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(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(dòng)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)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?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(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)膨化飼料能較長時(shí)間懸浮于水面 ( 水中 ) ，投飼時(shí)不需專設(shè)投飼臺，只需定點(diǎn)投飼即可。魚攝食時(shí)需浮十水面，能直接觀察魚的吃食情況，及時(shí)調(diào)整投飼量，并能及時(shí)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(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(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(gè)體出現(xiàn)鰓流血現(xiàn)象，估計(jì)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(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，這些微生物制劑對溫度尤為敏感，當(dāng)膨化制粒溫度超過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(dòng)力學(xué), 證明膨化對飼料原料的蛋白質(zhì)酶解速度有影響, 豆粕、魚粉、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對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。
