CN109874936A - 二次熟化制备饲料级全脂大豆粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉的方法,技术方案包括将除杂后的大豆原料进行初破碎得破碎料；通入饱和蒸汽对破碎料进行调质软化；调质软化的物料经表面干燥、冷却后再经轧胚得到轧胚物料；将轧胚物料送入挤压机进行挤压膨化得到一次膨化料，挤压膨化后物料呈薄瓦片状；对薄瓦片状物料进行高温烘焙熟化，烘焙熟化分为两个阶段，第一阶段10min～15min、物料表面温度120℃～160℃，第二阶段5min～15min、物料表面温度170℃～210℃，烘培后冷却、粉碎即得。本发明工艺制备的大豆粉能有效降低大豆抗营养因子、营养价值高、诱食和适口性俱佳，可作为乳仔猪及高档饲料的优质原料。

Description

二次熟化制备饲料级全脂大豆粉的方法

技术领域

本发明涉及饲料制备领域,具体的说是一种二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉。

背景技术

大豆是我国主要的农产品之一，大豆中含有32％～40％的蛋白和17％～20％脂肪，淀粉含量在26％，是一种优质的饲料原料。但大豆中还含有一些抗营养因子，如：血球凝集素、脲酶、胰蛋白酶抑制因子等，直接饲喂生大豆会引起动物腹泻、生长抑制，降低其生物利用率，特别是对于猪仔，这种影响可能是致命，不能直接添加的饲料中，从而制约了其在畜禽饲料中的利用。

由于大豆抗营养因子的存在，领域内专家一直致力于探索破坏或钝化大豆抗营养因子的技术手段。目前常见的处理方法有：微生物发酵法、膨化法等。微生物法由于发酵条件限制因素较多，所以存在产品质量不易控制，受季节影响因素大，产品质量不稳定，批次之间产品质量差异较大等问题。膨化法是一种高温快速方法，利用抗营养因子大多不耐热的特性，通过适当的热加工技术以期破坏或钝化其抗营养因子。但仍存在以下问题：一是由膨化时间过短、温度高，极易导致熟化不均；二是过于注重消除抗营养因子，而不兼顾适口性和营养物质的保存，导致诱食性和适口性差；三是有些抗营养因子需要在高温条件下有一定的时间作用，所以对大豆中的消除率不高，如大豆中的抗原蛋白的降解率率低于仅为70％，蛋白溶解度一般为75％，所以其仅能在一般饲料中添加，而在仔猪及高档饲料中添加量不高；四是膨化加工是瞬间高温膨化，极易把大豆中的油脂榨出(漏油)，油脂在空气中又极易氧化，所以不得不在生产过程中添加抗氧化添加剂，产品不易储存，最终影响饲料产品质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种能有效降低大豆抗营养因子、营养价值高、诱食和适口性俱佳，可作为乳仔猪及高档饲料的优质原料的二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉。

技术方案包括以下步骤：

除杂粉碎：将除杂后的大豆原料进行初破碎得破碎料；

调质软化：通入饱和蒸汽对破碎料进行调质软化；

干燥冷却轧胚：对调质软化的物料经表面干燥、冷却，再经轧胚得到轧胚物料；

一次熟化：将轧胚物料送入挤压机进行挤压膨化得到一次膨化料，控制物料出机温度为90℃～110℃，膨化时间为15～35s，挤压膨化后物料呈薄瓦片状；

二次熟化：对薄瓦片状物料进行高温烘焙熟化，烘焙熟化分为两个阶段，第一阶段10min～15min、物料表面温度120℃～160℃，第二阶段5min～15min、物料表面温度170℃～210℃，烘培后冷却、粉碎即得。

所述除杂粉碎步骤中:所述大豆破碎粒度为4～6瓣，破碎豆的粉末度控制在20目筛下物不超过10wt％。

所述调质软化步骤中，向粉碎料中加入粉碎料质量11-15％的水再通入饱和蒸汽对破碎料进行调质软化，控制软化温度为72℃～80℃，软化时间为14min～35min。

所述的干燥冷却轧胚步骤中，控制所述轧胚物料的厚度为0.20mm～0.35mm。

所述一次熟化步骤中，物料的膨胀度为1.5～2.5。

所述二次熟化步骤中，所述烘焙采用远红外加热发生器,加热温度为400℃～600℃。

针对背景技术存在的问题，发明人进行了如下改进；(1)为解决营养因子消除不彻底等问题，发明人先对物料进行粉碎破坏大豆表皮，为后续热处理作准备；优选所述大豆破碎粒度为4～6瓣，破碎豆的粉末度控制在20目筛下物不超过10％，过粗会影响膨化效果，导致产品的膨化度不够；当物料破碎过细时，在轧胚过程中物料会自由通过轧辊间的轧距而不被挤压，不能有效破坏其物理结构。(2)创造性的采用了三次不同方式的热处理工艺，第一次为低温调质，由于大豆的含油量较低，可塑性差，所以破碎料可在饱和蒸汽的作用下，改变其特性，使其具有适宜的碳素性，即具有一定的弹塑性，可有效较低轧胚时的粉末度和粘辊现象；并还有利于后期轧胚和挤压膨化时降低机械能耗。第二次为挤压膨化，在调质软化后的基础上进行挤压膨化，由于物料通过第一次调质，物料含水量增加，膨化过程中物料受热更均匀、整个物料变成熔化的塑性胶状体，从而产生组织结构上的变化。大豆膨化后，其细胞壁被较完整地破坏、撕裂变成絮状纤维，细胞间距拉大、纤维结构疏松，这些变化有利用动物对其蛋白和脂肪的消化吸收；同时使大豆中的抗营养因子大部分在此被破坏或钝化，淀粉随即产生糊化，整个物料变成熔化的塑性胶状体。膨化阶段优选控制物料出机温度为90℃～110℃，膨化时间为15～35s；温度过高、时间过长会，会严重影响大豆的酸溶解度；当加工温度低于90℃时，其蛋白质溶解度较高，接近最高溶解度标准85％，但脲酶含量较高，表明其在进行低温加工时，虽然可以获得较高的蛋白质溶解度，但由于大豆中抗营养冈子没有被完全消除，仍会影响到畜禽对膨化大豆蛋白的消化吸收利用。物料的膨胀度为1.5～2.5，膨胀度过高会使物料的物料结构变的过于蓬松，并且产生漏油现象；膨胀度过低会则大豆的物理结构不能被充分破坏。第三次为烘焙，烘焙会使物料中的淀粉产生糊化、蛋白质变性等一系列化学变化，使物料达到熟化、抗营养因子进一步灭活，并更进一步的目是使食物的口感发生变化。烘焙分为两个阶段，第一阶段10min～15min、物料表面温度120℃～160℃，先通过高温进行脱水预热，为第二阶段烘焙作准备；第二阶段5min～15min、物料表面温度170℃～210℃，使物料发生轻度的美拉德反应产生使其具有浓郁的香气，具有极好的诱食性，提高抗营养因子的消除率，并可以弥补高温膨化带来的油脂榨出(漏油)问题。时间过长会引起物料焦化，过短不能引起美拉德反应，从而不能产生芳香的气味，影响饲料的诱食性；温度过高会使大豆中的蛋白质变性，降低蛋白的酸溶解度，从而降低动物对蛋白的消化率，不被消化的食物排出体外浪费粮食资源，并可能引起仔猪腹泻；温度过低则淀粉得不到充分糊化，仔猪采食后不能充分消化，也会引起腹泻。(3)在第一次调质软化后并不直接进行膨化，而是先表面干燥后进行轧胚得到轧胚物料，轧胚一方面可以破坏大豆的细胞组织，增加大豆的表面积，使料胚达到一致性，另一方面通过轧胚使物料形成的薄片状，膨化后会形成薄瓦片状物料，在后续烘焙时能使物料均匀受热(避免原始整颗物料或糊化物料焙烘存在的糊化不均或焦化问题)，可在短时间内充分熟化，大大提高糊化度和诱食性，也能很好的避免糊状或粉状物料烘培焦化的问题，减少营养物质的损失，有利于后期储存。所述轧胚厚度优选为0.20mm～0.35mm，过厚则物料的受热面积小，需要的烘焙时间长，物料受热不均匀，产生夹生现象；过薄会成倍的增加压片的动力消耗，增加加工成本，并容易产生粉末，不利于后续的烘焙加工。

本加工工艺通过三次热处理结合轧胚工艺，大幅提高大豆中的抗营养因子进行灭活率85％以上，即减少大豆营养成分损失，又保证了产品有较高的溶解度，其蛋白溶解度可达80％以上，使本产品的卫生质量指标高于我国饲料级豆粕标准。经本发明方法制备的全脂大豆粉可不限量添加，既是优质的蛋白饲料原料，也是良好的能量饲料原料，具有浓郁的香气和诱食性，由于是低温膨化，有效克

服了高温膨化的漏油现象，减少了油脂氧化度，储藏时间长可至3个月。可作为乳仔猪及高档饲料的优质原料之一。

具体实施方式

通过以下具体的实施例对本发明技术方案进行详细说明。

实施例1

一种二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉的方法，具体包括以下步骤：

步骤一：原料的清理。利用筛选、磁选、风选或去石等装置或设备对大豆原料清理，清理后的原料中含杂量不超过0.5wt％。

步骤二：原料的初破碎。将大豆原料进行破碎得到破碎料，大豆破碎粒度为4～6瓣，破碎豆的粉末度控制在20目筛下物不超过10wt％。

步骤三：调质软化。向破碎料中加入物料重量11％的水，软化温度72℃，软化时间为14min，进行连续调质软化。

步骤四：干燥冷却轧胚：将调质软化的物料经表面干燥、冷却后再经轧胚得到轧胚物料，轧胚厚度为0.20mm～0.35mm；

步骤五：一次挤压熟化。将调质轧坯后的大豆送人挤压机腔内，经变径和变螺距的螺杆对物料进行挤压，随着物料前进方向挤压力逐步增大，并且物料在膨化腔内随着强烈的剪切、揉合和摩擦等作用产生热量，物料温度急剧升高，大豆中的抗营养因子第一次被破坏或钝化，淀粉随即产生糊化，整个物料变成熔化的塑性胶状体，从而产生组织结构上的变化，控制物料出机温度为90℃，膨化时间为35s，物料的膨胀度为1.5～2.5，挤压膨化后物料呈薄瓦片状。

步骤六：二次烘焙熟化。将膨化物料进行烘培熟化，远红外加热发生器的温度400℃～600℃，热源为天然气、液化气或电的其中一种。第一阶段物料在160℃条件下烘焙10min；第二阶段在210℃条件下烘焙10min。出机后物料的尿素酶活性为0.15U/g，氢氧化钾蛋白溶解度为83.71％，淀粉的糊化度为85.14％。

步骤七：冷却、粉碎。烘焙后的物料温度较高，并为片状，为便于储藏、运输和后续加工，对烘焙后的物料进行冷却、粉碎。

实施例2～5中，步骤三、五、六的加工工艺参数见表1，其余同实施例1。

对比例1，具体包括以下步骤：

步骤一：原料的清理。利用筛选、磁选、风选或去石等装置或设备对大豆原料清理，清理后的原料中含杂量不超过0.5wt％。

步骤二：原料的粉碎。所述大豆破碎粒度为4～6瓣，破碎豆的粉末度控制在20目筛下物不超过10wt％。

步骤三：调质。在湿法膨化大豆的生产工艺中，被粉碎的大豆粉料在饱和蒸汽的调质作用下，物料的水分增加6％，温度上升至85℃。

步骤四：物料输送。将调质后具有一定温度和水分的物料输送至膨化机。

步骤四：物料膨化。调质后的大豆粉料在膨化的机腔内，经变径和变螺距的螺杆对物料进行挤压，随着物料前进方向挤压力逐步增大，并且物料在膨化腔内随着强烈的剪切、揉合和摩擦等作用产生热量，物料温度急剧升高，大豆中的抗营养因子被破坏或钝化，淀粉随即产生糊化，整个物料变成熔化的塑性胶状体，从而产生组织结构上的变化，控制物料出机温度为120℃，膨化时间为45s，物料的膨胀度为2.5～3.5，挤压膨化后物料呈圆颗粒状。出机后物料的尿素酶活性为0.04U/g,氢氧化钾蛋白溶解度为72.42％，淀粉的糊化度为68.11％。

对比例1

除省略烘焙步骤及挤压温度和挤压时间有变化外，其余同实施例3。

对比例2

降省略调质步骤及挤压温度和挤压时间有变化外，其余同实施例3。

对比例3

将大豆原料浸泡4～6h后进行直接烘培，烘培时间为20min，加热发生器的温度700℃，物料表面温度为200℃，出料后冷却粉碎，由实验中可以看到，烘培后的大豆呈现表面焦化(过度熟化)、中心不熟的状态，可闻到明显焦味。

实施例1-5和对比例1-3的具体工艺参数详见表1。检测结果见表2。

表1实施1-5及对比例1-3的工艺参数

产品试验结果：

对上述实施例和对比例进行尿素酶活性、氢氧化钾蛋白溶解度和淀粉糊化度的含量测定。

测定结果如下表2：

表2检测结果

注：1.大豆熟化前后其尿素酶活性的测定方法按GB/T8622的规定执行；

2.大豆熟化后其氢氧化钾蛋白溶解度的测定方法按GB/T19541—2017的规定执行；

3.大豆熟化后其淀粉糊化度的测定方法按有酶水解法进行；

4.诱食性以“+”为评定等级，加号越多表示诱食性越强；

5.豆粕的质量指标：豆粕中尿素酶活性(以氨态氮计)≤0.3mg/min.g；氢氧化钾蛋白溶解度≥75％。

由表1和表2可明显看出，不同的加工方法对产品的化学特性和物理特性都有较大的影响，本发明工艺可有效降低大豆中脲酶的含量、较高的氢氧化钾蛋白溶解度和淀粉的糊化度，并具有浓郁的芳香气味。产品完全优于对比例1～3的产品性能，可作为断奶仔猪优质的饲料原料之一。

Claims (6)

1.一种二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

除杂粉碎：将除杂后的大豆原料进行初破碎得破碎料；

调质软化：通入饱和蒸汽对破碎料进行调质软化；

干燥冷却轧胚：调质软化的物料经表面干燥、冷却后再经轧胚得到轧胚物料；

一次熟化：将轧胚物料送入挤压机进行挤压膨化得到一次膨化料，控制物料出机温度为90℃～110℃，膨化时间为15～35s，挤压膨化后物料呈薄瓦片状；

二次熟化：对薄瓦片状物料进行高温烘焙熟化，烘焙熟化分为两个阶段，第一阶段10min～15min、物料表面温度120℃～160℃，第二阶段5min～15min、物料表面温度170℃～210℃，烘培后冷却、粉碎即得。

2.如权利要求1所述的二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉的方法，其特征在于，所述除杂粉碎步骤中:所述大豆破碎粒度为4～6瓣，破碎豆的粉末度控制在20目筛下物不超过10wt％。

3.如权利要求1所述的二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉的方法，其特征在于，所述调质软化步骤中，向破碎料中加入破碎料质量11％～15％的水再通入饱和蒸汽对破碎料进行调质软化，控制软化温度为72℃～80℃，软化时间为14min～35min。

4.如权利要求1所述的二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉的方法，其特征在于，所述的干燥冷却轧胚步骤中，控制所述轧胚物料的厚度为0.35mm～0.5mm。

5.如权利要求1-4任一项所述的二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉的方法，其特征在于，所述一次熟化步骤中，物料的膨胀度为1.5～2.5。

6.如权利要求1所述的二次熟化法制备饲料级全脂大豆粉的方法，其特征在于，所述二次熟化步骤中，所述烘焙采用远红外加热发生器,加热温度为400℃～600℃。