王 通，董延江，張巖彬，韓業(yè)東，吳 倩，馮大興

(1.遼寧大成農(nóng)牧實(shí)業(yè)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110100；2.遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

1 膨化技術(shù)

膨化技術(shù)的應(yīng)用流程是將含水的物料放進(jìn)膨化機(jī)中，通過(guò)螺旋、推動(dòng)的動(dòng)作，將物料軸向移動(dòng)，物料與機(jī)筒、螺旋結(jié)構(gòu)以及物料之間相互摩擦，促使物料擠壓、攪拌、剪切，進(jìn)一步促進(jìn)物料的細(xì)化均勻化處理，且機(jī)腔內(nèi)部壓力以及溫度的不斷提升，能夠?qū)ξ锪线M(jìn)行進(jìn)一步的高溫、高壓作用且剪切能力也有明顯增強(qiáng)。物料組織便會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的物化調(diào)整，最后生成糊狀物，此類飼料可自?？讎姵?，在一瞬間受到壓力變化的影響，導(dǎo)致物料膨化及結(jié)構(gòu)疏松，孔隙較多，酥脆膨化性較強(qiáng)，即能夠?qū)崿F(xiàn)飼料的膨化處理。在飼料膨化操作時(shí)，物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形態(tài)以及組織之間均出現(xiàn)了較大的變化，物料膨化的質(zhì)量與生產(chǎn)進(jìn)料速度、加溫度旋轉(zhuǎn)速度、原材料水分以及?？诘雀鲄?shù)之間的關(guān)系均非常密切。因此，膨化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)于飼料膨化質(zhì)量非常重要。

2 膨化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

飼料在生產(chǎn)時(shí)通過(guò)膨化處理能夠提升其蓬松感，香味獨(dú)特，適口性優(yōu)良且糊化度比較高，在動(dòng)物養(yǎng)殖中的飼喂性較好，且脂肪以及蛋白質(zhì)等有機(jī)物在膨化技術(shù)過(guò)程中，會(huì)從長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槎替溄Y(jié)構(gòu)，動(dòng)物在進(jìn)食之后的消化質(zhì)量更高，吸收性能更好。

2.1 淀粉糊化和降解

飼料經(jīng)擠壓膨化之后，淀粉的變化主要體現(xiàn)在兩方面。

1)淀粉的糊化，膨化技術(shù)的實(shí)施，能夠促進(jìn)玉米中淀粉分子的分散，能夠?qū)ζ渚w結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解處理，晶體結(jié)構(gòu)可發(fā)展至吸水解體狀態(tài)，氫鍵在此過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)斷裂，而淀粉顆粒在膨脹過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)破碎，最終變?yōu)轲こ淼娜廴隗w，經(jīng)過(guò)膨化機(jī)出風(fēng)口壓力的瞬間釋放，蒸汽會(huì)大量蒸發(fā)，淀粉的膨脹顆粒也會(huì)迅速崩解，實(shí)現(xiàn)淀粉的糊化處理，最終獲得多孔、細(xì)膩的膨化。

2)玉米淀粉降解變化，淀粉的平均分子量比較小，經(jīng)破裂降解之后，能夠產(chǎn)生大量的麥芽糊，此類物質(zhì)屬于小分子寡糖類物質(zhì)[1]。經(jīng)糊化之后的淀粉在吸水性方面的功能更強(qiáng)，與普通淀粉相比，其黏接性能優(yōu)良，能夠有效減少生產(chǎn)中淀粉的需求量，糊化淀粉能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)與淀粉之間的緊密貼合，可以實(shí)現(xiàn)不可降解蛋白的形成，此類蛋白則為過(guò)瘤胃蛋白，對(duì)于反芻類蛋白質(zhì)利用率的提升也有幫助[2]。

2.2 蛋白質(zhì)變性

飼料含有豐富的蛋白質(zhì)，其在膨化機(jī)內(nèi)進(jìn)行高溫、高壓、高剪切處理之后，結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞，蛋白質(zhì)分子也會(huì)出現(xiàn)不同程度的伸展以及重組，蛋白質(zhì)分子的表面更為均勻，分子之間的二硫鍵以及氫鍵等會(huì)出現(xiàn)不同程度的斷裂，蛋白質(zhì)的性狀也會(huì)出現(xiàn)變化，蛋白質(zhì)的性狀變化程度與其膨化過(guò)程中的受擠壓程度以及時(shí)間等均有非常密切的聯(lián)系[3]。膨化過(guò)程中也可能會(huì)導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)因子鈍化。比如大豆在膨化反應(yīng)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致胰蛋白酶抑制因子、尿酶以及血球凝聚素水平會(huì)有下降。而菜籽粕經(jīng)膨化處理之后，芥子酶以其分解硫苷所造成的芥子甙等多酚類化合物也會(huì)有所減少[4]。

羽毛在禽類體重中的占比在5%～11%，是由表皮細(xì)胞角化生長(zhǎng)產(chǎn)生的衍生物，禽類羽毛桿以及其下腳料是家禽屠宰加工中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，禽類羽毛的蛋白質(zhì)含量極高，能夠達(dá)到75%～90%，將其應(yīng)用在飼料制備中，能夠提供充分的蛋白質(zhì)供應(yīng)。但是羽毛粉中蛋白質(zhì)大多為多肽鏈沿纖維軸平行螺旋狀態(tài)，其形狀結(jié)構(gòu)為索狀結(jié)構(gòu)，其中的二硫鍵、交聯(lián)鍵以及氫鍵作用力非常強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較好，難以在動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行消化及吸收[5]。如羽毛粉未經(jīng)處理，則其使用價(jià)值不高，在體外胃蛋白酶的消化率僅能夠達(dá)到7%，但經(jīng)膨化處理之后，能夠促進(jìn)羽毛中角蛋白的變性以及分解，對(duì)于其空間結(jié)構(gòu)的破壞也有幫助，能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為吸收率高的蛋白質(zhì)形態(tài)，對(duì)于飼用之后的消化率提升也有幫助，經(jīng)膨化之后，羽毛粉的體外消化率能夠從7%上升至70%以上。

2.3 脂肪釋放

脂肪在膨化作用下，能夠利用擠壓加工的方式，對(duì)油脂的細(xì)胞壁進(jìn)行破壞，促進(jìn)油脂的釋放，此類加工方式對(duì)于油脂利用率的提升有所幫助。經(jīng)膨化加工之后，脂肪的消化率能夠達(dá)到油脂的消化率水平，且膨化之后還能夠促進(jìn)脂肪與蛋白和淀粉形成復(fù)合產(chǎn)物，如脂多糖、脂蛋白等，能夠減少飼料中游離脂肪酸的含量水平，同時(shí)能夠抑制脂酶的作用程度，減輕油脂的降解速度，對(duì)于產(chǎn)品儲(chǔ)存以及運(yùn)輸過(guò)程中油脂的酸鈣均能夠起到顯著的抑制以及預(yù)防效果[6]。

2.4 增加適口性和消化率

膨化飼料的顆粒度均較小，且較為酥脆，有非常濃郁的焦香味，適口性水平也有明顯提升，經(jīng)膨化處理之后的飼料結(jié)構(gòu)主要為松散無(wú)序狀，能夠促進(jìn)酶與飼料結(jié)構(gòu)接觸面積的增加，空間阻力也明顯降低，不管是肽鏈以及淀粉鏈均大量裸露在外，對(duì)于酶的作用速度也有明顯促進(jìn)，消化吸收率有所升高，營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)性能更為優(yōu)良[7]。

2.5 提高纖維可溶性

擠壓膨化技術(shù)的實(shí)施，對(duì)于飼料中粗纖維含量的降低也有幫助。擠壓過(guò)程中溫度、濕度、壓力以及膨脹的共同作用能夠促進(jìn)細(xì)胞壁、細(xì)胞間木質(zhì)素的融化分解，氫鍵的斷裂性也有增強(qiáng)，潔凈度低，高分子物質(zhì)能在此環(huán)境下出現(xiàn)強(qiáng)烈的分解反應(yīng)，緊密結(jié)構(gòu)也會(huì)變得蓬松柔軟，可消化物質(zhì)豐富，能夠促進(jìn)纖維素消化以及吸收水平的提高。

2.6 延長(zhǎng)飼料保質(zhì)期、減少致病菌

飼料膨化能夠減少飼料中霉菌、細(xì)菌以及真菌的占比，對(duì)于飼料安全性的提升以及衛(wèi)生品質(zhì)的保證也非常有利。比如在高壓、高溫環(huán)境下對(duì)飼料進(jìn)行膨化處理，能夠有效減少黃曲霉、大腸桿菌以及霉菌的占比，動(dòng)物進(jìn)食之后下痢、腸炎、大腸桿菌疾病的發(fā)生率有明顯下降[8]。

3 膨化技術(shù)的缺點(diǎn)

脂類以及蛋淀粉類物質(zhì)會(huì)在膨化技術(shù)的作用下結(jié)合為淀粉酯類絡(luò)合物，此類絡(luò)合物對(duì)α-淀粉酶的抵抗性能較強(qiáng)，而在加工加壓環(huán)境之下，還原糖以及有利于氨基酸的美拉德反應(yīng)也會(huì)發(fā)生，飼料中游離氨基酸以及還原糖的含量會(huì)有所降低，而該反應(yīng)所產(chǎn)生的復(fù)合物則難以被動(dòng)物消化吸收，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致飼料中氨基酸以及蛋白質(zhì)的消化率下降，營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)質(zhì)量受限[9]。壓力、溫度、摩擦力以及水分的含量變化，均會(huì)對(duì)維生素的保有量產(chǎn)生影響。膨化飼料中VD、單硝酸硫銨素、VA以及葉酸的損失率能夠達(dá)到11%，鹽酸硫銨素的損失率為17%，VC以及VK的損失率能夠達(dá)到50%[10]。另外，膨化機(jī)的電費(fèi)、購(gòu)置費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用以及折舊費(fèi)用等也是非常大的一筆支出。此類費(fèi)用均需要加在膨化飼料成本上，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致其投入增加，價(jià)格升高，進(jìn)而導(dǎo)致養(yǎng)殖成本增加，養(yǎng)殖戶的選擇率會(huì)有所下降[11]。

4 膨化技術(shù)在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

仔豬的消化功能尚處于發(fā)育水平，對(duì)于各類飼料的消化吸收能力較差，因此在飼喂時(shí)對(duì)于飼料的要求非常高，未經(jīng)膨化的飼料淀粉糊化度較低，滅菌質(zhì)量較差，容易導(dǎo)致仔豬出現(xiàn)消化道應(yīng)激情況，致使仔豬下痢，影響仔豬的正常生長(zhǎng)發(fā)育[12]。研究表明，膨化處理能夠有效降低大豆蛋白質(zhì)中球蛋白抗原成分含量，對(duì)于過(guò)敏反應(yīng)的預(yù)防效果顯著，仔豬腹瀉的發(fā)生率更低。膨化飼料與顆粒飼料相比，能夠縮短牲畜的育肥時(shí)間，增加經(jīng)濟(jì)效益。

膨化技術(shù)的實(shí)施，對(duì)于反芻性動(dòng)物尿素利用率的提高有促進(jìn)作用，有助于瘤胃蛋白質(zhì)總量水平的提升[13]。有統(tǒng)計(jì)表明，未經(jīng)膨化處理與經(jīng)膨化處理的飼料過(guò)瘤胃蛋白含量的差別非常大，比如小麥、大麥、燕麥等常見(jiàn)谷物未經(jīng)膨化處理飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量為10%～20%，在130℃下進(jìn)行膨化處理后飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量升高到25%～35%；全脂大豆未經(jīng)膨化處理飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量低于10%，在130℃下進(jìn)行膨化處理后飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量升高到25%～30%；原生大豆粉未經(jīng)膨化處理飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量為35%～45%，在130℃下進(jìn)行膨化處理后飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量升高到45%～50%；原生葡萄渣粉未經(jīng)膨化處理飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量為25%～35%，在130℃下進(jìn)行膨化處理后飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量升高到35%～45%?？梢?jiàn)，膨化處理能夠有效提升蛋白質(zhì)的吸收率，進(jìn)而可降低動(dòng)物蛋白質(zhì)以及植物蛋白質(zhì)的添加量，動(dòng)物的消化率高，利用率較好，能夠起到降低養(yǎng)殖成本的作用[14]。

對(duì)奶牛飼喂膨化飼料后，其乳脂率有明顯下降，而增乳效果則有明顯提升，且增乳效果與奶牛本身的產(chǎn)乳量密切相關(guān)，效果隨著產(chǎn)奶量的增加而越發(fā)顯著。另外，膨化日糧的飼喂對(duì)于肉牛以及犢牛的增重也有幫助，日增重效果優(yōu)良。

5 結(jié)語(yǔ)

近十幾年飼料膨化加工技術(shù)的發(fā)展速度較快，加工設(shè)備以及加工工藝也日益精進(jìn)，膨化飼料品質(zhì)優(yōu)良且加工成本越來(lái)越低。與傳統(tǒng)飼料相比，膨化技術(shù)的實(shí)施能夠在較低投入水平的基礎(chǔ)上獲得更高的收益效果，能夠有效提升瘤胃蛋白質(zhì)含量水平，加快各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在牲畜瘤胃中的降解以及吸收速度，能夠保證產(chǎn)品的無(wú)菌化生產(chǎn)，優(yōu)化飼料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，更為全面充足地滿足動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需求。但對(duì)于膨化技術(shù)仍然有眾多學(xué)者持不同意見(jiàn)，造成此類情況的原因，主要是由于膨化飼料的生產(chǎn)工藝以及膨化程度存在差別。因此，在實(shí)際膨化飼料生產(chǎn)中，仍然需要明確各環(huán)節(jié)的工藝要求以及生產(chǎn)特點(diǎn)，進(jìn)一步規(guī)范各類飼料的膨化參數(shù)以及膨化程度，保證膨化飼料的標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定[15]。