膨化加工是一項(xiàng)飼料加工新技術(shù)，飼料在擠壓腔內(nèi)膨化實(shí)際上是一個(gè)高溫瞬時(shí)的過(guò)程：混和物處于高溫 (110 -200 ℃ ) 、高壓 (25-lOOkg / cm2) 、以及高剪切力、高水分 (10 % -20 %甚至 30 % ) 的環(huán)境中，通過(guò)連續(xù)混和、調(diào)質(zhì)、升溫增壓、熟化、擠出?？缀腕E然降壓后形成一種膨松多孔的飼料。
1、膨化飼料的優(yōu)點(diǎn)
1 .1 提高飼料的利用率
膨化過(guò)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(shí)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(guò)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(jí)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(dòng)阻滯，增加了與動(dòng)物體內(nèi)酶的接觸，因而有利于水產(chǎn)動(dòng)物的消化吸收，可提高營(yíng)養(yǎng)成分消化利用率10 %-35 %。
1 .2 降低對(duì)環(huán)境的污染
膨化浮性魚(yú)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(zhǎng)可達(dá)36h ，故可減少飼料營(yíng)養(yǎng)成分在水中的溶解及沉淀?yè)p失。有數(shù)據(jù)表明，一般采用膨化浮性魚(yú)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(dòng)物性飼料原料中的含量相對(duì)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)10 000 個(gè)，膨化后僅剩不到10 個(gè)，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(shí)降低水產(chǎn)動(dòng)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(bào)率越高。當(dāng)單位水體的養(yǎng)殖密度提高后,魚(yú)類在養(yǎng)殖水體中的空間縮小了,對(duì)水質(zhì)的要求也就要大大高于自然環(huán)境的水平。因?yàn)槭褂门蚧浜巷暳夏芙档惋暳舷禂?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(zhǎng)飼料貯藏期
擠壓膨化加工通過(guò)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(shí),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(zhǎng)時(shí)間懸浮于水面 ( 水中 ) ，投飼時(shí)不需專設(shè)投飼臺(tái)，只需定點(diǎn)投飼即可。魚(yú)攝食時(shí)需浮十水面，能直接觀察魚(yú)的吃食情況，及時(shí)調(diào)整投飼量，并能及時(shí)了解魚(yú)類的生長(zhǎng)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(shí)間，又能提;高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
1 .7 可以滿足不同攝食習(xí)性的動(dòng)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(yú)飼料為沉降飼料，如蝦、大麻哈魚(yú)、鮭、黃尾金槍魚(yú)都喜歡沉降飼料，而鲇魚(yú)、羅非魚(yú)、鰻、大部分魚(yú)類的幼魚(yú)則喜歡漂浮飼料，鲇魚(yú)、羅非魚(yú)對(duì)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(diǎn)
2 .1 維生素的損失
溫度、壓力、摩擦和水分都會(huì)導(dǎo)致維生素的損失。美國(guó)學(xué)者報(bào)道，在膨化飼料中，VA 、VD ，、葉酸損失1l %，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(méi)有天然食料的條件下，用膨化料喂養(yǎng)鯉魚(yú)，魚(yú)群有少數(shù)個(gè)體出現(xiàn)鰓流血現(xiàn)象，估計(jì)與飼料加工過(guò)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(guò)50 ℃。但膨化制粒過(guò)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(bào)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(shí)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(duì)溫度尤為敏感，當(dāng)膨化制粒溫度超過(guò)85 ℃時(shí)其活性將全部喪失。
2.4 蛋白質(zhì)和氨基酸的損失
膨化過(guò)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(guò)高溫可形成賴氨基丙氨酸, 加熱過(guò)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(cè)定了草魚(yú)、羅莉測(cè)定了異育銀鯽腸道對(duì)7 種飼料原料膨化前后的酶解動(dòng)力學(xué), 證明膨化對(duì)飼料原料的蛋白質(zhì)酶解速度有影響, 豆粕、魚(yú)粉、肉骨粉膨化后酶解速度下降; 菜粕、次粉、玉米膨化后酶解速度上升, 特別是玉米尤為明顯; 棉粕膨化前后酶解速度變化不顯著。周興華等采用相似研究方法研究了齊口裂腹魚(yú)對(duì)膨化和非膨化飼料原料粗蛋白質(zhì)的離體消化率, 發(fā)現(xiàn)膨化對(duì)蛋白質(zhì)含量低而淀粉含量高的飼料原料起到了積極的作用,而對(duì)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(yú)的配合飼料中不宜將豆粕、魚(yú)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。
