膨化料是飼料發(fā)展趨勢(shì)，這些技術(shù)要點(diǎn)很重要

來(lái)源:廣東飼料
日期：2017-04-13
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　　擠壓膨化水產(chǎn)飼料是一種低污染、浪費(fèi)少、高效率、高轉(zhuǎn)化率的優(yōu)質(zhì)環(huán)保型飼料。采用擠壓膨化飼料是生產(chǎn)高質(zhì)量安全型動(dòng)物產(chǎn)品，確保人類健康的重要手段，也是未來(lái)飼料工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。更是當(dāng)前乃至今后以綠色環(huán)保為主題的水產(chǎn)飼料業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。小編今天帶您詳細(xì)看看膨化水產(chǎn)飼料的特點(diǎn)和擠壓膨化技術(shù)在水產(chǎn)飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用。

　　1.擠壓膨化加工技術(shù)原理

　　膨化是利用膨化機(jī)內(nèi)的螺桿和螺桿套筒對(duì)物料的擠壓、剪切作用使其升溫、加壓，并將高溫、高壓的物料擠出�？�，使之因驟然降壓實(shí)現(xiàn)體積脹大的工藝。膨化可分干、濕兩種加工方法，干法膨化加工無(wú)需在原料中添加水分，原料在進(jìn)入膨化腔以前不進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，膨化過(guò)程中產(chǎn)生的熱量全部由原料在機(jī)械能作用下通過(guò)螺桿、剪切板和膨化腔內(nèi)壁產(chǎn)生。濕式膨化機(jī)的結(jié)構(gòu)比干式膨化機(jī)更復(fù)雜，原料進(jìn)入膨化腔以前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)，以提高熟化程度，為了加強(qiáng)對(duì)熟化過(guò)程的控制，膨化腔外還附有導(dǎo)入蒸汽和加水的裝置，以輔助加熱或降溫。

　　典型的膨化過(guò)程是：將粉碎、混合后的物料送到調(diào)質(zhì)器中給予一定的水分和溫度。調(diào)質(zhì)后的混合物料被送入膨化倉(cāng)，物料在高速旋轉(zhuǎn)的螺桿的推動(dòng)下通過(guò)不同的區(qū)域，由于摩擦使物料的溫度、壓力逐漸增加，區(qū)域之間的壓力控制鎖又進(jìn)一步調(diào)節(jié)壓力。膨化溫度，壓力在膨化機(jī)頭的錐型螺旋出處達(dá)到最大，物料的溫度升致135——160℃，壓力15——40個(gè)大氣壓，這時(shí)雖然水的溫度高于100℃，但壓力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一個(gè)大氣壓，避免了沸騰現(xiàn)象的發(fā)生。最后當(dāng)物料通過(guò)環(huán)�？走M(jìn)入大氣壓環(huán)境時(shí)，壓力突然減少，蒸汽迅速逸出，從而使物料猛烈膨脹。

　　目前較先進(jìn)的濕法膨化屬于高濕、短時(shí)膨化工藝(HTST)，被認(rèn)為特別適合處理在動(dòng)物飼料中廣泛應(yīng)用的植物蛋白、淀粉、谷物類產(chǎn)品。HTST膨化優(yōu)于其它加工工藝，因?yàn)樵谄浼庸み^(guò)程中有效地破壞生長(zhǎng)抑制因子及殺滅原料中有害微生物，而原料中的營(yíng)養(yǎng)成分受破壞程度最大。

　　2.膨化水產(chǎn)飼料的特點(diǎn)

　　2.1.膨化水產(chǎn)飼料的優(yōu)點(diǎn)

　　2.1.1便于飼養(yǎng)管理

　　水產(chǎn)膨化飼料能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于水面(或水中)，投飼時(shí)不需專設(shè)投飼臺(tái)，只需定點(diǎn)投飼即可。魚(yú)采食時(shí)需出水面，能直接觀察魚(yú)的采食情況，及時(shí)調(diào)整投飼量，并能及時(shí)了解魚(yú)類的生長(zhǎng)情況和健康狀況，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。

　　2.1.2防止飼料浪費(fèi)

　　水產(chǎn)膨化飼料在水中穩(wěn)定性很好，一般2小時(shí)內(nèi)（有的長(zhǎng)達(dá)10多個(gè)小時(shí)）不溶解，因而能避免飼料中營(yíng)養(yǎng)成份在水中溶解散失和飼料沉入泥中，而且殘餌也容易撈起曬干，能最大限度防止飼料浪費(fèi)。據(jù)試驗(yàn)表明一般采用水產(chǎn)膨化飼料比粉狀或硬顆粒飼料可節(jié)約飼料10%左右。

　　2.1.3降低水質(zhì)污染

　　水產(chǎn)膨化飼料在水中不溶解、不下沉，因而能避免飼料在水中殘留發(fā)酵，降低了水中有機(jī)物的耗氧量，從而有效地降低水質(zhì)污染。

　　2.1.4飼料利用率高

　　膨化時(shí)高溫處理，使淀粉糊化、脂肪穩(wěn)定，并破壞和軟化纖維結(jié)構(gòu)和細(xì)胞壁，從而提高各營(yíng)養(yǎng)成份的利用率，擠壓膨化可顯著降低棉籽及棉籽粕中游離棉酚的含量，對(duì)菜籽粕中的芥子苷、蓖麻籽粕中的有毒蛋白等，也有較好的脫毒效果。同時(shí)膨化過(guò)程也破壞了豆粕中的抗胰蛋白酶等有害物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子，從而提高了原料的適口性和消化率，因此水產(chǎn)膨化飼料較粉狀和顆粒飼料的利用率高。

　　2.1.5飼料保存期長(zhǎng)

　　水產(chǎn)膨化飼料由于經(jīng)過(guò)烘干處理，水分含量較低，顆粒較硬，顆粒粉化率降低，并且膨化過(guò)程中大多數(shù)的微生物和菌蟲(chóng)被殺死，因此其保存期較長(zhǎng)，便于貯藏和運(yùn)輸。

　　2.1.6防止疾病發(fā)生

　　飼料經(jīng)膨化瞬時(shí)的高溫處理，能有效地殺死大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等病菌，而且膨化飼料吸水(油)性強(qiáng)，便于防病藥物的添加。從而可以防止飼料的不潔而引發(fā)各類消化道疾病。

　　2.1.7提高飼料能量

　　硬顆粒飼料難以提高油脂添加量，而膨化飼料能夠根據(jù)水產(chǎn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要，通過(guò)添加油脂，使油脂均勻分散在飼料中，提高能量水平，以充分滿足水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)的需要。

　　2.1.8適應(yīng)多種需求

　　由于膨化機(jī)的膨化工作溫度及壓力是可調(diào)控的，所以既能生產(chǎn)浮性飼料（針對(duì)上層魚(yú)類、蛙類）、慢沉性（針對(duì)中下層魚(yú)類）和沉性（針對(duì)蝦蟹類）；同時(shí)亦能滿足一些特定要求，如低水分飼料、高纖維飼料等。

　　2.2膨化水產(chǎn)飼料的缺點(diǎn)

　　2.2.1生產(chǎn)成本較高

　　膨化飼料的加工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。

　　2.2.2營(yíng)養(yǎng)成分損失

　　蛋白質(zhì)和氨基酸損失。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，加熱最易受損失的是賴氨酸，其次是精氨酸和組氨酸。

　　維生素?fù)p失。溫度、壓力、摩擦和水分都會(huì)導(dǎo)致維生素的損失。據(jù)美國(guó)學(xué)者報(bào)道，在膨化飼料中，維生素A、維生素D和葉酸損失11%，單硝酸硫錢(qián)素與鹽酸態(tài)錢(qián)素的損失率為11%與17%，維生素K和維生素C的損失率為5%，而同樣在硬顆粒飼料中損失則減半。而且溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，這種維生素破壞就越多。

　　酶制劑損失。由于酶是一種蛋白質(zhì)，膨化加工的過(guò)程對(duì)酶制劑的活性有著不利的影響。一般酶的適宜溫度為35——40℃，最高不超過(guò)50℃，而膨化制粒過(guò)程中溫度通常都高于100℃，并伴有高壓，因此酶制劑的活性將受到很大的損失。Israelsen報(bào)道，110℃植酸酶的活性存留率為零；Vanderpoel報(bào)道，110℃時(shí)β-葡萄糖酶和纖維素酶的活力已經(jīng)無(wú)法測(cè)得；Gadient報(bào)道，淀粉酶在80℃下活力明顯大幅下降。

　　微生物制劑損失。目前飼料中應(yīng)用較多的微生物制劑主要有乳酸桿菌、酵母、芽抱桿菌等，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。

　　3.擠壓膨化技術(shù)對(duì)水產(chǎn)飼料營(yíng)養(yǎng)成分及消化率的影響

　　膨化是在高溫、高壓條件下使飼料發(fā)生高速度的物理和化學(xué)變化，因此，人們自然會(huì)對(duì)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是否因此而受到破壞提出疑問(wèn)。大量的研究表明，若能恰當(dāng)?shù)剡x擇并控制加工條件，膨化加工對(duì)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響利大于弊。

　　膨化能使飼料的能量效價(jià)提高，首先，淀粉經(jīng)膨化后，其物理結(jié)構(gòu)發(fā)生了糊化、分解的變化。糊化可提高淀粉的消化率，因?yàn)楹蟮牡矸劭梢源罅课蛎�，增加淀粉與淀粉酶接觸的機(jī)會(huì)，從而加速淀粉的消化吸收。膨化使草魚(yú)對(duì)玉米的利用率提高30%。其次，能使脂肪更易消化，如大豆在膨化時(shí)大豆脂肪細(xì)胞發(fā)生裂解，裂解后的脂肪與脂肪消化酶的親和性提高。

　　膨化也可改善蛋白質(zhì)的消化，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)有限度的變性，增加了它對(duì)酶的敏感性。同時(shí)，許多植物蛋白質(zhì)原料都含有蛋白酶抑制因子及其它抗?fàn)I養(yǎng)因子，這些抗?fàn)I養(yǎng)因子在膨化高溫、高壓的作用下被破壞。

　　膨化過(guò)程的高溫、高壓對(duì)氨基酸的破壞程度是人們最關(guān)心的。Peisker的研究表明，至120℃時(shí)，總氨基酸含量和可利用賴氨酸含量未發(fā)生變化，130℃條件下，膨化飼料與未膨化飼料相比，賴氨酸含量稍有下降，但差異不顯著。在膨化過(guò)程中，合成氨基酸較天然氨基酸的穩(wěn)定性好，各種氨基酸在熱、濕和壓力的作用下，其效價(jià)降低的程度不同，從大到小依次為：賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬氨酸、蛋氨酸、絲氨酸、胱氨酸、酪氨酸。不過(guò)，至今為止的多數(shù)研究認(rèn)為，與其它熱處理相比，在適宜的膨化條件參數(shù)下，一些氨基酸的利用率得到提高。

　　膨化對(duì)維生素的穩(wěn)定性以及利用率的影響是最受營(yíng)養(yǎng)師關(guān)注的問(wèn)題。的確，膨化時(shí)維生素是很容易被破壞的一組營(yíng)養(yǎng)素，其中對(duì)膨化最為敏感的維生素是A、維生素E、維生素C、維生素B1和葉酸，而其它B族的維生素都是很穩(wěn)定的。Coelho指出在膨化機(jī)中維生素E醇、甲基萘醌亞硫酸鈉、維生素C和包膜維生素C等都是不穩(wěn)定維生素，這些維生素在最低膨化溫度與最短滯留時(shí)間條件下?lián)p失20%的活性；在最高溫度與最長(zhǎng)滯留時(shí)間條件下至少損失65%的活性；微膠囊型維生素D、維生素E醋酸醋、維生素B2、維生素C磷酸酯和膽堿在通過(guò)膨化腔時(shí)只有少量損失，即使在最高膨化溫度與最長(zhǎng)滯留時(shí)間條件下，它們也保留85%的活性。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　近年來(lái)，擠壓膨化作為新一代的飼料加工工藝，在水產(chǎn)飼料的生產(chǎn)中受到重視。國(guó)內(nèi)外就擠壓膨化加工對(duì)飼料理化性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響進(jìn)行了較深入的研究，目前許多水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)在大量使用擠壓膨化水產(chǎn)飼料。在美國(guó)90%的斑點(diǎn)叉尾魚(yú)回用擠壓膨化飼料喂養(yǎng)，我國(guó)臺(tái)灣省也是較早運(yùn)用膨化技術(shù)的地區(qū)之一。近幾年我國(guó)的膨化水產(chǎn)飼料也越來(lái)越受到重視，相信隨著擠壓膨化設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，擠壓膨化加工技術(shù)在未來(lái)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中將發(fā)揮更大的作用。

　　原文選自《廣東飼料》雜志２０１６年１１期

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