全脂大豆（full fat soybean）是整粒大豆經(jīng)加熱處理后的產(chǎn)品。Wisemn的研究表明，在幾種加熱處理中，以擠壓法所得全脂大豆的代謝能含量最高，為17.9MJ/kg；其次為烘焙大豆，為15.6MJ/kg；再次是微波處理的大豆，為15.4MJ/kg。據(jù)測定，膨化全脂大豆的綜合氨基酸的消化率為92.5%，賴氨酸的消化率為90.6%，故高于豆餅中這兩類氨基酸的消化率。全脂大豆的營養(yǎng)成分與生大豆類似，因經(jīng)加熱處理，水分較低，其他成分則相對提高，但蛋氨酸仍顯不足。膨化大豆與其它原料的營養(yǎng)見表1。

表1全脂膨化大豆與幾種主要原料營養(yǎng)比較

Cheva-Lsakaru和Tangtaweeipat比較了不同加工技術(shù)對肉仔雞的應(yīng)用效果，認(rèn)為擠壓膨化全脂大豆具有兩個優(yōu)勢：一是對胰蛋白酶抑制因子有很好的破壞作用，破壞程度分別比蒸汽和干燥加工提高11.2%和74.5%；二是飼料轉(zhuǎn)化率明顯高于豆粕、蒸汽加工的全脂大豆和干炒加工的全脂大豆。

本文在實驗室試驗的基礎(chǔ)上，探討擠壓過程中擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)、原料處理及擠壓主要工藝參數(shù)變化對擠壓效果的影響，以尋求較為恰當(dāng)和穩(wěn)定的加工工藝，同時使加工產(chǎn)量、質(zhì)量得以提高。

1 材料與方法

1.1試驗原料與主要試劑

試驗原料：大豆與生豆餅均由浙江省海鹽縣通元飼料廠提供，其主要組成見表2。

主要試劑：均為分析純。

表2試驗用原料主要成分

1.2主要設(shè)備

135型干法擠壓機(jī)，部分零件經(jīng)調(diào)整，模頭自制，帶外加熱。

1.3分析方法

粗脂肪：索氏抽提法

粗蛋白：微量凱氏定氮法

脈酶測定：GB8622一88

產(chǎn)量測定：實測（kg/h·臺）

2 結(jié)果與討論

2.1螺桿壓力環(huán)對擠壓效果的影響

擠壓過程中，壓力環(huán)對物料起粉碎、限流和局部增大壓力的作用，它對擠壓工藝的穩(wěn)定及產(chǎn)量的高低影響較大。本試驗采用生大豆（細(xì)粉碎全通φ2.5mm篩板、水分調(diào)至15.5%）與生豆餅（細(xì)粉碎全通φ2.5mm篩板，水分18%），分別在160±5℃與140±5℃下擠壓，以擠壓產(chǎn)品的脲素酶活力UA與產(chǎn)量為指標(biāo)，考察了不同壓力環(huán)不同條件下的擠壓效果，結(jié)果見表3。

表3 壓力環(huán)排布對產(chǎn)品脲酶活性（UA）和產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，對全脂大豆的擠壓加工而言，壓力環(huán)的數(shù)量及直徑大小對擠壓產(chǎn)品的UA值與產(chǎn)量影響很大。在同時使用φ135mm、φ130mm、φ135mm三個壓力環(huán)時，盡管產(chǎn)品尿素酶活力很低，但其產(chǎn)量卻很小，且擠壓狀態(tài)不夠穩(wěn)定，時有噴爆現(xiàn)象。改用一個φ130mm壓力環(huán)，由于對物料作用太小，故UA嚴(yán)重超標(biāo)。選用一個φ138mm壓力環(huán)基本適中，雖UA仍超標(biāo)，但可以通過其它參數(shù)的調(diào)整加以解決。在以下的試驗中壓力環(huán)均選用一只φ138mm，裝置在螺桿的中段。

對生豆餅擠壓，由于原料UA遠(yuǎn)小于生大豆，故只使用一只φ130mm壓力環(huán)，UA也可達(dá)標(biāo)。以下對生豆餅擠壓試驗均在螺桿中段裝一只φ130mm壓力環(huán)。

2.2螺桿組成對擠壓效果的影響

螺桿結(jié)構(gòu)及螺桿之間的組合影響物料在擠壓過程中的滯留時間及受力大小。上述壓力環(huán)試驗是在5節(jié)單螺紋螺桿下完成的。為了考察螺桿組成對擠壓效果的影響，本研究在靠近模孔的第一節(jié)單螺紋用雙螺紋替代后進(jìn)行試驗，其兩種不同螺桿組成的試驗效果見表4。

表4螺桿安排對UA及產(chǎn)量的影響

    結(jié)果表明，改用一節(jié)雙螺紋螺桿后，擠壓產(chǎn)量有所下降，但UA降低也較明顯。綜合質(zhì)量與產(chǎn)量兩個方面考慮，還是以1節(jié)雙螺紋螺桿加4節(jié)單螺紋螺桿的組合較為適宜，并在以下的試驗中均采用這種排布。

2.3原料拉度對擠壓效果的影響

相同質(zhì)量的原料，粒度不同導(dǎo)致物料的總表面積及物料的物理性狀均有差異，并使傳熱、傳質(zhì)性能發(fā)生變化，這些因素均會影響物料的擠壓效果。表5是對整粒大豆、粗碎大豆（用6.0mm篩孔板破碎）、細(xì)碎大豆（用2.5mm篩孔板粉碎）以及粗碎豆餅、細(xì)碎豆餅分別擠壓的生產(chǎn)試驗結(jié)果。

表5物料粒度對擠壓效果的影響

注：全脂大豆擠壓溫度170±5℃，原料水分15.5%，生豆餅擠壓溫度140±5℃，原料水分18.0%。

結(jié)果表明，隨著物料粉碎程度的提高，抗?fàn)I養(yǎng)因子受到擠壓作用更為完全。如全脂大豆經(jīng)粗粉碎，擠壓產(chǎn)品UA，超標(biāo)嚴(yán)重；但經(jīng)細(xì)粉碎后，可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

雖然細(xì)粉碎需增加電耗，但表4表明，隨著擠壓前原料粒度的減小，擠壓產(chǎn)量增加顯著。這就是說從整個加工過程來看，總電耗并非增加。此外，原料粒度的減小對機(jī)器的磨損也會降低。因此，實際生產(chǎn)中原料以細(xì)粉碎為好，當(dāng)然這是以對目前使用的干法擠壓機(jī)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整為前提的。以下試驗中物料都經(jīng)細(xì)粉碎處理。

2.4原料水分對擠壓效果的影響

表6物料水分對UA及產(chǎn)量的影響

從表6可以看出，入機(jī)物料水分含量的提高，有利于抗?fàn)I養(yǎng)因子的鈍化及產(chǎn)量的增加。但原料水分過高，則擠出產(chǎn)品水分含量亦相應(yīng)增大，不利于安全儲存。故建議大豆擠壓水分在15%左右而生豆餅擠壓水分在18%左右為宜。

2.5擠壓溫度對擠壓效果的影響

表7擠壓溫度對UA及產(chǎn)量的影響

由表7可以看出，生大豆、生豆餅分別在操作溫度170±5℃，140±5℃的條件下擠壓，所得產(chǎn)品UA即能達(dá)標(biāo)。

3 結(jié)論

3.1對全脂大豆的擠壓加工，采用我們自制的孔模、帶外加熱器（2kW），選用一個φ138mm壓力環(huán)，第1節(jié)為雙螺紋螺桿、其余為單螺紋螺桿，原料經(jīng)細(xì)粉碎（φ2.5mm篩板），調(diào)節(jié)原料水分至15%，在調(diào)水的同時加入0.5%添加劑，控制擠壓溫度在170±5℃，即可生產(chǎn)出UA＜0.4的全脂膨化大豆，其產(chǎn)量在800-1000kg/h（采用PHG-135型擠壓機(jī)）。

3.2對生豆餅的擠壓加工，設(shè)備條件除壓力環(huán)用φ130mm外，其余同（1）；原料亦經(jīng)細(xì)粉碎，調(diào)水分18%，加入0.3%-0.5%添加劑，控制擠壓溫度在150℃左右，產(chǎn)品質(zhì)量較佳，產(chǎn)量可達(dá)1000-1200kg/h。

4 全脂膨化大豆不同添加量在肉雞飼料中的應(yīng)用

為測試全脂膨化大豆喂飼肉仔雞的效果，使用擠壓膨化機(jī)加工全脂大豆粉，配制肉雞全價飼料進(jìn)行飼料對比試驗。按47日齡試驗周期，按13%、20%、28%添加膨化大豆，考察其生長性能。試驗結(jié)果見表8。

表8肉雞飼養(yǎng)試驗結(jié)果