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膨化技術的優缺點及在動物飼料中的應用

2018-05-28  來自: 肇慶市牧研機械有限公司 瀏覽次數:1329

膨化技術是現代飼料加工中普遍應用的一項技術。飼料通過膨化技術加工后,可以使飼料中的淀粉糊化和降解、蛋白質變性、降低抗營養因子、增加適口性等諸多優點;但也存在生成不易消化物質、破壞維生素、增加成本等不利因素。

 

1 膨化技術

    膨化技術是指含有一定水分的物料被送入擠壓膨化機中,在螺旋桿、螺旋的推動下,物料向前形成軸向移動,物料與螺旋、物料與機筒以及物料內部的機械摩擦作用,物料被強烈的擠壓攪拌、剪切,是物料進一步細化、均化,隨之機腔內部的壓力和溫度不斷加大和升高,物料在高溫、高壓、高剪切力的作用下,使物料組分發生了復雜的物理化學變化。最后糊狀物料由??讎姵?,瞬間產生了壓力差,物料被膨化,從而形成結構疏松、多孔、酥脆的膨化產品。

 

2 膨化技術的優點

    飼料原料經膨化處理后,具有獨特的香味和蓬松的感覺,適口性好,糊化度高,具有很好的誘食作用。同時,部分蛋白質和脂肪等有機物的長鏈結構變為短鏈結構,使動物更容易消化吸收。

2.1淀粉糊化和降解

    擠壓膨化后,淀粉主要發生了2方面的變化。一是淀粉糊化,膨化過程拆散淀粉分子的致密 的晶體結構,晶體結構吸水解體,氫鍵斷裂,膨化的淀粉顆粒破裂,變成一種黏稠的熔融體。在膨化機出口處由于瞬間壓力驟降,蒸汽瞬間大量散失,是大量的膨化淀粉顆粒瓦解,淀粉糊化,形成許多有微孔的膨化飼料。另一方面是淀粉降解,淀粉平均分子量明顯減小,通過裂解可以產生麥芽糊精等小分子結構的寡糖。糊化的淀粉具有很強的吸水性和比普通淀粉強得多的黏接功能,可減少生產中的淀粉的使用量,為其他原料提供了更多的選擇機會。同時糊化的淀粉能將蛋白質緊密地與淀粉基質結合在一起,形成反芻動物瘤胃不可降解蛋白體,即過瘤胃蛋白,提高了反芻動物對蛋白質的利用。

2.2蛋白質變性

    含蛋白質的物料在擠壓機內受到高溫、高壓、高剪切力的綜合作用下。蛋白質的三、四級結構被破壞,蛋白質分子結構伸展、重組,表面趨向結構均勻化,分子間氫鍵、二硫鍵等部分斷裂,導致蛋白質最終變性。蛋白質產生變性的程度與擠壓過程中的參數有密切關系。膨化過程中也鈍化了許多抗營養因子,如大豆中的脲酶、抗胰蛋白酶和血球凝素,菜籽粕中的芥子酶及其分解硫苷產生的芥子甙等多酚類化合物,棉籽中的棉酚等。

    羽毛作為一種優質的蛋白質飼料原料,其蛋白質含量大約為75%90%,成為飼料原料中人們所青睞的物料。但羽毛粉的蛋白質多是由幾條多肽鏈沿纖維平行螺旋排列而成的索狀結構,鏈間含有大量的交聯鍵、二硫鍵、氫鍵使其有很強的穩定結構,同時具有很強的疏水作用力,導致不易被動物消化利用,未經處理的羽毛粉飼用價值非常低,消化率僅為7%左右。經過膨化后,羽毛中的角質蛋白變性,裂解了角質蛋白的空間結構,使其成為可消化吸收的狀態,消化率可提高到70%以上。

2.3脂肪的變性

    擠壓加工破壞了油籽的細胞壁結構,使其中的油脂釋放出來,這種加工方法能改善油脂的利用率。膨化還可將脂肪與淀粉或蛋白質一起形成復合產物(脂蛋白)或(脂多糖),降低了游離脂肪酸含量,同時鈍化了酯酶,抑制了油脂的降解,減少了產品貯存與運輸過程中油脂成分的酸敗,有利于飼料的長時間保存。

2.4增加適口性和消化率

    膨化的飼料顆粒度小、酥脆,且放出焦香味,適口性提高。膨化后的飼料成疏松無序的結構,這種變化為酶提供了更大的接觸面積,有利于淀粉鏈、肽鏈

的接觸,有利于飼料的消化吸收,從而提高了飼料的消化率。

2.5提高纖維可溶性

     擠壓膨化可以大大降低飼料中粗纖維含量。通過擠壓膨化技,在擠壓中由于高溫高壓直至出口的瞬間膨脹作用,使細胞間質及細胞壁內各層木質素熔化,部分氫鍵斷裂,高分子物質分解為低分子物質,原來緊密結構則變得蓬松,而且還釋放出了部分可消化的物質,從而提高了飼料的利用率。

2.6有利于飼料貯存,延長飼料保質期

    物料在高溫高壓以及膨化的作用下,殺滅了原料中的霉菌、細菌及真菌的含量,從而提高了飼料的衛生品質,可有效地降低動物腹瀉、胃腸炎和下痢等疾病的發生。

 

3 膨化技術的缺點

    擠壓膨化加工過程中,飼料中的還原糖和游離氨基酸之間會發生美拉德反應,降低了飼料中的還原糖和游離氨基酸的含量,導致氨基酸的有效性變弱,物料在高溫高壓摩擦以及水分的蒸發作用下,會導致維生素的損失,特別是水溶性維生素損失率達50%,因此在飼喂動物的過程中要額外的添加一些維生素,以補償膨化所帶來的損失量。

 

4 膨化技術在動物生產中的應用

4.1養豬

     乳豬由于胃容積小,腸道消化吸收能力弱,在由吃母乳轉為吃飼料的過程中極易發生營養性腹瀉反應。未經糊化的飼料,滅菌不理想,很容易引起仔豬消化道的應激反應,造成腹瀉下痢。膨化后的飼料在飼喂斷奶仔豬的時候會大大降低腹瀉的發生率,從而降低飼養成本,縮短肥育時間,提高經濟效益。

4.2養禽

    膨化過后的飼料都為顆粒狀,有利于雞鴨的采食,提高飼料在嗉囊中的磨損速度,加快了飼料的消化吸收,提高了飼料的利用率。由于膨化后的飼料殺滅了大量的致病菌,從而降低了禽類的下痢等疾病。

4.3反芻動物飼養

    因飼料中纖維的降解,可溶性纖維增加,進而提高了反芻動物對飼料的消化利用率。膨化技術可以提高反芻動物對非蛋白氮的利用率,增加瘤胃蛋白的量,從而達到了降低飼養成本的作用。膨化飼料還可以提高奶牛的乳脂率,對育肥肉牛的增重效果非常明顯。

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