養蝦顆粒飼料的粘合劑

        商用養蝦飼料廠在生產具成本效益飼料上,有無數的考驗。其中最大的二次是降低成分及生產成本-它常使飼料的成本達每噸美金4到6百元-及改良飼料在水中穩定性。較好的水中穩定性非常要緊,因為它才是改進飼料效率及保持池水品質的一種方法。

        為降低成分的成本,飼料廠大量採用植物性蛋白質。這卻使得改良水中穩定性的考驗更為困難,尤其是傳統式顆粒飼料為甚。當飼料廠在製造養蝦顆粒飼料時,減少昂貴海產蛋白質使用,顆粒黏合添加劑,特別是那些用量少的合成型,可能責任比較重大。

        製成顆粒可能是混合動物飼料大量加工的已知最好方法。成分的選用、顆粒大小的決定、及水中穩定產品的適當調節,都是製粒過程中的重要及不可忽略的步驟。穩定性更是不可少的特性。這可以經由適切的粉粒大小、蒸汽處理以糊化碳水化合物成分、使用適當的顆粒黏合劑、及小心挑選沖模大小。總成本也一樣十分重要,這也就是最低成本配方的觀念,納入所有製造顧慮之列。

        擠壓熟化是水產飼料生產的另一選擇。這一程序,使用摩擦式蒸汽以產生所需熱力及壓力,可以製造出乾及半乾二種飼料,既有各種形式及大小,也有下沈及浮起二種。更重要的是擠壓措施有利於澱粉成分的適當糊化,並使可能存在成分中潛在抗代謝物不生作用,及得以使用各種副產品為主的配方。溫度、時間及含水量等因素,全都重要於避免對敏感成分的破壞,特別是維生素一類。

        作為一種加工作法,擠壓通常比製粒成本高。多數主張養蝦飼料以擠壓法製造的人士,認為它有加工較多種成分的能力,有更好糊化或澱粉基質形成,以及調整產品型式。

"天然"與"傳統"添加黏合劑

        使水產飼料有水中穩定性的黏合劑,包括有添加物(天然發生的或人工合成的。)及有糊化性質的營養成分,此如各種穀物,特別是一些小麥產品。高筋小麥已經被稱為最合理想,但是,由於它是人類食品中所使用的,使得成為產蝦國家裡二方面需求競爭的相當大問題。塊莖澱粉如樹薯或百合科絲蘭,由於它們的糊化性質,比葉類澱粉更受喜好。

        特別是在亞洲國家,常用米及小麥麵筋作為黏合劑。只是它們需要適當水化,才能完全作用。需要含水量有仔細的平衡,才不致阻塞製粒模孔。這些及其他黏合劑的性能,有賴於小心監視,以保障理想製粒狀況。

        甚至特殊小麥產品的挑選,會影響到成品的安定性。硬冬麥與春麥間的不同,應該要考慮到,因為它們會表現出不同的黏合性質。這也不是不能使用擁有理想糊化潛力的其他種穀物。

        傳統黏合劑,像是羧甲基纖維素(CMC)及木磺酸鹽,用在禽畜飼料中使顆粒夠便及耐久,然在改進水中穩定性的成功程度不一。有些至少中等程度水溶性。在傳統用以衡量顆粒強度的顆粒耐久指數(PDI)、與顆粒實際水中穩定性之間缺乏正相關。

合成黏合劑

        合成黏合劑已經成功的用在水產飼料,出名的有原產自德國的聚羥甲基尿素。這種以蟻醛為基的塑化劑已經是最佳的顆粒黏劑,用量0.3∼0.5%,並需適當蒸汽處理以催化其作用。雖然它已經不被原來的供商再生產,但現在市場上有類似或相同產品供水產飼料黏合劑用。

        一家美國化學公司,現正製造一種黏合添加劑,正賣給全世界蝦用飼料製造廠。這一黏合劑是具有似塑化劑特性的不溶性聚合體。溶點低於110℃的適當聚合體,選自含聚醯胺及乙烯共聚物,並至少有一個乙烯不飽和共聚單體的組群。這種黏合劑的適切發生功用,也與其他種的一樣,有賴於密切配合的適當加工條件。

影響水中穩定性的因素

        顆粒穩定性常是一種根據對物理性完整的專斷"列級"之主觀性評價。其他試驗則是依據顆粒在水中所喪失的實際重量。同樣的,顆粒的結構強度可以用物理性擊碎而衡量。目前多數養蝦人及飼料廠完全只著重於對顆粒的物理性完整作主觀性觀察。但是試驗卻顯示在侵入水中的前幾分鐘內,就會溶失掉用相當多的水溶性養分。關於蝦飼料的水中穩定性,有幾項特別加工考慮。

        原料可以依顆粒品質因素,壓縮能量因素及磨擦因素而決定其物理性價值(自1至10)。粉飼料中含有過多脂肪,會降低顆粒的耐久性及穩定性。顆粒品質會因過多(2%)脂肪添加到粉中而嚴重受損。顆粒中含有大粒會引起裂口及自然破裂點,使構成水分迅速進入的通道,直入核心。飼料粉粒的大小(<1.5mm)在適當顆粒成形上至關重要。

        為使生產量及顆粒品質完美,混合完全飼料粉在進入熱壓調理機時,應該含約11∼12%的水分,再被蒸汽加上約4.5∼5%的水分。因此進入顆粒沖模時已調理過的粉飼料,應該最多只含水16∼17%。

        總含水量,包括結合的及添加的,對粉飼料非常重要。結合的水分是那些存在於原材料成分中的。添加的是在製存在於原材料成分中的。添加的是在製粒機中以蒸汽及水分形式增添的。製粒機的阻塞點,發生在粉飼料含水量約為18%時。在製粒機上可以增加的蒸汽量,賴結合水含量及乾粉溫度。以蒸汽形式每增加水分1%,飼料粉的溫度增加攝氏10度。當乾粉溫度高,就可以加大量蒸汽。這樣才使操作手達到必需的高濕粉溫度,而不致超過最高含水量。

製粒前的調理

        很多試驗結果指出,當用天然黏合劑時,對粉狀飼料作增加調理是有好處的。在製粒機的調理間裡時間之長久,會直接影響顆粒的最後穩定性。現在規定包括在調理間裡時間加長,以增加粉飼料停留時間,及其與蒸汽溫度與水分相處的時間。

        另外的方法則包括更精細的製粒前調理系統,它的特別是有一初步蒸汽套混合間以乾熱飼料,而後用蒸汽在次一混合調理機中完成粉飼料的調理。預熱粉飼料可使蒸汽更快更好透入產品之中,因而加速糊化,使黏合特別好,水中穩定性及顆粒品質也最好。

        製粒前的調理,熱與水分共同軟化粉粒,使它們能在粒模中更容易共同成形。在調理時發生一些澱粉的糊化。這一作用就成天然黏合劑。理想上,調理蒸汽壓力隨同粉飼料中相對含水量及碳水化合物存在量的增多而增高。

        蒸汽的品質也是因素之一,它在進入調理間時應儘可能的乾燥。一般而言,調理時間愈久,則水中穩定性更好。在將澱粉含量高的飼料製粒時,需要1∼1.35巴(每平方吋15至20磅)的低蒸汽壓,使透入粉飼料的熱及水分最多,才有適切的澱粉糊化。至於含蛋白質高的飼料,熱會塑化蛋白質使它成為天然黏合劑。蛋白質的含量及密度均是顆粒品質及生產率的重要因素。

        製造水產飼料的鋼模,通常要比製其他動物用飼料的厚些。這能增加澱粉糊化及改善緊密程度,但降低了製粒機的能量。為了要有更好的水中穩定性,可能需要有更高的壓縮模。有許多種大小鋼模可供選用,以便配合為魚或甲殼類各生長階段使用混合飼料的配製。製成顆粒後在控制下的慢慢冷卻,對該產品最後的水中穩定性會作有利的影響。

        較好水中穩定性在改良飼料效率及保持池水品質方法裡非常重要。充分穩定性需要顆粒有內聚結構,這一點可以由糊化或暫時結合產生的物理化學性改變所達成。但是,若是用了太多低成本成分在內,卻可能會有降低水中穩定性的潛在危險。由於飼料廠開發較便宜的配方,天然及合成顆粒黏合劑的角色責任更大了。

                                                                                            (譯自飼料月刊1991年3月號)

                                                         飼料營養雜誌(109~112)-鄧日青譯.九一年九期

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