专利名称：一种水产颗粒饲料粘合剂变性淀粉的生产方法在水产饲料中添加粘合剂是非常必要的，粘合剂能将混合均勻且含有各种营养成 分的配合饲料黏结起来，提高水产饲料的成型性，使其耐水性增强，降低营养成分的损失， 提高水产动物的摄食率，从而提高生产性能。研究表明，合理使用粘合剂可节约1/3左右的 饲料。水产饲料粘合剂的开发应用始于20世纪50年代，直至60年代才受重视。近年来， 由于粘合剂在水产养殖中的重要作用，逐渐成为研制开发的热点。粘合剂也称赋形剂，主要 用于加工颗粒饲料，以改善粒料品质(包括粉率、硬度、耐磨度)、增加生产效率及延长铸模 寿命等，特别是鱼虾类水产动物，对饲料加工制粒有其特殊要求，需要提高饲料在水中不溃 散的特性，要求饲料在被采食前保持性状稳定，尤其应保证其营养成份的完整，避免溶失， 易于采食。一般要求鱼饲料颗粒在水中耐水性> 0. 5h，虾饲料颗粒耐水性> 2h，以提高饲 料利用率，避免造成饲料资源浪费及水环境污染等问题。粘合剂的使用不仅是现今水产养 殖业必不可少的，而且随着养殖模式的分化，养殖品种的日趋繁多，尤其是高密度、集约化、 超集约化养殖系统的发展，粘合剂发挥的作用更重要、更明显。应用于水产饲料的粘合剂种类很多，可根据粘合剂来源和用途等进行分类。根据 粘合剂的来源可分为天然粘合剂和化学合成粘合剂。天然粘合剂包括植物性粘合剂、动物 性粘合剂和矿物质，其中来源于植物的粘合剂包括植物淀粉、灌木等植物分泌物和植物蛋 白等，如小麦、玉米、木薯、马铃薯等淀粉及变性淀粉和豆类产物大豆磷脂等；来自于海藻分 泌物的如海带胶、海藻酸钠等；来自于动物的粘合剂如鱼虾浆、动物胶、几丁聚糖等；来自 于矿物质的如膨润土等。化学合成粘合剂常见的有多聚脲甲醛、羧甲基纤维素(CMC)、脲 醛树脂、木质素磺酸盐等。根据粘合剂的用途以及是否具有营养特性可分为营养型粘合剂 和非营养型粘合剂，营养型粘合剂有植物淀粉、多糖类、鱼虾浆粉碎物、天然矿物质、膨润土 等；非营养型粘合剂主要包括灌木胶、羧甲基纤维素、尿素甲醛缩合物、聚乙烯醇、聚丙烯 酸、木质素磺酸盐和树胶等。理想的水产饲料粘合剂应具有良好的粘结力和保型性、较高的 营养价值、使用方便、适用面广、无毒无害、价格便宜等特点，解决鱼虾等水产颗粒饲料的耐水性及料粉多等问题，通常采用两种方法一是增 加淀粉含量较多的原料，如次粉、小麦粉经糊化后产生一定粘结力，以改善饲料颗粒的表面 光滑性和硬度，减少粉化率，提高颗粒的耐水性；二是在饲料中添加专用粘合剂(或称造粒 助剂、胶粉)，通过粘合剂的粘合力使颗粒具有一定耐水性。一般而言，化学合成聚合物类粘 合剂添加量少、成本低、效果好，但这类粘合剂一般不能被鱼虾吸收利用，完全无营养，因属 于高分子化合物，不能被动物消化吸收，如添加量加大，则因其粘结性原理(固化高分子网 囊结构)造成饲料组份消化吸收减慢，从而降低饲料营养价值，超过一定添加量后甚至会对鱼虾有害。因此，国内多数鱼虾饲料厂大都采用增加含淀粉原料(如面粉)的加入量来 解决耐水性和粉化率等问题。根据不同品种面粉品质的差别，其添加量一般为20%左右，虽 然面粉对鱼虾无害，但也不能直接被鱼虾吸收利用，添加太多会影响鱼虾饲料的营养性。现 以面粉为粘合剂生产的鱼虾颗粒饲料，其耐水性虽然能达到规定时间内不溃散，但饲料颗 粒投入水后容易产生径向裂纹，并且易从裂纹处溶化、散开、断裂，而且饲料在运输中易破 碎而产生粉末，增加了饲料营养成分的损失。目前，国内水产饲料行业鲜见采用变性淀粉作为粘合剂的应用报道，同时尚无变 性淀粉用作水产颗粒饲料粘合剂的公开专利报道。因此，作为来源丰富、价廉、可再生、营养 型的植物淀粉的衍生物，变性淀粉在水产饲料的应用领域具有广阔的发展前景。
本发明的目的是提供一种水产颗粒饲料用变性淀粉粘合剂的生产方法。本发明的 变性淀粉粘合剂具有冷水可溶性，其粘结性、持水性和稳定性等综合性能均优于现有天然 植物淀粉粘合剂，可弥补植物淀粉用作颗粒饲料粘合剂的不足和缺陷，提高饲料在水中的 稳定性，降低饲料营养成分的损失，提高饲料的利用率，同时减轻养殖环境的污染和减少水产养殖的疾病危害。本发明采取的生产方法是以淀粉为原料，加入酯化剂、复合催化剂及增黏剂，经 干法高温反应，冷却、过筛，得到成品。通过对淀粉进行一步催化酯化、催化降解和增黏作 用，使产品具有冷水可溶性和良好的粘结性。上述生产方法采用如下具体步骤和条件把原料淀粉投入捏合机中，用水将酯化剂和复合催化剂完全溶解后，将混合液喷 入淀粉中，然后加入增黏剂水溶液，捏合机继续混合20 30分钟后，得到半成品；放置半 成品2 5小时，待淀粉充分吸附化学反应试剂后，将半成品投入干法反应器中，在100 180°C的条件下反应1 5小时，经冷却、过筛后得到成品。所述的原料淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉或小麦淀粉。所述的酯化剂为三聚磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠与磷酸二氢 钠混合物中的一种，加入量为淀粉质量的0. 1 2%。所述的复合催化剂包括酯化催化剂和降解催化剂，其中酯化催化剂为尿素，加入 量为淀粉质量的0. 1 ；降解催化剂为盐酸、磷酸或盐酸与磷酸混合物中的一种，加入 量为淀粉质量的0. 05 0. 5%。所述的增黏剂为草酸、酒石酸或柠檬酸中的一种，加入量为淀粉质量的0. 1 0. 5%。所述的半成品其水分含量为15 25%。所述的干法反应器为搪瓷反应罐、带式反应器或沸腾床。本发明适用于具有变性淀粉生产条件的企业，采用捏合机或干粉搅拌机、干法反 应设备进行生产，对生产设备无特殊要求，适应性广。产品生产具有操作简便、反应效率高、 周期短、收率高等特点，而且生产过程中不产生废水，环保、污染少。本发明产品采用首创的“催化酯化_催化降解_增黏作用，，一步法干法制备的生 产工艺路线，通过对淀粉的化学改性，使淀粉具有冷水可溶性及提高其粘结性，同时使长链淀粉分解成短链淀粉，淀粉粒解体，淀粉链裸露，可加快酶对淀粉的水解作用，使淀粉更容 易被鱼虾类肠道所吸收，从而提高饲料利用率。产品具有冷水可溶性，且粘结性、持水性和 稳定性等综合性能均优于现有天然植物淀粉粘合剂，弥补了植物淀粉作为颗粒饲料粘合剂 的不足和缺陷，对于提高饲料在水中的稳定性、降低饲料营养成分的损失、提高饲料的利用 率以及减轻养殖环境的污染等方面有着实际的意义。取玉米原淀粉IOOOkg投入捏合机中，用30升水溶解磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混 合物(2 1) 15kg、尿素8kg、盐酸4kg，搅拌至完全溶解后，将混合液喷入淀粉中，然后用3 升水溶解柠檬酸3kg，将水溶液喷入淀粉中，捏合机继续混合20 30分钟，得到半成品，其 水分含量为19. 1% ；放置半成品4小时，将半成品投入沸腾床中，在155 160°C的条件下 反应1. 5小时，经冷却、过筛后得到成品。实施例7取木薯原淀粉IOOOkg投入捏合机中，用22升水溶解磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混 合物(1 1) 8kg、尿素4kg、盐酸与磷酸混合液(1 1)2. 5kg，搅拌至完全溶解后，将混合液 喷入淀粉中，然后用3升水溶解柠檬酸2. 5kg，将水溶液喷入淀粉中，捏合机继续混合20 30分钟，得到半成品，其水分含量为17. 9%;放置半成品3小时，将半成品投入沸腾床中，在 135 140°C的条件下反应2. 0小时，经冷却、过筛后得到成品。实施例8取马铃薯原淀粉IOOOkg投入捏合机中，用22升水溶解磷酸二氢钠10kg、尿素5kg 和盐酸3kg，搅拌至完全溶解后，将混合液喷入淀粉中，然后用5升水溶解酒石酸3kg，将水 溶液喷入淀粉中，捏合机继续混合20 30分钟，得到半成品，其水分含量为22. 3% ；放置半 成品3小时，将半成品投入搪瓷反应罐中，在135 140°C的条件下反应2. 5小时，经冷却、 过筛后得到成品。
本发明公开了一种水产颗粒饲料粘合剂变性淀粉的生产方法，是以淀粉为原料，加入酯化剂、复合催化剂及增黏剂，经干法高温反应，冷却、过筛，得到成品。通过对淀粉进行一步催化酯化、催化降解和增黏作用，产品具有冷水可溶性，且粘结性、持水性和稳定性等综合性能均优于现有天然植物淀粉粘合剂，可弥补植物淀粉用作颗粒饲料粘合剂的不足和缺陷，提高饲料在水中的稳定性，降低饲料营养成分的损失，提高饲料的利用率。产品生产过程采用干法化学变性的工艺路线，其操作简便、反应效率高、周期短，且不产生废水，环保、污染少。