膨化饲料生产技术概述

季益华

(深圳市康华生物科技有限公司，广东深圳 518000)

膨化饲料是经过高温、高压等工艺生产，形成膨松多孔的颗粒饲料。具有利用率高、卫生环保、保存期长、饲养方便等优点。本文就膨化饲料的特点、应用现状及生产关键技术进行分析，为膨化饲料的发展和普及提供参考。

1 膨化饲料概况

膨化饲料在我国大量生产应用实践较短，目前在市场上深受广大养殖户的喜爱，膨化饲料是经过挤压膨化的关键工艺所生产的饲料的总称。饲料在高温和高压的环境下，通过连续混和、调质、升温、增压、熟化，成品饲料从模孔突然释放至常温、常压，形成膨松多孔的饲料。膨化饲料的应用，不仅突破了传统的饲料形式，也改善了饲料品质，提高了养殖户的经济收入，膨化饲料具有以下特点：

1.1 提高饲料的利用率 膨化过程中通过高温、高压的机械处理，能够软化纤维结构的细胞壁，使淀粉分子内1，4- 糖昔键断裂，进而生成低分子量、易于动物吸收的葡萄糖、麦芽糖等物质。同时，高压环境下，能够使蛋白质变性，肽链伸展疏松，增加了与动物体内酶的接触，提高养分利用达到10%～35%。还有利于脂肪的渗透，从而提高饲料的适口性，提高摄食率。某些幼畜，如乳猪或仔猪、犊牛等，因消化器官尚不发达，难以消化复杂的植物性饲料，通过膨化可以有效提高饲料消化利用率。多项试验表明，膨化饲料主要是提高了淀粉和能量消化率，对蛋白质消化率影响相对较小，可能是由于存在能量对蛋白质的节约效应，尽管蛋白质的消化率改善不明显，但最终也提高了蛋白质的沉积效率。

1.2 更加卫生，减少病害发生 饲料中常含有导致动物发病的有害微生物，如沙门氏菌、霉菌、大肠杆菌、嗜中性细菌等，膨化饲料经过高温处理，能够杀灭饲料中含有的大量病原菌和虫卵，能够有效减少动物消化系统疾病的发生。有资料显示，沙门氏菌在经85℃以上高温膨化后基本全部杀死，原饲料大肠杆菌数量为10000 个/g，经过膨化处理后数量降为10 个/g，因此，膨化饲料更加卫生，能够保持水质和减少水产养殖的不利环境因素，同时降低动物的死亡率。

1.3 降低对环境的污染 膨化饲料降低对环境的污染主要针对水产饲料，膨化饲料经过加工处理后，使淀粉糊化，和蛋白质结合，具有一定的黏结或结合力，饲料多以颗粒的形式存在，在水体中一般可保持12 h，而一般饲料投入水体后很快溶解沉淀，不仅污染水体，还造成饲料的大量浪费。因此，膨化饲料能避免饲料在水中残留，减少水体污染。

1.4 饲料保存期长 膨化饲料由于经过高温加工环节，因此，含有的水分减低，且在高温高压环境下的病原菌数量和虫卵基数得到有效的控制，通过干燥、冷却的工艺，饲料水活性一般会降到0.6，甚至降到0.4。因此其保存期较长，便于贮藏和运输。

1.5 便于饲养管理 膨化饲料便于饲养和管理，在水产养殖中，根据生产工艺的不同，可分为漂浮性、缓慢沉降性和迅速沉降性饲料，可根据水产类型不同选择饲料种类，满足不同养殖需求因此采用水产膨化饲料有助于进行科学的饲养管理，既节约大量时间，又能提高劳动生产率。其中漂浮性的膨化饲料能够较长时间漂浮在水面上，而不需要设专门的投饲台，在饲养池中点投饲即可，提高了饲养效率，且由于饲料的漂浮性，鱼在采食时需要浮出水面，还有利于饲养员观察鱼的采食情况，可以及时观测鱼的生长和健康状况，根据观察情况进行饲料投放和鱼塘的管理，提高了管理的效率，因此，膨化饲料是未来养殖业的发展方向之一。

1.6 膨化饲料的缺点 由于膨化饲料的特殊使用效果好，广泛用于宠物饲料、水产饲料和乳猪饲料的生产。但是也存在一些缺点，如：膨化造粒过程中的温度达到120～150 ℃，导致酶的蛋白空间结构发生改变，大部分的酶失去活性，膨化过程中的高温还会使还原糖和游离氨基酸发生美拉德反应，降低蛋白质的利用率，挤压膨化对维生素和氨基酸等有一定的破坏作用，且电耗大、产量低、成本高，但一般可从提高的饲料报酬中得到补偿。

2 膨化饲料的应用

2.1 膨化在畜禽饲料中应用 豆粕、菜籽粕、秸秆、麸皮等农副产物均可作为畜禽饲料的原料，这些副产物含有丰富的应用成分，但是直接进行投喂会利用较率低，且没有经过消毒等环节处理，含有较多的微生物和虫卵，影响牲畜的健康状况。

膨化加工工艺有利于提高畜禽对饲料养分的利用率，例如：使用膨化与发酵相结合的玉米秸秆加工利用方法，将玉米秸秆从利用率较低的劣质粗饲料转化为蓬松柔软、适口性好、营养丰富、易消化吸收的优质生物饲料。玉米秸秆含有较多的纤维素，膨化能够降低纤维素的结晶度，提高还原糖含量，进而提高了消化利用率。膨化后的玉米秸秆如果进一步进行发酵处理，创造养分均衡条件，进一步提高营养价值。研究表明，和干秸秆和黄贮饲料相比，膨化后发酵处理能够提高玉米秸秆的粗蛋白含量，主要是在膨化过程中使表面结构崩解，秸秆的纤维断裂，细胞壁破裂，再加上高温、高压等质变过程，从而将秸秆从低质低利用率的粗饲料转化成营养丰富及绿色生态的优质生物饲料。再经过发酵过程，产生更多的乳酸，使饲料料的pH 值迅速下降抑制不良微生物的繁殖，改善饲料品质，将玉米秸秆通过膨化微贮处理，实现集中规模化加工，开拓饲料利用的新途径。可广泛适用于大中型养鸭场、养鹅场、养鹿场、养羊场、养牛场养殖企业，越来越多的秸秆饲料专业生产加工厂也在引进和投入膨化秸秆的生产。在提高秸秆利用效率的同时，有效降低秸秆加工和养殖成本，不仅得到较好的生态回报，而且提高了牛、羊、鹿、兔、鸭和鹅等草食动物粗饲料利用率和生产性能，提高了养殖效益。秸秆膨化的技术应用于开发，可以满足退牧还草及退牧还田情况下舍饲畜牧业的强大需求，促进节粮型畜牧业的可持续发展，具有十分广阔的市场前景。

2.2 膨化鱼饲料的加工应用 鱼类生长过程中对饲料蛋白质的要求较高，蛋白质含量也是评价鱼类饲料的关键技术指标，蛋白质含量过高或过低均不利于鱼类的摄食和生长。水产饲料品质最重要的考察因素是成品沉降速度，根据不同动物的摄食习惯生产出合适沉降性的饲料。挤压加工的计算机控制提升了工艺调整的准确性从而可以有效地进行设备操作，整个挤压过程控制既能高度自动化又能保证饲料品质。

膨化饲料的加工应用已经在欧洲等国家得到广泛应用，在我国起步较晚，近年来主要在水产领域逐步被开发应用，并取得良好的生产效益。由于水产膨化饲料能够根据不同鱼类趋势特点而进行相应饲料的加工，饲料颗粒的品质较好，对水体污染减少，以及较高的营养价值和简便的投喂方式，目前鲟鱼、虹鳟、对虾、海水鱼、罗非鱼等饲料已遍布全国，膨化饲料的特点和效益受到广大养殖户的青睐，具有较好的发展潜力。

3 膨化饲料生产技术要点

3.1 膨化饲料生产加工调制 饲料加工调制是指饲料加工过程中通过处理混合饲料，将饲料原料原有的大小、性质和形态发生改变，生产符合养殖需求的营养价值高。适口性好的饲料，饲料的加工调制还能够将多种不适于直接食用的进行加工，提升饲料的利用率，拓展饲料原料的来源。在饲料调制中，根据原料种类、性质的不同选择调制方法，常用的调制方法有化学、物理和生物的调制方法。膨化饲料生产加工调制还有赖于调制装置，目前有研究组合发明了一套配方饲料加工用调制装置，包括由内箱体和外箱体组成的倾斜设置的调制箱，内箱体与外箱体之间设有蒸汽循环机构，调制箱的一端的顶部设有进料口，进料口处安装有进料斗，进料斗上设有分料口，进料斗内设有倾斜的振动筛，且振动筛的一端延伸出分料口形成分料槽，调制箱内安装有驱动电机驱动的搅拌轴，搅拌轴上安装有搅拌叶片，调制箱内壁上还设有用于检测调制箱内温度和湿度的温湿度传感器探头，调制箱的另一端的底部设有出料口。该装置解决了现有的饲料调制设备蒸汽流动性差，缺少筛分及温湿度管控，导致饲料调制质量差的技术问题。

3.2 膨化饲料生产双螺杆膨化机的应用 膨化饲料的生产过程关键在于挤压膨化过程，而双螺杆膨化机是完成这个过程的重要设备。膨化机内的螺杆套筒和螺杆能够对饲料原料进行挤压、剪切，并在高温高压的环境下挤出模孔，在被挤出时，由于受到内外压力差的作用，从而实现迅速膨大的作用。膨化的工艺一般根据是否需要添加水分分为干、湿两种加工方法，干法膨化在原料加工过程中不需要额外添加水分，膨化过程中通过螺杆、剪切板和膨化腔内壁产生热量，再由挤压空挤出成型。湿式膨化的工艺较干法膨化复杂，因此，机械结构和干式膨化机相比也要复杂，原料需要经过调制才能够进入膨化腔，为提高熟化过程的控制，辅助加热或降温，膨化腔还附加加水装置和倒入蒸汽设备。湿式膨化其具体操作步骤为：首先将粉碎混合均匀的原料运送到调制器中，根据饲料生产足球加入一定量的水分，并调控适宜的温度，然后将调制好的饲料送入膨化腔，在膨化腔螺杆高速运转的作用下逐渐增加压力和温度，在膨化腔出口处的压力和温度达到最大，当饲料通过环模孔入常压环境时，蒸汽迅速逸出，压力突然减少，从而形成饲料的剧烈膨胀。

3.3 膨化饲料生产配料控制管理系统 随着科技的进步和技术的发展，膨化饲料加工的流程和工艺也在逐步优化，为提高生产效率，自动化的生产和管理的要求越来越高，原有的生产配料装置由于设备老化、程序滞后等因素，已经不能满足目前高度自动化的生产需要。因此，最新的配料控制管理系统在膨化饲料中逐渐被引入应用，目前该系统已经被用于在食品、建筑、化工等领域。配料控制管理系统集计算机管理技术、计量技术、自动控制技术、传感器技术于一体，具有控制精度高、配料速度快、配方修改管理、过程画面动态显示等特点，在配料过程中能够记录和储存配料数据，在完成配料任务后还可以根据需求进行清单显著和打印功能，系统的数据库开放、兼容性强，因此是开放的控制方式。系统接入局域网可实现一体化管理和远程操作，整个系统和电机控制系统、排料机构、下料机构、贮料仓和称量桶进行配合作业，是提高膨化饲料生产效率的重要技术手段。

4 小结

膨化饲料的使用效果已经在国内外得到肯定，也广泛投入到生产中，利用传统的饲料加工方式存在营养物质破坏、操作繁琐、不利于动物消化等问题，膨化技术能够对麸皮、秸秆、豆粕、菜饼等农副产品进行进一步加工，生产出的饲料具有利用率高、卫生环保、保存期长、饲养方便等优点。但是目前膨化饲料生产也存在诸多问题，例如双螺杆膨化机价格高且使用过程中易损耗、对物料的作用机制较模糊、饲料质量受工艺参数影响较大等，因此，在以后的设备更新和技术研发过程中，针对不同饲料配方，摸索出最适生产条件，改进挤压膨化技术，减少对原材料特性的依赖，以充分发挥挤压膨化技术最大用处。挤压膨化技术有可能成为未来最重要的饲料加工技术。