在20世紀90年代,隨著我國飼料養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,全脂大豆蛋白粉被應用到飼料配料中,其生產(chǎn)工藝為:大豆→清理→磁選→破碎→調(diào)質(zhì)→壓坯→DTDC→冷卻→裝包。大豆經(jīng)清理、磁選、破碎后進入立式(或臥式)軟化鍋在60~65℃調(diào)質(zhì)25~30min,然后進入壓坯機壓成坯片厚度為0.32~0.35mm,壓好的坯片進DTDC,用間接蒸汽保溫、直接蒸汽調(diào)質(zhì),使豆坯產(chǎn)生美拉德反應,冷卻后裝包。隨著大型飼料級膨化機的應用,在處理大豆時膨化機比DTDC具有更多的優(yōu)點,用膨化機替代DTDC。膨化大豆粉分干法膨化和濕法膨化兩種,膨化方式不同,膨化大豆粉的感官及相關(guān)指標也存在差別。
干法膨化不加熱、不加水,不需要大豆調(diào)質(zhì),單純依靠物料與擠壓機外筒壁及螺桿之間相互摩擦產(chǎn)熱而進行的擠壓方式將大豆膨化。干法膨化時擠壓溫度不易控制,難以控制大豆粉中的尿素酶,容易“過熟”產(chǎn)生“美拉德反應”和“交連”反應,膨化料的質(zhì)量受到原料、機械損耗、人為因素的影響。
濕法膨化先將大豆在調(diào)質(zhì)器內(nèi)通過低壓蒸汽對物料進行預熟化和調(diào)質(zhì),然后進入膨化機,在膨化機內(nèi)對大豆進行攪拌、擠壓、剪切、蒸煮、成型,呈微孔狀,膨化料具有凝膠性和組織化。在瞬時高溫高壓下把大豆調(diào)質(zhì)到高密度膠質(zhì)狀態(tài),其操作參數(shù)主要是壓力、溫度、時間和濕度。大豆中的蛋白質(zhì)從55~60℃開始變性,溫度每升高10℃蛋白質(zhì)變性加速600倍。在加熱過程中如果有少量水,蛋白質(zhì)溶解度降低速度加快。膨化機是利用螺桿和螺桿套筒對大豆的擠壓、剪切作用使其升溫、加壓并最后把料從套筒末端的壓模??字袛D出。通過注入熱水或蒸汽調(diào)質(zhì)并加熱,可有效提高單位時間內(nèi)的處理量,降低噸料電耗、易損件的磨損。濕法膨化生產(chǎn)全脂大豆粉在產(chǎn)能、電耗、產(chǎn)品質(zhì)量等方面優(yōu)于干法膨化生產(chǎn)的全脂大豆粉,所以全脂膨化大豆粉工藝多選取濕法膨化。
全脂膨化大豆粉工藝
全脂膨化大豆粉工藝流程:大豆→清理→磁選→破碎→去皮→粉碎→調(diào)質(zhì)→膨化→冷卻→粉碎→過篩→裝包。
1.原料接收
選無“霉、菌”大豆。大豆經(jīng)收獲、晾曬、運輸和儲藏等過程后,一般含有泥土、沙粒、石子、金屬、莖葉、皮殼、秸稈、蒿草、麻繩、病蟲顆粒、不實粒和混入其他油料的種籽。在原料接收工段,選用清理設(shè)備清除這些雜質(zhì),避免進入后續(xù)流程中造成設(shè)備運行故障,從而給生產(chǎn)帶來隱患。
2.破碎、去皮
采用雙對輥破碎機將大豆破成4~6瓣,破碎后的豆瓣經(jīng)過吸皮器可除去適量的豆皮,提高成品的蛋白質(zhì)含量。
3.粉碎
豆瓣進入粉碎機(物料粉碎篩片規(guī)格Φ2.0、Φ2.5、Φ3.0mm或一邊Φ2.0mm、另一邊Φ2.5mm)。由于大豆含油量高,全脂大豆粉過篩孔比較困難,要在粉碎系統(tǒng)中加裝吸風系統(tǒng)。除塵器濾袋材質(zhì)選用拒水防油滌綸針刺氈,可有效減少濾袋粘料的現(xiàn)象。
4.除鐵
粉碎后的豆粒經(jīng)過除鐵裝置除鐵。
5.破拱暫存?zhèn)}
破拱暫存?zhèn)}的倉體為圓桶形,倉底裝有攪拌器,倉體有一定的倉容,起到暫存料的作用。攪拌器的旋轉(zhuǎn)方向有正反之分,破拱暫存?zhèn)}中攪拌器的旋轉(zhuǎn)方向和喂料器的出料方向一致,保證物料連續(xù)穩(wěn)定喂入膨化機,穩(wěn)定膨化機內(nèi)的壓力,保證大豆粉品質(zhì)均一;避免因斷料可能造成的堵機,另外可避免油脂含量較高、粒度小、流動性不好的豆粒在倉中結(jié)拱。
6.調(diào)質(zhì)
選用雙層調(diào)質(zhì)器,通過濕熱對大豆粉進行調(diào)質(zhì),這里的大豆調(diào)質(zhì)器和大豆壓榨廠大豆調(diào)質(zhì)塔結(jié)構(gòu)不同。多采取雙層調(diào)質(zhì)器,優(yōu)點在于:①采用雙層調(diào)質(zhì)器,空間體積增加,延長有效調(diào)質(zhì)時間;②蒸汽通過蒸汽噴嘴以霧狀穿透整個料層,利用蒸汽熱能與物料間的能量交換;③在上層調(diào)制器的進料口設(shè)有料封絞龍,保證進料的連續(xù)性,同時杜絕了蒸汽從進料口溢出進入喂料器、破拱暫存?zhèn)},引起結(jié)拱。物料在調(diào)質(zhì)器滯留時間一般在120s,出料溫度104℃左右。
7.膨化
選用大豆專用膨化機,其特點:①增加長徑比,延長了豆粒在膨化腔內(nèi)的滯留時間,提升了熱能和機械能的利用率;②優(yōu)化螺桿配置,提高了機械能的輸入量,同時避免了物料“反噴”現(xiàn)象的發(fā)生;③通過前面調(diào)質(zhì),提高了膨化機的負載,提升了處理量;④有效避免維生素、氨基酸的損失;⑤配2個蒸汽噴頭、3個熱水噴管,按需要供汽或熱水,在開機時引流,在正常運行后停止送熱水或蒸汽。
8.干燥和冷卻
選用翻板冷卻器,在頂部進料先經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥,隔斷翻板冷卻器的氣流返回到膨化機,內(nèi)部配旋轉(zhuǎn)布料器,轉(zhuǎn)速可調(diào),翻板頻率與進料量匹配,根據(jù)風機的風壓,控制料位在420~580mm,進料溫度在102~110℃,控制出料溫度比室溫高8℃。逆流干燥器的下料斗要求存料高度在300~500mm,起料封作用。
9.粉碎
將冷卻后結(jié)團膨化料粉碎。選用雙對齒輥破碎機,通過調(diào)整齒輥之間的間距,破碎后物料過20目篩?,F(xiàn)在飼料廠對粉碎度要求細小顆粒狀,不成粉,各生產(chǎn)企業(yè)自己調(diào)整拉絲數(shù)目和絲槽的角度。
10.裝包
選用雙斗稱,編織袋包裝,每袋50、60kg。進料、夾袋、縫包輸送設(shè)備都是自動化,采取PLC控制,一個人操作。
全脂膨化大豆粉的質(zhì)量標準
目前沒有全脂膨化大豆粉的國家標準,只有地區(qū)(企業(yè))標準??傮w要求是:蛋白質(zhì)溶解度70%~80%,顆粒度為過篩(20目)大于等于80%,脲酶活性在0.02~0.03(一般飼料要求≤0.4),粗纖維5%~6%,粗灰分5%~6%,粗蛋白質(zhì)35%~39%,粗脂肪17%~20%,水分小于等于12%,香味濃、適口性好,無異味和酸味,保質(zhì)期60d,包裝50kg/袋。
全脂膨化大豆粉不易儲藏,生產(chǎn)及儲藏過程中對水分、濕度等要求較高。企業(yè)內(nèi)控指標尤其水分一般低于簽訂標準,實測指標為10%左右,冬天因天氣干燥廠家的水分控制略高于夏天。
全脂膨化大豆粉的其他要求:①產(chǎn)品為黃色或淺黃色粉狀物,色澤一致,具有大豆的香味,無發(fā)酵、霉變、結(jié)塊、蟲蛀及異味異嗅;②除抗氧化劑、防霉劑、抗結(jié)塊劑外,成品中不得添加飼料原料膨化大豆以外的物質(zhì),添加抗氧化劑、防霉劑、抗結(jié)塊劑時應標注添加品種和數(shù)量;③孔徑為2.8mm編織網(wǎng)99%通過,但不得有整粒大豆;孔徑為1.4mm編織網(wǎng)的篩上物不得大于15%。
全脂膨化大豆粉項目即可滿足市場的需求,又為公司增加新的利潤增長點,占地面積小,投資少,見效快。
采用濕法膨化生產(chǎn)的全脂膨化大豆粉粗蛋白質(zhì)含量為35.2%,含油17.1%,粗纖維5.2%,粗灰分5.7%,含鈣0.32%,總磷含量0.4%,達到地區(qū)(企業(yè))標準。經(jīng)測定,全脂膨化大豆粉中尿素酶活性為0.02~0.2U/g,蛋白質(zhì)溶解度為72%~83%,油脂酸值(KOH)小于10.0mg/g,過氧化值小于6.0meq/kg,豬消化能大于17656.48kJ/kg,雞代謝能大于15690kJ/kg,奶牛產(chǎn)奶凈能大于8158.8kJ/kg。采用濕法膨化生產(chǎn)的全脂膨化大豆粉是一種很好的飼料配料。
結(jié)束
濕法膨化比干法膨化有無法替代的優(yōu)點,隨著膨化大豆粉的市場開拓,養(yǎng)殖業(yè)都要按乳豬的要求去提供全脂膨化大豆粉,生產(chǎn)線的規(guī)模按膨化機的處理量來定,現(xiàn)在都是按10、15t/h規(guī)模配置成套設(shè)備。
為了改進膨化效果,改進物料的調(diào)質(zhì)效果,把調(diào)質(zhì)器從單層進化到雙層,現(xiàn)在到三層。在膨化機操作中,減少膨化機的出餅間隙,增加膨化機內(nèi)榨膛壓力,使大豆粉達到好的凝膠和密度,生產(chǎn)的全脂膨化大豆粉具有良好的適口性、濃香味。
現(xiàn)在大型壓榨廠的效益受到許多因素制約,但是全脂膨化大豆粉的項目是投資少、見效快、利潤高的項目,以前是飼料廠內(nèi)自己做干法膨化(因沒有蒸汽源),存在上述的短板,在近兩年來,壓榨油廠看到市場需求,利用自己的技術(shù)、蒸汽資源、大豆原料,紛紛上馬全脂膨化大豆粉,為壓榨廠創(chuàng)造出新的利潤增長點