季益華

(深圳市康華生物科技有限公司，廣東深圳 518000)

膨化飼料是經(jīng)過高溫、高壓等工藝生產(chǎn)，形成膨松多孔的顆粒飼料。具有利用率高、衛(wèi)生環(huán)保、保存期長、飼養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。本文就膨化飼料的特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀及生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，為膨化飼料的發(fā)展和普及提供參考。

1 膨化飼料概況

膨化飼料在我國大量生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐較短，目前在市場上深受廣大養(yǎng)殖戶的喜愛，膨化飼料是經(jīng)過擠壓膨化的關(guān)鍵工藝所生產(chǎn)的飼料的總稱。飼料在高溫和高壓的環(huán)境下，通過連續(xù)混和、調(diào)質(zhì)、升溫、增壓、熟化，成品飼料從?？淄蝗会尫胖脸?、常壓，形成膨松多孔的飼料。膨化飼料的應(yīng)用，不僅突破了傳統(tǒng)的飼料形式，也改善了飼料品質(zhì)，提高了養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)收入，膨化飼料具有以下特點(diǎn)：

1.1 提高飼料的利用率 膨化過程中通過高溫、高壓的機(jī)械處理，能夠軟化纖維結(jié)構(gòu)的細(xì)胞壁，使淀粉分子內(nèi)1，4- 糖昔鍵斷裂，進(jìn)而生成低分子量、易于動物吸收的葡萄糖、麥芽糖等物質(zhì)。同時，高壓環(huán)境下，能夠使蛋白質(zhì)變性，肽鏈伸展疏松，增加了與動物體內(nèi)酶的接觸，提高養(yǎng)分利用達(dá)到10%～35%。還有利于脂肪的滲透，從而提高飼料的適口性，提高攝食率。某些幼畜，如乳豬或仔豬、犢牛等，因消化器官尚不發(fā)達(dá)，難以消化復(fù)雜的植物性飼料，通過膨化可以有效提高飼料消化利用率。多項(xiàng)試驗(yàn)表明，膨化飼料主要是提高了淀粉和能量消化率，對蛋白質(zhì)消化率影響相對較小，可能是由于存在能量對蛋白質(zhì)的節(jié)約效應(yīng)，盡管蛋白質(zhì)的消化率改善不明顯，但最終也提高了蛋白質(zhì)的沉積效率。

1.2 更加衛(wèi)生，減少病害發(fā)生 飼料中常含有導(dǎo)致動物發(fā)病的有害微生物，如沙門氏菌、霉菌、大腸桿菌、嗜中性細(xì)菌等，膨化飼料經(jīng)過高溫處理，能夠殺滅飼料中含有的大量病原菌和蟲卵，能夠有效減少動物消化系統(tǒng)疾病的發(fā)生。有資料顯示，沙門氏菌在經(jīng)85℃以上高溫膨化后基本全部殺死，原飼料大腸桿菌數(shù)量為10000 個/g，經(jīng)過膨化處理后數(shù)量降為10 個/g，因此，膨化飼料更加衛(wèi)生，能夠保持水質(zhì)和減少水產(chǎn)養(yǎng)殖的不利環(huán)境因素，同時降低動物的死亡率。

1.3 降低對環(huán)境的污染 膨化飼料降低對環(huán)境的污染主要針對水產(chǎn)飼料，膨化飼料經(jīng)過加工處理后，使淀粉糊化，和蛋白質(zhì)結(jié)合，具有一定的黏結(jié)或結(jié)合力，飼料多以顆粒的形式存在，在水體中一般可保持12 h，而一般飼料投入水體后很快溶解沉淀，不僅污染水體，還造成飼料的大量浪費(fèi)。因此，膨化飼料能避免飼料在水中殘留，減少水體污染。

1.4 飼料保存期長 膨化飼料由于經(jīng)過高溫加工環(huán)節(jié)，因此，含有的水分減低，且在高溫高壓環(huán)境下的病原菌數(shù)量和蟲卵基數(shù)得到有效的控制，通過干燥、冷卻的工藝，飼料水活性一般會降到0.6，甚至降到0.4。因此其保存期較長，便于貯藏和運(yùn)輸。

1.5 便于飼養(yǎng)管理 膨化飼料便于飼養(yǎng)和管理，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，可分為漂浮性、緩慢沉降性和迅速沉降性飼料，可根據(jù)水產(chǎn)類型不同選擇飼料種類，滿足不同養(yǎng)殖需求因此采用水產(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。其中漂浮性的膨化飼料能夠較長時間漂浮在水面上，而不需要設(shè)專門的投飼臺，在飼養(yǎng)池中點(diǎn)投飼即可，提高了飼養(yǎng)效率，且由于飼料的漂浮性，魚在采食時需要浮出水面，還有利于飼養(yǎng)員觀察魚的采食情況，可以及時觀測魚的生長和健康狀況，根據(jù)觀察情況進(jìn)行飼料投放和魚塘的管理，提高了管理的效率，因此，膨化飼料是未來養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展方向之一。

1.6 膨化飼料的缺點(diǎn) 由于膨化飼料的特殊使用效果好，廣泛用于寵物飼料、水產(chǎn)飼料和乳豬飼料的生產(chǎn)。但是也存在一些缺點(diǎn)，如：膨化造粒過程中的溫度達(dá)到120～150 ℃，導(dǎo)致酶的蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，大部分的酶失去活性，膨化過程中的高溫還會使還原糖和游離氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，降低蛋白質(zhì)的利用率，擠壓膨化對維生素和氨基酸等有一定的破壞作用，且電耗大、產(chǎn)量低、成本高，但一般可從提高的飼料報酬中得到補(bǔ)償。

2 膨化飼料的應(yīng)用

2.1 膨化在畜禽飼料中應(yīng)用 豆粕、菜籽粕、秸稈、麩皮等農(nóng)副產(chǎn)物均可作為畜禽飼料的原料，這些副產(chǎn)物含有豐富的應(yīng)用成分，但是直接進(jìn)行投喂會利用較率低，且沒有經(jīng)過消毒等環(huán)節(jié)處理，含有較多的微生物和蟲卵，影響牲畜的健康狀況。

膨化加工工藝有利于提高畜禽對飼料養(yǎng)分的利用率，例如：使用膨化與發(fā)酵相結(jié)合的玉米秸稈加工利用方法，將玉米秸稈從利用率較低的劣質(zhì)粗飼料轉(zhuǎn)化為蓬松柔軟、適口性好、營養(yǎng)豐富、易消化吸收的優(yōu)質(zhì)生物飼料。玉米秸稈含有較多的纖維素，膨化能夠降低纖維素的結(jié)晶度，提高還原糖含量，進(jìn)而提高了消化利用率。膨化后的玉米秸稈如果進(jìn)一步進(jìn)行發(fā)酵處理，創(chuàng)造養(yǎng)分均衡條件，進(jìn)一步提高營養(yǎng)價值。研究表明，和干秸稈和黃貯飼料相比，膨化后發(fā)酵處理能夠提高玉米秸稈的粗蛋白含量，主要是在膨化過程中使表面結(jié)構(gòu)崩解，秸稈的纖維斷裂，細(xì)胞壁破裂，再加上高溫、高壓等質(zhì)變過程，從而將秸稈從低質(zhì)低利用率的粗飼料轉(zhuǎn)化成營養(yǎng)豐富及綠色生態(tài)的優(yōu)質(zhì)生物飼料。再經(jīng)過發(fā)酵過程，產(chǎn)生更多的乳酸，使飼料料的pH 值迅速下降抑制不良微生物的繁殖，改善飼料品質(zhì)，將玉米秸稈通過膨化微貯處理，實(shí)現(xiàn)集中規(guī)?；庸ぃ_拓飼料利用的新途徑?？蓮V泛適用于大中型養(yǎng)鴨場、養(yǎng)鵝場、養(yǎng)鹿場、養(yǎng)羊場、養(yǎng)牛場養(yǎng)殖企業(yè)，越來越多的秸稈飼料專業(yè)生產(chǎn)加工廠也在引進(jìn)和投入膨化秸稈的生產(chǎn)。在提高秸稈利用效率的同時，有效降低秸稈加工和養(yǎng)殖成本，不僅得到較好的生態(tài)回報，而且提高了牛、羊、鹿、兔、鴨和鵝等草食動物粗飼料利用率和生產(chǎn)性能，提高了養(yǎng)殖效益。秸稈膨化的技術(shù)應(yīng)用于開發(fā)，可以滿足退牧還草及退牧還田情況下舍飼畜牧業(yè)的強(qiáng)大需求，促進(jìn)節(jié)糧型畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有十分廣闊的市場前景。

2.2 膨化魚飼料的加工應(yīng)用 魚類生長過程中對飼料蛋白質(zhì)的要求較高，蛋白質(zhì)含量也是評價魚類飼料的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，蛋白質(zhì)含量過高或過低均不利于魚類的攝食和生長。水產(chǎn)飼料品質(zhì)最重要的考察因素是成品沉降速度，根據(jù)不同動物的攝食習(xí)慣生產(chǎn)出合適沉降性的飼料。擠壓加工的計算機(jī)控制提升了工藝調(diào)整的準(zhǔn)確性從而可以有效地進(jìn)行設(shè)備操作，整個擠壓過程控制既能高度自動化又能保證飼料品質(zhì)。

膨化飼料的加工應(yīng)用已經(jīng)在歐洲等國家得到廣泛應(yīng)用，在我國起步較晚，近年來主要在水產(chǎn)領(lǐng)域逐步被開發(fā)應(yīng)用，并取得良好的生產(chǎn)效益。由于水產(chǎn)膨化飼料能夠根據(jù)不同魚類趨勢特點(diǎn)而進(jìn)行相應(yīng)飼料的加工，飼料顆粒的品質(zhì)較好，對水體污染減少，以及較高的營養(yǎng)價值和簡便的投喂方式，目前鱘魚、虹鱒、對蝦、海水魚、羅非魚等飼料已遍布全國，膨化飼料的特點(diǎn)和效益受到廣大養(yǎng)殖戶的青睞，具有較好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3 膨化飼料生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)

3.1 膨化飼料生產(chǎn)加工調(diào)制 飼料加工調(diào)制是指飼料加工過程中通過處理混合飼料，將飼料原料原有的大小、性質(zhì)和形態(tài)發(fā)生改變，生產(chǎn)符合養(yǎng)殖需求的營養(yǎng)價值高。適口性好的飼料，飼料的加工調(diào)制還能夠?qū)⒍喾N不適于直接食用的進(jìn)行加工，提升飼料的利用率，拓展飼料原料的來源。在飼料調(diào)制中，根據(jù)原料種類、性質(zhì)的不同選擇調(diào)制方法，常用的調(diào)制方法有化學(xué)、物理和生物的調(diào)制方法。膨化飼料生產(chǎn)加工調(diào)制還有賴于調(diào)制裝置，目前有研究組合發(fā)明了一套配方飼料加工用調(diào)制裝置，包括由內(nèi)箱體和外箱體組成的傾斜設(shè)置的調(diào)制箱，內(nèi)箱體與外箱體之間設(shè)有蒸汽循環(huán)機(jī)構(gòu)，調(diào)制箱的一端的頂部設(shè)有進(jìn)料口，進(jìn)料口處安裝有進(jìn)料斗，進(jìn)料斗上設(shè)有分料口，進(jìn)料斗內(nèi)設(shè)有傾斜的振動篩，且振動篩的一端延伸出分料口形成分料槽，調(diào)制箱內(nèi)安裝有驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動的攪拌軸，攪拌軸上安裝有攪拌葉片，調(diào)制箱內(nèi)壁上還設(shè)有用于檢測調(diào)制箱內(nèi)溫度和濕度的溫濕度傳感器探頭，調(diào)制箱的另一端的底部設(shè)有出料口。該裝置解決了現(xiàn)有的飼料調(diào)制設(shè)備蒸汽流動性差，缺少篩分及溫濕度管控，導(dǎo)致飼料調(diào)制質(zhì)量差的技術(shù)問題。

3.2 膨化飼料生產(chǎn)雙螺桿膨化機(jī)的應(yīng)用 膨化飼料的生產(chǎn)過程關(guān)鍵在于擠壓膨化過程，而雙螺桿膨化機(jī)是完成這個過程的重要設(shè)備。膨化機(jī)內(nèi)的螺桿套筒和螺桿能夠?qū)︼暳显线M(jìn)行擠壓、剪切，并在高溫高壓的環(huán)境下擠出?？?，在被擠出時，由于受到內(nèi)外壓力差的作用，從而實(shí)現(xiàn)迅速膨大的作用。膨化的工藝一般根據(jù)是否需要添加水分分為干、濕兩種加工方法，干法膨化在原料加工過程中不需要額外添加水分，膨化過程中通過螺桿、剪切板和膨化腔內(nèi)壁產(chǎn)生熱量，再由擠壓空擠出成型。濕式膨化的工藝較干法膨化復(fù)雜，因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)和干式膨化機(jī)相比也要復(fù)雜，原料需要經(jīng)過調(diào)制才能夠進(jìn)入膨化腔，為提高熟化過程的控制，輔助加熱或降溫，膨化腔還附加加水裝置和倒入蒸汽設(shè)備。濕式膨化其具體操作步驟為：首先將粉碎混合均勻的原料運(yùn)送到調(diào)制器中，根據(jù)飼料生產(chǎn)足球加入一定量的水分，并調(diào)控適宜的溫度，然后將調(diào)制好的飼料送入膨化腔，在膨化腔螺桿高速運(yùn)轉(zhuǎn)的作用下逐漸增加壓力和溫度，在膨化腔出口處的壓力和溫度達(dá)到最大，當(dāng)飼料通過環(huán)?？兹氤涵h(huán)境時，蒸汽迅速逸出，壓力突然減少，從而形成飼料的劇烈膨脹。

3.3 膨化飼料生產(chǎn)配料控制管理系統(tǒng) 隨著科技的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，膨化飼料加工的流程和工藝也在逐步優(yōu)化，為提高生產(chǎn)效率，自動化的生產(chǎn)和管理的要求越來越高，原有的生產(chǎn)配料裝置由于設(shè)備老化、程序滯后等因素，已經(jīng)不能滿足目前高度自動化的生產(chǎn)需要。因此，最新的配料控制管理系統(tǒng)在膨化飼料中逐漸被引入應(yīng)用，目前該系統(tǒng)已經(jīng)被用于在食品、建筑、化工等領(lǐng)域。配料控制管理系統(tǒng)集計算機(jī)管理技術(shù)、計量技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)于一體，具有控制精度高、配料速度快、配方修改管理、過程畫面動態(tài)顯示等特點(diǎn)，在配料過程中能夠記錄和儲存配料數(shù)據(jù)，在完成配料任務(wù)后還可以根據(jù)需求進(jìn)行清單顯著和打印功能，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫開放、兼容性強(qiáng)，因此是開放的控制方式。系統(tǒng)接入局域網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)一體化管理和遠(yuǎn)程操作，整個系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)、排料機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)、貯料倉和稱量桶進(jìn)行配合作業(yè)，是提高膨化飼料生產(chǎn)效率的重要技術(shù)手段。

4 小結(jié)

膨化飼料的使用效果已經(jīng)在國內(nèi)外得到肯定，也廣泛投入到生產(chǎn)中，利用傳統(tǒng)的飼料加工方式存在營養(yǎng)物質(zhì)破壞、操作繁瑣、不利于動物消化等問題，膨化技術(shù)能夠?qū)熎?、秸稈、豆粕、菜餅等農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步加工，生產(chǎn)出的飼料具有利用率高、衛(wèi)生環(huán)保、保存期長、飼養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。但是目前膨化飼料生產(chǎn)也存在諸多問題，例如雙螺桿膨化機(jī)價格高且使用過程中易損耗、對物料的作用機(jī)制較模糊、飼料質(zhì)量受工藝參數(shù)影響較大等，因此，在以后的設(shè)備更新和技術(shù)研發(fā)過程中，針對不同飼料配方，摸索出最適生產(chǎn)條件，改進(jìn)擠壓膨化技術(shù)，減少對原材料特性的依賴，以充分發(fā)揮擠壓膨化技術(shù)最大用處。擠壓膨化技術(shù)有可能成為未來最重要的飼料加工技術(shù)。