膨化料的優(yōu)缺點和改進(jìn)設(shè)想

畜牧人小李

膨化加工是一項飼料加工新技術(shù)，飼料在擠壓腔內(nèi)膨化實際上是一個高溫瞬時的過程：混和物處于高溫 (110 -200 ℃ ) 、高壓 (25-l00kg / cm2) 、以及高剪切力、高水分 (10 % -20 %甚至 30 % ) 的環(huán)境中，通過連續(xù)混和、調(diào)質(zhì)、升溫增壓、熟化、擠出模孔和驟然降壓后形成一種膨松多孔的飼料。

1、膨化飼料的優(yōu)點

1.1 提高飼料的利用率
膨化過程中的熱、濕、壓力和各種機(jī)械作用，使淀粉分子內(nèi) 1 ， 4 —糖苷鍵斷裂而生成葡萄糖、麥 芽糖、麥芽三糖及麥芽糊精等低分子量產(chǎn)物，膨化加工可使淀粉糊化度提高，纖維結(jié)構(gòu)的細(xì)胞壁部分被破壞和軟化，釋放出部分被包圍、結(jié)合的可消化物質(zhì)，同時脂肪從顆粒內(nèi)部滲透到表面，使飼料具有特殊的香味，提高了適口性，因而攝食率提高。另外，植物性蛋白飼料中的蛋白質(zhì)，經(jīng) 過適度熱處理可鈍化某些蛋白酶抑制劑如抗胰蛋白酶、脲酶等，并使蛋白質(zhì)中的氫鍵和其他次級鍵遭到破壞，引起多肽鏈原有空間構(gòu)象發(fā)生改變，致使蛋白質(zhì)變性，變性后的蛋白質(zhì)分子成纖維狀，肽鏈伸展疏松，分子表面積增加，流動阻滯，增加了與動物體內(nèi)酶的接觸，因而有利于水產(chǎn)動物的消化吸收，可提高營養(yǎng)成分消化利用率 10 % -35 %。

1.2 降低對環(huán)境的污染
膨化浮性魚飼料在水中穩(wěn)定性能好。以擠壓膨化加工而成的飼料顆粒，是靠飼料內(nèi)部的淀粉糊化和蛋白質(zhì)組織化而使產(chǎn)品有一定的黏結(jié)或結(jié)合力，其穩(wěn)定性一般達(dá)12h以上，最長可達(dá)36h，故可減少飼料營養(yǎng)成分在水中的溶解及沉淀損失。有數(shù)據(jù)表明，一般采用膨化浮性魚飼料比粉狀或顆粒飼料可節(jié)約5% -10 %，并能避免飼料在水中殘留，減少水體污染。

1.3 減少病害的發(fā)生
飼料原料中常含有害微生物，如好氣性生物、嗜中性細(xì)菌、大腸桿菌、霉菌、沙門氏菌等，動物性飼料原料中的含量相對較多。而膨化的高 溫、高濕、高壓作用可將絕大部分有害微生物殺死。有資料顯示，每克原料中大腸桿菌數(shù)達(dá)10000 個，膨化后僅剩不到10個，沙門氏菌在經(jīng)85 ℃ 以上高溫膨化后，基本能被殺死，這就有助于保持水質(zhì)和減少水產(chǎn)養(yǎng)殖不利的環(huán)境因素，同時降低水產(chǎn)動物的死亡率。

1.4提高養(yǎng)殖密度
在人工養(yǎng)殖條件下，養(yǎng)殖密度的提高，就意味著養(yǎng)殖者所得到的回報率越高。當(dāng)單位水體的養(yǎng)殖密度提高后，魚類在養(yǎng)殖水體中的空間縮小了，對水質(zhì)的要求也就要大大高于自然環(huán)境的水平。因為使用膨化配合飼料能降低飼料系數(shù)，使排入水體中的殘餌和排泄物大大降低，便有可能使養(yǎng)殖密度大幅度提高。

1.5延長飼料貯藏期
擠壓膨化加工通過降低細(xì)菌含量和氧化作用，從而使原料穩(wěn)定性提高。擠壓膨化產(chǎn)品干燥、冷卻時，已將飼料水活性(AW)降低到0.6，甚至達(dá)到0.4，這相當(dāng)于水分含量在8%～10%，更好地提高了飼料的貯存穩(wěn)定性。

1.6 投飼管理方便
水產(chǎn)膨化飼料能較長時間懸浮于水面 ( 水中 ) ，投飼時不需專設(shè)投飼臺，只需定點投飼即可。魚攝食時需浮十水面，能直接觀察魚的吃食情況，及時調(diào)整投飼量，并能及時了解魚類的生長和健康狀況。因此，采用水產(chǎn)膨化飼料有助于進(jìn)行科學(xué)的飼養(yǎng)管理，既節(jié)約大量時間，又能提高勞動生產(chǎn)率。

1.7 可以滿足不同攝食習(xí)性的動物需要
膨化飼料根據(jù)加工工藝的不同可分為漂浮 性、緩慢沉降性、迅速沉降性3種類型。目前，約80%的魚飼料為沉降飼料，如蝦、大麻哈魚、鮭、黃 尾金槍魚都喜歡沉降飼料，而鲇魚、羅非魚、鰻、大部分魚類的幼魚則喜歡漂浮飼料，鲇魚、羅非魚對沉降飼料和漂浮飼料同等喜好。此外，膨化 飼料還能滿足一些特殊的要求，如低水分飼料、 高纖維飼料等。

2、膨化飼料的缺點

2.1 維生素的損失
溫度、壓力、摩擦和水分都會導(dǎo)致維生素的損失。美國學(xué)者報道，在膨化飼料中 VA 、VD 、葉酸損失11%，單硝酸硫銨素與鹽酸硫銨素的損失率分別為 11 %與 17 %， VK 與 VC 的損失率為50 %，而同樣在硬顆粒飼料中損失則減半。冷永智等在完全沒有天然食料的條件下，用膨化料喂養(yǎng)鯉魚，魚群有少數(shù)個體出現(xiàn)鰓流血現(xiàn)象，估計與飼料加工過程中熱敏維生素的破壞有關(guān)。

2.2 酶制劑的損失
酶的最適溫度在35 -40 ℃ ，最高不超過50 ℃ 。但膨化制粒過程中的溫度達(dá)到120 -150 ℃ ，并伴有高濕 ( 引起飼料中較高的水分活度 ) 、高壓 ( 改變酶蛋白的空間多維結(jié)構(gòu)而變性 ) ，在這樣的條件 下，大多數(shù)酶制劑的活性都將損失殆盡。據(jù) Coman 報道，未經(jīng)處理的葡聚糖酶經(jīng)70 ℃ 制粒后在飼料中的存活率僅為10 %;處理后的葡聚糖酶在 料溫為75 ℃ 時調(diào)質(zhì) 30s ，其存活率為64 %，而再經(jīng) 90 ℃ 的制粒其存活率僅為19 %，植酸酶經(jīng) 70- 90 ℃ 制粒后活力下降也在50 %以上。

2.3 微生物制劑的損失
目前，飼料中應(yīng)用較多的微生物制劑主要有乳酸桿菌、鏈球菌、酵母、芽孢桿菌等，這些微生物制劑對溫度尤為敏感，當(dāng)膨化制粒溫度超過 85 ℃ 時其活性將全部喪失。

2.4 蛋白質(zhì)和氨基酸的損失

膨化過程中的高溫使原料中的一部分還原糖與游離的氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)， 降低了部分蛋白質(zhì)的利用率。另外， 蛋白質(zhì)在堿性條件下經(jīng)過高溫可形成賴氨基丙氨酸， 加熱過度，特別是在pH值較高的情況下，可使部分氨基酸消旋而產(chǎn)生 D-型氨基酸， 這都使蛋白質(zhì)的消化率大幅度降低。加熱最易受損失的是賴氨酸， 其次是精氨酸和組氨酸。采用離體研究方法， 王琳等測定了草魚、羅莉測定了異育銀鯽腸道對 7 種飼料原料膨化前后的酶解動力學(xué)， 證明膨化對飼料原料的蛋量低而淀粉含量高的飼料原料起到了積極的作用，而對蛋白質(zhì)含量高的產(chǎn)生了不利影響( 羽毛粉除外)。因此， 在魚的配合飼料中不宜將豆粕、魚粉、肉骨粉膨化后使用。

2.5 生產(chǎn)成本較高
膨化飼料的工藝比一般顆粒飼料復(fù)雜、設(shè)備投入多、電耗高、產(chǎn)量低， 因而成本較高， 一般比顆粒飼料的成本要高 20%左右。

3、對弊端的現(xiàn)有改良方案

3.1 改變擠壓工藝條件減少蛋白質(zhì)和氨基酸的損失

不同的擠壓條件對蛋白質(zhì)品質(zhì)的影響取決于擠壓過程中有效賴氨酸的損失。當(dāng)原料水分低于 15%、擠壓溫度高于180℃時， 擠壓時水分越低、溫度越高， 賴氨酸的損失就越大，蛋白質(zhì)的生物學(xué)效價就越低，降低飼料中葡萄糖、乳糖等還原糖含量、提高原料水分含量等可有效減少美拉德反應(yīng)的發(fā)生。Dahlin(1993) 等通過不同條件下對玉米、小麥、黑麥、高粱等 8 種谷物的處理結(jié)果表明: 在原料水分為15%， 擠壓溫度為150℃， 轉(zhuǎn)速為100r/min 的條件下擠壓， 產(chǎn)品蛋白質(zhì)的生物學(xué)效價與未處理原料相比得到顯著提高。

3.2 利用后添加方法減少熱敏性物質(zhì)的損失

后添加方法通常有兩種， 一種是直接將熱敏性成分或含有熱敏性成分的組分與飼料進(jìn)行混合。這種方法一般是將后添加成分同某些黏性膠體先均勻混合成泥狀物或懸浮液， 然后再將這種混合物與顆粒飼料混合。Kvanta(1987) 報道了可將含有少量生物活性的物質(zhì)( 包括維生素、激素、酶、細(xì)菌等或其中的某一種) 結(jié)合到加工過的食物或動物飼料中， 將含有生物活性的物質(zhì)， 先與一種惰性載體混合成泥狀， 這時是不可溶的， 然后形成均勻的懸浮液， 懸浮液再通過一種設(shè)備轉(zhuǎn)化為一種可作用于粒料的形態(tài)， 形成均勻的一層薄膜， 覆蓋于粒料的表面。另一種是噴霧法， 該法是在高精度計量泵定量的前提下， 使添加的液態(tài)物料通過一個特殊的壓力噴嘴， 噴出霧化液滴使其被飼料吸附。Chevita(1998)發(fā)明了一種新的噴涂應(yīng)用系統(tǒng)， 它能夠同時在加工過的飼料上噴涂多達(dá) 4 種的液體或膠體添加物， 噴涂的劑量為0.1～5kg/t 飼料。然而后添加組分集中于顆粒表面容易受外界因素， 如包裝、運輸、溫度、光、氧氣及濕度等影響， 從而導(dǎo)致在貯藏過程中這些組分的損失比普通料中的損失更快。因此， 后添加采用的液體至關(guān)重要。液體的選擇除了考慮后添加組分能夠均勻穩(wěn)定地分散在其中外， 還需考慮其同飼料顆粒的黏結(jié)能力及受環(huán)境因子的影響大小。另外， 亦有采用包埋、衍生化、載體吸附等手段對熱敏性物質(zhì)進(jìn)行前處理， 以提高這些物質(zhì)的熱穩(wěn)定性， 如果將藥物等改為后添加還可以減少藥物的交叉污染， 提高產(chǎn)品的質(zhì)量，英國的Tmuw有限公司將粉料通過一種糖漿包裹到顆粒飼料上， 不但降低顆粒飼料的粉塵污染，

3.3 采用油脂后添加技術(shù)

油脂噴涂要求物料溫度在30～38℃， 這可使油脂均勻分散在飼料中， 提高飼料能量，顆粒表面也比較光滑、勻稱，外觀大為改善。油脂的來源對膨化度的影響也不一樣，飼料原料中自身含有的油脂對膨化度的影響要小于外加的純油脂， 因此，選擇含油脂高的原料以提高飼料的油脂水平更有利于膨化飼料的生產(chǎn)。

4、膨化飼料的改進(jìn)設(shè)想

針對膨化飼料目前存在的問題， 有人提出通過改變飼料加工工藝來提高飼料的品質(zhì)， 但這種方法機(jī)械磨損大、操作不穩(wěn)定、產(chǎn)量低、成本高。通過上述分析可以看出， 膨化技術(shù)對含淀粉較高的飼料原料如次粉、玉米等能顯著提高其可消化利用性， 而對豆粕、魚粉等總體上降低了其可消化利用性。其破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子等積極作用通過硬顆粒飼料加工技術(shù)也能解決。因此，完全可以設(shè)想將膨化技術(shù)和硬顆粒飼料加工技術(shù)進(jìn)行嫁接， 只對次粉、玉米等適合膨化的原料進(jìn)行膨化， 也可以通過購買得到， 然后和不適合膨化的原料混合， 用硬顆粒飼料加工機(jī)組加工，這樣， 就可以盡可能地?fù)P長避短， 充分發(fā)揮飼料效率， 同時也能大大降低飼料加工成本。

（文章來源：飼料天地）