(项目投入450万元)。

全脂膨化大豆粉项目即可满足市场的需求,又为公司增加新的利润增长点,占地面积小,投资少,见效快,投产50000t/年全脂膨化大豆粉生产线,全部投资回收期为0.25年,年收益1775.5万元。

4全脂膨化大豆粉营养价值(见表2)

 

由表2可见,采用湿法膨化生产的全脂膨化大豆粉粗蛋白质含量为35.2%,含油17.1%,粗纤维5.2%,粗灰分5.7%,含钙0.32%,总磷含量0.4%,达到地区(企业)标准。经测定,全脂膨化大豆粉中尿素酶活性为0.02~0.2U/g,蛋白质溶解度为72%~83%,油脂酸值(KOH)小于10.0mg/g,过氧化值小于6.0meq/kg,猪消化能大于17656.48kJ/kg,鸡代谢能大于15690kJ/kg,奶牛产奶净能大于8158.8kJ/kg。采用湿法膨化生产的全脂膨化大豆粉是一种很好的饲料配料。

5结束语

湿法膨化比干法膨化有无法替代的优点,随着膨化大豆粉的市场开拓,养殖业都要按乳猪的要求去提供全脂膨化大豆粉,生产线的规模按膨化机的处理量来定,现在都是按10、15t/h规模配置成套设备。

为了改进膨化效果,改进物料的调质效果,把调质器从单层进化到双层,现在到三层。在膨化机操作中,减少膨化机的出饼间隙,增加膨化机内榨膛压力,使大豆粉达到好的凝胶和密度,生产的全脂膨化大豆粉具有良好的适口性、浓香味。

现在大型压榨厂的效益受到许多因素制约,但是全脂膨化大豆粉的项目是投资少、见效快、利润高的项目,以前是饲料厂内自己做干法膨化(因没有蒸汽源),存在上述的短板,在近两年来,压榨油厂看到市场需求,利用自己的技术、蒸汽资源、大豆原料,纷纷上马全脂膨化大豆粉,为压榨厂创造出新的利润增长点。同时对产品指标和设备结构提出更高的要求,推进全脂膨化大豆粉的技术进步。

致谢:感谢江南大学王兴国教授、张家港路易达夫油脂有限公司程正华工程师、唐山中储粮油脂有限公司谭景辉先生、东凌粮油刘书江经理给予支持!

参考文献:
[1] 刘玉兰.油脂制取与加工工艺学[M].2版.北京:科学出版社,2009.
[2] 金征宇.挤压膨化技术及其在饲料工业中的应用[J].饲料工业,2000(6):1-5.
 

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