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，在高溫擠壓腔內通過連續(xù)混和、調質、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)缺點及在應用中遇到的問題的（可行性 研究 報告）。
 

第二節(jié) 膨化飼料的優(yōu)缺點

一、優(yōu)點

1.消除抗營養(yǎng)因子，提高飼料的消化吸收率。飼料原料中有許多抗營養(yǎng)因子，如油料籽實類、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，這些抗營養(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體內源性消化酶的破壞，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150攝氏度左右，飼料原料在高溫時的作用時間很短，大概8秒左右。原料經高溫、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，減少動物消化道疾病。

3.提高產品的適口性和風味。膨化產品結構疏松、多孔、酥脆，并且具有很好的適口性和風味。模板可制成不同形狀的?？祝虼丝蓧褐撇煌螤?、動物所喜愛的膨化顆粒料。還可生產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。植物性原料經過膨化過程中的高溫高壓處理，使其淀粉糊化、蛋白質組織化，有利于動物消化吸收，提高了飼料的消化率和利用率。水產飼料經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，從而提高魚的消化和吸收。目前在生產中海水魚等高檔膨化水產料的原料粉碎細度都達到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度也要達到95％過60目。

6.膨化飼料利于保存、利于養(yǎng)殖管理。由于經過高溫和高壓膨化，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（16-32小時不潰散），對水質污染小。質松、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，利于科學管理。

二、缺點

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計時需考慮生產過程中的損失。

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

3.運輸費用高。由于膨化飼料質地蓬松，增加了運輸成本。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，運輸費用增加約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蛋白分子與還原糖間的美拉德反應，會使蛋白質的消化率降低。

第三節(jié) 水產膨化飼料應用中的幾個問題

一、膨化對營養(yǎng)物質消化利用率的影響

多項試驗表明，膨化飼料主要是提高了淀粉和能量消化率，對蛋白質消化率影響相對較小，可能是由于存在能量(碳水化合物)對蛋白質的節(jié)約效應，盡管蛋白質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的沉積效率。

此外，膨化加工工藝對營養(yǎng)物質消化利用率的影響也是受到普遍關注的一個問題。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)比較了調質與否、擠壓腔溫度(93、127℃)和物料在擠壓腔停留時間(18、37s)對消化率的影響，發(fā)現(xiàn)調質可提高虹鱒對有機物、碳水化合物和能量的表觀消化率，在沒有預調制的情況下，127℃時的有機物、碳水化合物和能量表觀消化率低于93℃，但在預調質的情況下，127℃時的有機物、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，預調質是十分必要的。

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)物質消化利用率的同時，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，其最終對生產性能的影響如何？在這方面存在著一些結論相反的報道。

在我國的水產養(yǎng)殖生產中，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 中的生產性能下降現(xiàn)象，這可能與國內外養(yǎng)殖的品種不同有關，我國常規(guī)養(yǎng)殖的魚類，可能在攝食調節(jié)上不敏感，這方面有待于進一步 研究 。

另外，對于一些養(yǎng)殖魚類，如黃顙魚、斑點叉尾鮰等，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)量的個體(20%左右)出現(xiàn)體色異常的現(xiàn)象；在斑點叉尾鮰的養(yǎng)殖生產中，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。在這種情況下，可加大熱敏性營養(yǎng)物質的添加量，或將膨化飼料與顆粒飼料搭配使用，二者間隔投喂，可在一定程度上解決這個問題。

三、膨化對蛋白質、脂肪需要量的影響

飼料膨化后，提高了對主要營養(yǎng)物質，如蛋白質、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、脂肪的需要量發(fā)生了改變？為此，本實驗室設計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、脂肪需要量的影響(馬飛，2014)。

在實驗一中，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、平模顆粒機制粒，共6組飼料，投喂平均體重8.0g奧尼羅非魚8周，結果表明，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%，飼料經膨化處理后，降低了羅非魚對飼料蛋白質的需求量。

在實驗二中，以大豆油為脂肪源，在飼料粗蛋白水平28%的基礎飼料中，添加油脂0%、2%、4%，分別以平模顆粒機和膨化機制粒，共6組飼料，投喂平均體重8.0g奧尼羅非魚8周，結果顯示：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、蛋白質效率、脂肪沉積率、能量沉積率、干物質和粗蛋白表觀消化率均較0%組顯著提高，當油脂添加量增加到4%時，上述指標除干物質表觀消化率和粗蛋白表觀消化率下降外，其余指標與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用

由于魚粉資源的緊缺和價格的不斷上漲，使得越來越多的廉價動植物蛋白應用于水產飼料中，為平衡飼料氨基酸組成，氨基酸類添加劑在水產飼料中的使用越來越受到重視。在膨化飼料中，有二個問題特別受到關注，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，一方面使蛋白質發(fā)生變性，有利于蛋白質的消化吸收；另一方面，也會產生美拉德反應，導致有效氨基酸的損失，從而降低飼料的營養(yǎng)價值。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。

在水產飼料中補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，與飼料中結合態(tài)氨基酸(完整蛋白)在吸收利用上存在一個時間差，但這樣的看法是建立在顆粒飼料基礎上的，那么在膨化飼料基礎上，補充晶體氨基酸是否還會產生同樣的結果呢？本實驗室以豆粕、魚粉、棉粕為蛋白源，配制了缺乏蛋氨酸的基礎飼料(蛋氨酸含量0.48%)，在基礎飼料中分別添加晶體蛋氨酸和微囊蛋氨酸使其含量達到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，結果表明：在顆粒飼料中補充晶體蛋氨酸對魚體生長性能沒有改善，但補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充晶體氨基酸會對魚體生長性能產生改善效果？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，縮短了與結合態(tài)氨基酸的吸收時間差，從而達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化合物，其化學性質較為活潑，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。

為補償膨化加工中的維生素損失，可以考慮增加維生素的添加量。Frederic等(2008)按NRC(1993)的維生素標準，配制了全植物蛋白型和魚粉豆粕型飼料，并在此基礎上增加了40%的維生素添加量，飼料經膨化制粒后，飼喂平均體重4.5g的虹鱒15周，結果表明，NRC標準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化維生素添加量后，顯著提高了生長性能。養(yǎng)殖生產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。在生產中，許多廠家生產膨化飼料時，通常是在顆粒飼料配方的基礎上，增加20%~50%的維生素添加量，實際上，這樣的后果是造成一部分維生素因過量而浪費，一部分維生素因破壞嚴重而依然缺乏，維生素之間的不平衡現(xiàn)象嚴重，這可能是造成生產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。在考慮經濟性和實用性的前提下，建議制作膨化飼料時，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、膨化對礦物質可利用性的影響

目前，有關膨化加工對礦物質影響的 研究 很少。Cheng等(2003)以虹鱒為實驗對象，測定了幾種原料在膨化前后的礦物質表觀消化率，結果表明，經膨化處理后，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，但目前尚未見有關報道，有待于今后進一步 研究 。

總體來看，膨化飼料作為我國水產飼料中相對較新的品種，有關其營養(yǎng)需求，加工中營養(yǎng)物質的變化和配方的調整等，均表現(xiàn)出與顆粒飼料有所不同的特點，但目前有關其 研究 還比較缺乏。今后，一方面要加強有關膨化飼料的基礎 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)物質的添加量，或將膨化飼料與顆粒飼料搭配使用，也不失為一種有效的使用方法。

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