第一節(jié) 膨化飼料的概述

膨化飼料就是通過膨化加工技術(shù)，在高溫?cái)D壓腔內(nèi)通過連續(xù)混和、調(diào)質(zhì)、升溫增壓、熟化、擠出模孔和驟然降壓后形成一種膨松多孔的飼料。我國膨化飼料的優(yōu)缺點(diǎn)及在應(yīng)用中遇到的問題的（可行性 研究 報(bào)告）。
 

第二節(jié) 膨化飼料的優(yōu)缺點(diǎn)

一、優(yōu)點(diǎn)

1.消除抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料的消化吸收率。飼料原料中有許多抗?fàn)I養(yǎng)因子，如油料籽實(shí)類、大豆餅粕和棉籽餅粕等原料中存在的皂苷、棉酚、胰蛋白酶抑制因子等，在一定的水分和溫度下，這些抗?fàn)I養(yǎng)因子在膨化的過程中逐漸失去部分活性，從而減少了對動物機(jī)體內(nèi)源性消化酶的破壞，提高了飼料的消化吸收率，減少排泄。

2.高溫消毒，保證飼料安全衛(wèi)生。擠壓膨化的最高溫度可達(dá)150攝氏度左右，飼料原料在高溫時(shí)的作用時(shí)間很短，大概8秒左右。原料經(jīng)高溫、高壓膨化后可以使飼料中的各種微生物、蟲卵、致病菌被殺死，提高飼料的品質(zhì)，減少動物消化道疾病。

3.提高產(chǎn)品的適口性和風(fēng)味。膨化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)疏松、多孔、酥脆，并且具有很好的適口性和風(fēng)味。模板可制成不同形狀的?？?，因此可壓制不同形狀、動物所喜愛的膨化顆粒料。還可生產(chǎn)出特殊的高油脂飼料，如大西洋鮭、虹鱒等養(yǎng)殖品種的飼料脂肪添加量很高，有的高達(dá)30％。

4.提高淀粉糊化度，有利于淀粉的消化吸收。 研究 發(fā)現(xiàn)，經(jīng)擠壓膨化可使飼料中α型淀粉的α度從13.58%提高至81.55%，膨化度越高，越易被酶充分利用。植物性原料經(jīng)過膨化過程中的高溫高壓處理，使其淀粉糊化、蛋白質(zhì)組織化，有利于動物消化吸收，提高了飼料的消化率和利用率。水產(chǎn)飼料經(jīng)膨化加工可提高消化率10%-35%。

5.膨化加工工藝要求原料的粉碎要更細(xì)，從而提高魚的消化和吸收。目前在生產(chǎn)中海水魚等高檔膨化水產(chǎn)料的原料粉碎細(xì)度都達(dá)到95％過80目，而草魚、羅非魚和叉尾鮰等普通品種的膨化料原料粉碎細(xì)度也要達(dá)到95％過60目。

6.膨化飼料利于保存、利于養(yǎng)殖管理。由于經(jīng)過高溫和高壓膨化，并烘干處理，水分較低，顆粒較硬，穩(wěn)定性很高，并在膨化過程中微生物等被殺死。因此保存期較長，便于儲藏和運(yùn)輸，并且不易受潮，不易發(fā)生霉變，避免營養(yǎng)損失。

7.膨化飼料水穩(wěn)定性強(qiáng)（16-32小時(shí)不潰散），對水質(zhì)污染小。質(zhì)松、多孔的浮性顆粒料適合上層魚類采食，浮在水面上易于觀察魚的吃食、生長情況等，利于科學(xué)管理。

二、缺點(diǎn)

1.對熱敏性成分（如維生素C）有一定的破壞作用。故一般在膨化飼料配方設(shè)計(jì)時(shí)需考慮生產(chǎn)過程中的損失。

2.膨化設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高（加工耗電量大、產(chǎn)量低），但一般可從提高飼料報(bào)酬中得到回收。

3.運(yùn)輸費(fèi)用高。由于膨化飼料質(zhì)地蓬松，增加了運(yùn)輸成本。一輛承載普通沉水顆粒飼料10噸的卡車，只能承載大約7噸的膨化飼料，運(yùn)輸費(fèi)用增加約40％。

4.限制了原料的選擇和使用。雖然菜、棉粕等粗纖維含量高的原料經(jīng)過擠壓后部分淀粉和蛋白會脫離纖維的束縛從而提高消化性，部分纖維素被降解成為營養(yǎng)素，但由于擠壓的工序限制了使用量。過多過長的纖維還會導(dǎo)致不易切斷，粗纖維原料不好用（微粉和切口、如棉粕、蠶蛹和DDGS等）。

5.過度的高溫膨化也會促進(jìn)蛋白分子與還原糖間的美拉德反應(yīng)，會使蛋白質(zhì)的消化率降低。

第三節(jié) 水產(chǎn)膨化飼料應(yīng)用中的幾個(gè)問題

一、膨化對營養(yǎng)物質(zhì)消化利用率的影響

多項(xiàng)試驗(yàn)表明，膨化飼料主要是提高了淀粉和能量消化率，對蛋白質(zhì)消化率影響相對較小，可能是由于存在能量(碳水化合物)對蛋白質(zhì)的節(jié)約效應(yīng)，盡管蛋白質(zhì)的消化率改善不明顯(或絕對提高值不大)，最終也提高了蛋白質(zhì)的沉積效率。

此外，膨化加工工藝對營養(yǎng)物質(zhì)消化利用率的影響也是受到普遍關(guān)注的一個(gè)問題。S?rensen等(2002) 研究 了虹鱒在3種不同的擠壓(膨化)溫度(100、125、150℃)下對配合飼料主要營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，發(fā)現(xiàn)粗蛋白、能量及各種氨基酸的表觀消化率并不受擠壓溫度的影響；Frederic等(2007)比較了調(diào)質(zhì)與否、擠壓腔溫度(93、127℃)和物料在擠壓腔停留時(shí)間(18、37s)對消化率的影響，發(fā)現(xiàn)調(diào)質(zhì)可提高虹鱒對有機(jī)物、碳水化合物和能量的表觀消化率，在沒有預(yù)調(diào)制的情況下，127℃時(shí)的有機(jī)物、碳水化合物和能量表觀消化率低于93℃，但在預(yù)調(diào)質(zhì)的情況下，127℃時(shí)的有機(jī)物、碳水化合物和能量表觀消化率高于93℃；脂肪的表觀消化率受各加工條件的影響不大。這些 研究 提示我們，沒有必要為追求膨化度而采用較高的溫度和壓力，在膨化加工中，預(yù)調(diào)質(zhì)是十分必要的。

二、膨化飼料和顆粒飼料對魚體生長性能作用效果的比較

在同等配方條件下，與顆粒飼料相比，膨化飼料在提高營養(yǎng)物質(zhì)消化利用率的同時(shí)，也損失了一些熱敏性營養(yǎng)素，如維生素、氨基酸等，存在降低魚體生長性能的可能，綜合這兩方面作用，其最終對生產(chǎn)性能的影響如何？在這方面存在著一些結(jié)論相反的報(bào)道。

在我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中，如鯉魚、草魚、鯽魚等，普遍反映膨化飼料更能提高魚體生產(chǎn)性能，如生長速度更快，魚體較肥等，似乎很少出現(xiàn)國外 研究 中的生產(chǎn)性能下降現(xiàn)象，這可能與國內(nèi)外養(yǎng)殖的品種不同有關(guān)，我國常規(guī)養(yǎng)殖的魚類，可能在攝食調(diào)節(jié)上不敏感，這方面有待于進(jìn)一步 研究 。

另外，對于一些養(yǎng)殖魚類，如黃顙魚、斑點(diǎn)叉尾鮰等，攝食膨化飼料、顆粒飼料的差異，不僅體現(xiàn)在生長性能上，也體現(xiàn)在體色的差異上。如攝食膨化飼料的黃顙魚，通常會有一定數(shù)量的個(gè)體(20%左右)出現(xiàn)體色異常的現(xiàn)象；在斑點(diǎn)叉尾鮰的養(yǎng)殖生產(chǎn)中，也出現(xiàn)過類似現(xiàn)象，即飼喂顆粒飼料的鮰魚生長和體色正常，但同配方的膨化飼料，卻使部分個(gè)體出現(xiàn)肉色、體色異常的現(xiàn)象。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因，可能與膨化加工中的高溫高壓破壞了維生素等熱敏性營養(yǎng)素有關(guān)。在這種情況下，可加大熱敏性營養(yǎng)物質(zhì)的添加量，或?qū)⑴蚧暳吓c顆粒飼料搭配使用，二者間隔投喂，可在一定程度上解決這個(gè)問題。

三、膨化對蛋白質(zhì)、脂肪需要量的影響

飼料膨化后，提高了對主要營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、脂肪的消化率或利用率，這是否意味著魚類對膨化飼料中的蛋白質(zhì)、脂肪的需要量發(fā)生了改變？為此，本實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一系列不同蛋白水平、不同脂肪水平的配方，分別制成顆粒飼料和膨化飼料，以 研究 膨化加工對蛋白質(zhì)、脂肪需要量的影響(馬飛，2014)。

在實(shí)驗(yàn)一中，以豆粕、菜粕、棉粕和魚粉為蛋白源，配制粗蛋白水平為25%、28%、31%的3種飼料，分別以膨化機(jī)、平模顆粒機(jī)制粒，共6組飼料，投喂平均體重8.0g奧尼羅非魚8周，結(jié)果表明，羅非魚幼魚對顆粒飼料、膨化飼料適宜蛋白的需求量分別為31%、28%，飼料經(jīng)膨化處理后，降低了羅非魚對飼料蛋白質(zhì)的需求量。

在實(shí)驗(yàn)二中，以大豆油為脂肪源，在飼料粗蛋白水平28%的基礎(chǔ)飼料中，添加油脂0%、2%、4%，分別以平模顆粒機(jī)和膨化機(jī)制粒，共6組飼料，投喂平均體重8.0g奧尼羅非魚8周，結(jié)果顯示：在顆粒飼料組和膨化飼料組中，油脂添加2%組的魚體增重率、蛋白質(zhì)效率、脂肪沉積率、能量沉積率、干物質(zhì)和粗蛋白表觀消化率均較0%組顯著提高，當(dāng)油脂添加量增加到4%時(shí)，上述指標(biāo)除干物質(zhì)表觀消化率和粗蛋白表觀消化率下降外，其余指標(biāo)與2%油脂添加組無顯著差異；隨飼料脂肪添加水平增加，魚體脂肪含量顯著增加。上述 研究 表明，在粗蛋白水平28%的膨化飼料和顆粒飼料中，適宜脂肪添加量均為2%，飼料經(jīng)膨化處理后，并未降低羅非魚對飼料脂肪的需求量。

四、膨化飼料中氨基酸的應(yīng)用

由于魚粉資源的緊缺和價(jià)格的不斷上漲，使得越來越多的廉價(jià)動植物蛋白應(yīng)用于水產(chǎn)飼料中，為平衡飼料氨基酸組成，氨基酸類添加劑在水產(chǎn)飼料中的使用越來越受到重視。在膨化飼料中，有二個(gè)問題特別受到關(guān)注，一是高溫高壓對氨基酸的破壞，二是膨化飼料中添加氨基酸的作用效果。

在膨化加工的高溫高壓條件下，一方面使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，有利于蛋白質(zhì)的消化吸收；另一方面，也會產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，導(dǎo)致有效氨基酸的損失，從而降低飼料的營養(yǎng)價(jià)值。隨溫度的升高，晶體氨基酸損失量顯著增加，而擠壓溫度對微囊氨基酸損失影響不顯著；在膨化制粒條件下，微囊氨基酸較晶體氨基酸更為穩(wěn)定。

在水產(chǎn)飼料中補(bǔ)充晶體氨基酸的作用效果，因魚蝦種類不同而異。通常的看法是鮭鱒魚類等能有效利用外源添加的晶體氨基酸，而蝦蟹類及一些無胃的鯉科魚類不能有效利用，其原因在于晶體氨基酸吸收速度快，與飼料中結(jié)合態(tài)氨基酸(完整蛋白)在吸收利用上存在一個(gè)時(shí)間差，但這樣的看法是建立在顆粒飼料基礎(chǔ)上的，那么在膨化飼料基礎(chǔ)上，補(bǔ)充晶體氨基酸是否還會產(chǎn)生同樣的結(jié)果呢？本實(shí)驗(yàn)室以豆粕、魚粉、棉粕為蛋白源，配制了缺乏蛋氨酸的基礎(chǔ)飼料(蛋氨酸含量0.48%)，在基礎(chǔ)飼料中分別添加晶體蛋氨酸和微囊蛋氨酸使其含量達(dá)到0.58%，分別制成顆粒飼料和膨化飼料，飼喂平均體重8.6g建鯉8周，結(jié)果表明：在顆粒飼料中補(bǔ)充晶體蛋氨酸對魚體生長性能沒有改善，但補(bǔ)充微囊蛋氨酸提高了增重率11.4%，降低了飼料系數(shù)(P<0.05)；在膨化飼料中補(bǔ)充晶體蛋氨酸或微囊蛋氨酸，均顯著提高了增重率(+11.0% 、+11.9%)，并降低了飼料系數(shù)(單玲玲，2014)。為什么膨化飼料中補(bǔ)充晶體氨基酸會對魚體生長性能產(chǎn)生改善效果？其原因可能在于膨化加工使淀粉充分糊化，晶體蛋氨酸被糊化淀粉包被，使其在腸道中的吸收過程減緩，客觀上起到了緩釋作用，縮短了與結(jié)合態(tài)氨基酸的吸收時(shí)間差，從而達(dá)到與微囊氨基酸同等的效果。
 

五、膨化加工中維生素的損失

維生素是維持魚蝦正常生長、發(fā)育和繁殖所必需的微量小分子有機(jī)化合物，其化學(xué)性質(zhì)較為活潑，飼料加工、貯存中的溫度、水分、金屬元素、光線等，均會對其造成一定程度的破壞，特別是在膨化加工中的高溫、高壓條件下，維生素的損失更為巨大。

為補(bǔ)償膨化加工中的維生素?fù)p失，可以考慮增加維生素的添加量。Frederic等(2008)按NRC(1993)的維生素標(biāo)準(zhǔn)，配制了全植物蛋白型和魚粉豆粕型飼料，并在此基礎(chǔ)上增加了40%的維生素添加量，飼料經(jīng)膨化制粒后，飼喂平均體重4.5g的虹鱒15周，結(jié)果表明，NRC標(biāo)準(zhǔn)的全植物蛋白型飼料組和魚粉豆粕型飼料組的魚體增重分別為86.1、83.9g，而維生素強(qiáng)化組的魚體增重分別為86.8、105.2g，即在全植物蛋白型飼料中強(qiáng)化維生素添加量后，對生長性能并無改善，但在魚粉豆粕型飼料中強(qiáng)化維生素添加量后，顯著提高了生長性能。養(yǎng)殖生產(chǎn)中的虹鱒飼料多為魚粉豆粕型，而很少采用全植物蛋白型飼料，因此，后者更具有實(shí)際意義。

總體來看，在膨化加工中，較為敏感的維生素有VA、VE、VC、VB1、葉酸等，而其他的B族維生素如VB2、VB12、煙酸、泛酸鈣、生物素等相對較穩(wěn)定。在生產(chǎn)中，許多廠家生產(chǎn)膨化飼料時(shí)，通常是在顆粒飼料配方的基礎(chǔ)上，增加20%~50%的維生素添加量，實(shí)際上，這樣的后果是造成一部分維生素因過量而浪費(fèi)，一部分維生素因破壞嚴(yán)重而依然缺乏，維生素之間的不平衡現(xiàn)象嚴(yán)重，這可能是造成生產(chǎn)中使用膨化料后致使一些魚類體色發(fā)生異常的重要原因。在考慮經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的前提下，建議制作膨化飼料時(shí)，將維生素的用量總體增加1/4，另外再額外考慮增加VA、VE、VC、VB1、葉酸等。

六、膨化對礦物質(zhì)可利用性的影響

目前，有關(guān)膨化加工對礦物質(zhì)影響的 研究 很少。Cheng等(2003)以虹鱒為實(shí)驗(yàn)對象，測定了幾種原料在膨化前后的礦物質(zhì)表觀消化率，結(jié)果表明，經(jīng)膨化處理后，豆粕中的鐵、鋅，大麥中的磷、銅、鋅，玉米蛋白粉中的磷、銅、鐵、鋅，小麥中的鎂、磷、銅、鋅的表觀消化率均顯著降低。對于額外添加的礦物元素在膨化后的消化利用率，可能存在一定程度的降低，但目前尚未見有關(guān)報(bào)道，有待于今后進(jìn)一步 研究 。

總體來看，膨化飼料作為我國水產(chǎn)飼料中相對較新的品種，有關(guān)其營養(yǎng)需求，加工中營養(yǎng)物質(zhì)的變化和配方的調(diào)整等，均表現(xiàn)出與顆粒飼料有所不同的特點(diǎn)，但目前有關(guān)其 研究 還比較缺乏。今后，一方面要加強(qiáng)有關(guān)膨化飼料的基礎(chǔ) 研究 ；另一方面，在 研究 尚不充分的現(xiàn)狀下，加大熱敏性營養(yǎng)物質(zhì)的添加量，或?qū)⑴蚧暳吓c顆粒飼料搭配使用，也不失為一種有效的使用方法。

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