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自20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)飼料膨化技術(shù)有了很大發(fā)展，配套160kw的商用機(jī)型已有大量使用，但國(guó)內(nèi)飼料膨化技術(shù)起步較晚，基礎(chǔ)研究很薄弱，基本上還處于仿制、改進(jìn)階段，鮮有關(guān)于這方面的報(bào)道。本文將就近些年飼料膨化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用作一概述，以期為國(guó)內(nèi)膨化技術(shù)改進(jìn)提供參考。

　　1.膨化技術(shù)進(jìn)展

　　1. 1密度控制系統(tǒng)

　　密度控制在膨化飼料生產(chǎn)尤其是水產(chǎn)飼料生產(chǎn)中是關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，沉性飼料應(yīng)基本按照期望的方式下沉。如果沉性飼料漂浮在水面上，不僅降低飼料轉(zhuǎn)化率，而且將作為一種浪費(fèi)的營(yíng)養(yǎng)物對(duì)環(huán)境造成污染。用膨化技術(shù)生產(chǎn)油脂含量相對(duì)較低的“低能配方”沉性飼料時(shí)，困難就更大。國(guó)內(nèi)目前常用的方法是將原料膨化后再制粒。

　　一般可采取配方調(diào)整和操作參數(shù)調(diào)整等方法來(lái)控制產(chǎn)品密度，如降低主軸轉(zhuǎn)速，少加蒸汽多加水，增加配方油脂含量，降低進(jìn)料量和增強(qiáng)膨化腔冷卻，也可以采取一些更有力的措施，如：在膨化腔上設(shè)置排氣口或減壓區(qū)，這是常用的方法（Wenger公司）；增加模板開孔率或改變模板厚度，降低模板處的壓差；改變螺旋和膨化腔結(jié)構(gòu)；調(diào)整配方，尤其是減少碳水化合物的含量。

　　盡管這些措施在控制膨化度方面有一定作用，但還不足以按照可控的方式生產(chǎn)沉性飼料。因此，Sprout-Matador公司開發(fā)出一種針對(duì)水產(chǎn)飼料生產(chǎn)的密度控制系統(tǒng)，是近幾年膨化技術(shù)zui大的進(jìn)步。

　　在膨化機(jī)中，物料受機(jī)械剪切和高溫高壓作用，由于壓力高，溫度還達(dá)不到水分的沸點(diǎn)，但當(dāng)物料從模板擠出，進(jìn)入常壓，沸點(diǎn)出現(xiàn)，水分形成“閃蒸”，物料膨化成含很多氣孔的多孔狀結(jié)構(gòu)，從而引起產(chǎn)品密度變化。碳水化合物含量越高，形成的孔隙越多?？紫抖雀咭馕吨芏鹊?，物料能在水中漂浮。對(duì)于高油脂含量產(chǎn)品，多孔結(jié)構(gòu)有利于膨化產(chǎn)品吸收噴涂的油脂（尤其是采用真空噴涂時(shí)），并形成較高密度的產(chǎn)品。但對(duì)中油脂和低油脂含量的沉飼性料，生產(chǎn)時(shí)就比較難于控制。

　　Sprout-Matador研制的這種密度系統(tǒng)采用加壓切割技術(shù)，使切割室維持一定正壓，由于水分的沸點(diǎn)隨壓力增加，當(dāng)物料從膨化腔進(jìn)入切割室后，可降低閃蒸從而控制物料的膨脹度。因?yàn)榈矸鄯肿釉谇懈钍覂?nèi)瞬間被固化，在從切割室進(jìn)入常壓后物料不再發(fā)生膨脹。圖1[1]中上線表示水分在不同壓力下的沸點(diǎn)，下線表示不同壓力下產(chǎn)品的膨脹度，氣壓以壓力表示。切割室的正壓一般維持在0.03～0.20MPa（圖示0.13～0.30MPa），在此范圍內(nèi)增加壓力對(duì)產(chǎn)品膨化影響非常顯著，但0.20Mpa（圖示0.30MPa）以上增加壓強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品膨化度影響很小。比如對(duì)中油脂含量的海鳊、鱸魚和鱒魚飼料，常壓切割時(shí)膨脹度為50％（水分沸點(diǎn)100℃），采用加大壓強(qiáng)切割，0.1MPa的正壓可降低50％的膨脹度，也就是說(shuō)將產(chǎn)品密度從約440g/L提高至550g/L。該項(xiàng)技術(shù)主要用于難以生產(chǎn)的沉性飼料，如低油脂產(chǎn)品，對(duì)中油脂產(chǎn)品就可不加正壓。與其他一些密度控制方法如開排氣口和減壓區(qū)等相比較，該加壓切割在生產(chǎn)一些具有特殊要求的產(chǎn)品時(shí)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。如可準(zhǔn)確控制產(chǎn)品密度（±5g/L），是其它任何一種手段難以達(dá)到的；與開排氣口的機(jī)型相比，由于物料在整個(gè)膨化腔行進(jìn)過(guò)程中受到的干擾小，在生產(chǎn)低油脂或高淀粉類沉性飼料時(shí)，可使膨化機(jī)產(chǎn)量提高25％～50％；不需要控制別的一些膨脹因子，比如螺旋和膨化腔結(jié)構(gòu)、進(jìn)料量等，從而降低了人工操作需求；由于在膨化機(jī)外控制膨脹度，操作者只需監(jiān)控產(chǎn)品的視覺質(zhì)量即可，同時(shí)控制外加正壓比控制膨化腔壓力更容易。

　　國(guó)內(nèi)的膨化機(jī)基本上沒有密度控制措施，僅在螺旋和膨化腔配置方面作簡(jiǎn)單改進(jìn)，一些產(chǎn)品仿制Wenger的排氣裝置，但由于技術(shù)和加工方面的一些因素，操縱性較差。加壓切割就比較易于實(shí)現(xiàn)，可用氣泵維持所需壓力，出料可使用關(guān)風(fēng)機(jī)，并且由于所需壓力不高，運(yùn)動(dòng)件的密封也容易解決。該項(xiàng)技術(shù)從設(shè)備生產(chǎn)、操作使用及膨化產(chǎn)品密度控制等方面都較排氣機(jī)型易于實(shí)現(xiàn)，是目前膨化技術(shù)發(fā)展的新方向。

　　1.2調(diào)質(zhì)技術(shù)

　　調(diào)質(zhì)技術(shù)是膨化前*的環(huán)節(jié)，目前國(guó)內(nèi)對(duì)調(diào)質(zhì)器研究還比較深入，單軸、雙軸類型的均有產(chǎn)品。本文所講的調(diào)質(zhì)，實(shí)際上是利用廢蒸汽進(jìn)行預(yù)調(diào)質(zhì)，就是將膨化“閃蒸”釋放出來(lái)的蒸汽和冷卻器前端的熱空氣重新送到調(diào)質(zhì)器中，從而減少燃油消耗以及減少CO2和SO2的排放量，同時(shí)，尾氣中的異味物質(zhì)被吸收。冷卻空氣的部分循環(huán)，還降低了粉塵排放。

　　由于環(huán)保調(diào)質(zhì)器利用膨化機(jī)／膨脹器出口蒸汽和冷卻器前端的熱空氣進(jìn)行預(yù)調(diào)質(zhì)，在無(wú)蒸汽添加的情況下可將物料溫度從20℃提升到40℃，這通常需要耗費(fèi)2％的蒸汽。相當(dāng)于每噸產(chǎn)品節(jié)省了1.2Kg燃油，相應(yīng)地CO2和SO2的排放也降低了（見表1）。與普通制粒相比，膨脹生產(chǎn)產(chǎn)品可省電5kw•h/t。

[NextPage]　　2.膨化技術(shù)應(yīng)用分析

　　2.1膨化豬飼料
　　國(guó)內(nèi)的膨化豬飼料技術(shù)也是近幾年興起的，并且基本上只生產(chǎn)乳豬飼料。
　　研究表明采用膨化技術(shù)生產(chǎn)豬飼料，可以減少飼料廠生產(chǎn)過(guò)程中、牲豬育肥過(guò)程中、糞便貯存運(yùn)輸過(guò)程中環(huán)境污染物的排放。膨化豬飼料的典型生產(chǎn)工藝流程如圖2所示。

　　實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，飼喂膨化料的豬排放的液體糞污減少了。飼喂膨化料減少了豬對(duì)水的需求，膨化料的特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在拌濕飼喂時(shí)動(dòng)物需水較少（表2）。對(duì)膨化乳豬飼料的試驗(yàn)也表明可減少豬排出的尿和糞污量，從而降低糞污貯存和轉(zhuǎn)運(yùn)的費(fèi)用。

　　膨化可以提高粗纖維的消化率，由于粗纖維的酵解增強(qiáng)，會(huì)使固體糞便中的N含量略有增加，但其在尿中的含量顯著降低。若飼喂膨化飼料，的尿量和隨尿液排出的N較少。因此豬舍、環(huán)境、液體糞污的貯存和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中NH3的量較低，見表3。

　　在營(yíng)養(yǎng)方面，與制粒相比，每頭豬可節(jié)省約21.4元（表4），該成本節(jié)省涉及到飼料生產(chǎn)、飼喂和糞污處理多方面，是一種綜合效益體現(xiàn)。飼喂膨化料在環(huán)保方面的影響更是不可忽視。畜禽糞便中化學(xué)需氧量（有機(jī)污染物指標(biāo)）的排放量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工業(yè)廢水和生活廢水的排放量之和，畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染已成為中國(guó)農(nóng)村地區(qū)污染的主要來(lái)源。因此通過(guò)膨化技術(shù)降低污染很有必要。

　　2.2膨化奶牛飼料

　　自1998年以來(lái)，我國(guó)的奶牛養(yǎng)殖業(yè)得到飛速發(fā)展，短短幾年間奶牛存欄數(shù)從1998年末的4265000頭發(fā)展到2001年末的5662000頭，可以肯定在今后幾年內(nèi)我國(guó)奶業(yè)仍將維持較高的發(fā)展速度。因此有必要對(duì)膨化技術(shù)在奶牛飼料中的應(yīng)用作加以分析。

　　反芻動(dòng)物胃內(nèi)含有大量的微生物，攝入的蛋白或非蛋白氮由微生物降解到不同程度，然后再進(jìn)入腸道消化吸收。因?yàn)椴皇橇鑫钢兴挟a(chǎn)生的氨都能轉(zhuǎn)化成微生物蛋白，當(dāng)飼喂可溶性含氮飼料時(shí)，大量氨被吸收，容易造成氨中毒。如果攝入的蛋白能形成過(guò)瘤胃蛋白，通過(guò)瘤胃。

注：同一行中a,b不同表示差異顯著（P<0.05）

　　逃逸微生物降解，就可直接進(jìn)入腸道消化，以氨基酸形態(tài)被吸收。產(chǎn)奶量越高，對(duì)過(guò)瘤胃蛋白／微生物蛋白的比例程度要求越高。對(duì)高產(chǎn)奶牛，需要增加飼料攝入量；提高營(yíng)養(yǎng)成份的消化率；提高過(guò)瘤胃蛋白的比例；同時(shí)保證營(yíng)養(yǎng)物在瘤胃中同步降解。由于高產(chǎn)牛對(duì)過(guò)瘤胃蛋白的需求量高，因此必須在日糧中進(jìn)行補(bǔ)充以滿足其產(chǎn)奶需要。膨化技術(shù)不使用化學(xué)添加劑，通過(guò)熱處理提高過(guò)瘤胃蛋白含量。膨化料中由于存在大量糊化淀粉，將蛋白質(zhì)緊密地與淀粉基質(zhì)結(jié)合在一起，生成瘤胃不可降解蛋白──即過(guò)瘤胃蛋白（表4 ）

* 混合料中大麥和燕麥占75％，全價(jià)膨化。
** 混合料中大豆和葡萄籽粉占80％，全價(jià)膨化。
從表可看出，膨化可顯著增加過(guò)瘤胃蛋白的含量，有利于反芻動(dòng)物的消化吸收。
近幾年國(guó)外開始嘗試膨化奶牛全日糧，并對(duì)各種組分的粒度做了規(guī)定，見表5。

　　與單一作用的化學(xué)處理相比，膨化技術(shù)能夠以較低的成本獲得多重效果，如增加過(guò)瘤胃蛋白；影響營(yíng)養(yǎng)物在瘤胃中的降解；增加淀粉類物質(zhì)消化率10％以上；產(chǎn)品無(wú)菌化；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)既滿足動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要，又符合TMR飼喂要求；提高日產(chǎn)奶量2～3L；降低產(chǎn)奶*.10～0.15元／L；增加再制粒（如果需要）時(shí)的可制粒性等等。

　　對(duì)于膨化TMR，可以通過(guò)調(diào)整粉碎機(jī)篩孔和破碎機(jī)，按照表5控制膨化產(chǎn)品粒度以適應(yīng)TMR飼喂，膨化后的產(chǎn)品基本無(wú)細(xì)粉。當(dāng)然也可將膨化作為壓制前的預(yù)處理，通過(guò)膨化后制粒，可降低制粒機(jī)能耗，將顆粒的堅(jiān)實(shí)度提高一倍，同時(shí)由于淀粉糊化，可將制粒時(shí)粉化率降至0.8％，還可采用較薄的模板，使模板磨損降低50％～70％；可添加10％～15％以上的糖蜜成份。

　　此外，為進(jìn)一步降低飼養(yǎng)成本，增加非蛋白氮的利用率，膨化玉米、尿素和部分粗纖維混合物在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用正在擴(kuò)大，它可以提高奶牛對(duì)尿素的利用率，減少飼料中動(dòng)物蛋白和植物蛋白的添加量，從而降低飼養(yǎng)成本。

　　結(jié)束語(yǔ)
　　飼料膨化技術(shù)是20世紀(jì)末期發(fā)展起來(lái)的飼料加工技術(shù)，加壓切割對(duì)控制膨化產(chǎn)品密度有很好的效果，為加工高要求的水產(chǎn)飼料等提供了一條新路，使用廢蒸汽余熱進(jìn)行調(diào)質(zhì)使機(jī)器更加環(huán)保，適應(yīng)時(shí)代潮流。膨化技術(shù)在水產(chǎn)、豬和反芻動(dòng)物飼料中的永有廣泛的應(yīng)用，對(duì)改變飼料的品質(zhì)及成本有顯著效果。但特種飼料對(duì)膨化產(chǎn)品有很高的要求。隨著飼料膨化技術(shù)的發(fā)展，在如何控制膨化飼料的膨化度和膨化品質(zhì)，提高膨化自動(dòng)化等方面還需更深入的研究。