一文掌握科学的膨化料工艺，提升饲料品质，降低成本！挪威教授精彩报告笔记收好不谢

■ 挪威生命科学大学动物与水产科学系教授Trond Storebakken

我们的团队，对饲料原料的营养价值评估及新型饲用蛋白源在鲑鳟饲料中的应用进行相关研究，也累积了一定的经验。

首先，关于膨化生产线，它不只是一系列膨化设备的简单拼凑，关键在于如何将这些设备合理使用起来，以达到提高饲料营养价值和最佳饲料物理质量的目的。

很多饲料加工厂未来的挑战，可能是粉碎和干燥，这两者对未来饲料加工品质会有很大的影响。

而中国的水产膨化料究竟要达到怎样的要求？首先，要确保良好的诱食性，保证水产动物对饲料有较高的摄食量，并在高摄食量水平下，仍要保证饲料的转化效率。

其次，有效的料肉比。举个例子，目前鲑鳟类饲料的料肉比大约在1∶1，但在，实验室所做一些鲑鳟鱼类的实验当中，则能低至0.7。

再次，要确保饲料颗粒优良的物理性状及高度可消化性，要极力减少因饲料碎屑和排泄物中的养分流失。优良的物理性状可保证客户买到的是实实在在饲料而不是污染水质的饲料碎屑和粉末。在挪威，无论是陆基养殖还是深水网箱养殖，投喂都是自动化的，尤其是近海深水网箱养殖，饲料存放于陆基的料仓，通过管道气动输送至海上网箱，整个过程当中比较注重饲料颗粒的耐磨度及粉尘的控制，所以饲料加工时必需考虑饲料颗粒在管道输送过程中磨损所造成的损失。而降低排泄物中养分流失的方法，则主要是通过提高饲料及原料消化率，尽量减少难消化原料的使用，提高饲料的可消化水平并优化饲料加工工艺，降低因过度膨化或干燥所造成的饲料消化率降低。

另外优化膨化工艺也是为了确保一些热敏性原料，尤其是微量营养素及酶制剂，不会因为热加工而被破坏或失活。

通过提供全部营养素来确保养殖动物健康和在饲料中重新激活某些被钝化的营养素；从而最大程度地发挥饲料的饲喂效果和提升养殖收益。

例如，挪威在1984年开始三文鱼养殖时就意识到三文鱼是一种高体脂型鱼类。因此当时就认为其饲料里油脂添加比例应加高，而目前基本上三文鱼膨化料里油脂含量也介于35%~40%间。

因此，我们也建议国内的一些海水养殖品种，也可以通过适当地调高配方中的油脂水平，来达到最佳的蛋能比。当然不需要达到三文鱼35%~40%那么高的油脂水平，但比当下的配方中的油脂添加水平要更高一点，进而会有更好的营养物质的利用、吸收及转化效率。

当然高油脂添加的前提是膨化加工后的未喷涂颗粒内部必需提供一定的空间来容纳油脂，并且用来容纳油脂的小泡是均匀地分布于饲料颗粒内，这样才能有效的将油脂包含在内而不会泄露。

通过饲料结构微观图对比，发现高油脂的真空喷涂技术，很大程度上会依赖于膨化料颗粒内部的空泡的大小、分布均匀程度和总体积。

在明确要求后，又要如何确保饲料的高营养品质呢？第一点，优化蛋白和淀粉的消化率，膨化过程也是淀粉熟化的过程，在膨化料里要确保淀粉是完全熟化。同时，尽量减少不可消化的非营养类的粘合剂的使用；第二点，要降低膨化过程中的高温高压高湿等因素对热敏感原料的损害，如脂溶性维生素、维生素C、虾青素、饲用酶制剂。

■ 图1

在此，针对这一点，我们也做了一个实验，研究同种配方在不同的膨化温度下对虹鳟鱼的蛋白能量表观消化率的影响。原本的设想，是将膨化温度提升40℃后，营养物质的消化会有变化明显的下降，但实际上，该情况并未发生。

我们对于这个结果并不是很确信，所以又做了一个更细致的复核实验。把膨化温度细分成3个不同的水平，分别为100℃、125℃、150℃，但最终还是未能发现因为膨化温度的不同而产生太大的消化率变化。

归根究底，其主要原因是由于除温度因素以外的膨化工艺的不同所造成。实际上，除膨化温度外还存在一个处理时间的问题，因为真正达到150℃也就是10秒钟左右，同时在加工时，膨化机或调制器加了大量的水分，即使膨化腔中后段达到150℃，在水分较多的情况下，膨化料出模后就迅速膨胀，同时水分会变得水蒸气携带走大部分的热量，出模后颗粒的温度相对不高，但实际上处理时间很短，这样它的消化率并未有明显的下降。

■ 图2

同时，我们也做了生长实验，虽然消化率没变化，但我们想比较100℃和140℃膨化的饲料对鳟鱼的特定生长率（SGR）和饲料转化率（FCR）是否有影响。实验结果是，不仅FCR没有变化，反而特定生长率，更高膨化温度的处理组有略微的上升。

此外，膨化过程中的高温还能够有效灭活热敏性抗营养因子，实验里选择了相对TIA(抗胰蛋白酶)活力较高的一种原料，即大豆蛋白片，也就是在豆油加工过程的中间产物，没有经过热处理的一种原料。图2中蓝色条状的是膨化处理前的，红色条状是膨化处理后的。所以，很明显看到膨化加工可极大降低大豆蛋白片中的TIA活力。

其中的原理，要提到Kunitz蛋白酶抑制剂的蛋白质结构，它的空间构架刚好和蛋白酶吻合，但一旦热处理技术之后，其蛋白的空间结构有一定的改变，所以它后期就无法和胰蛋白进行结合，胰蛋白酶的活力就会显现出来。

膨化加工过程中，还存在热敏性微量元素的问题。比如脂溶性维生素，包括A、D、E、K四种，首先挑选较稳定的产品形式。维生素E、K及不耐热，膨化后添加，如通过后期油脂真空喷涂融进去，效果可能会好一点。

还有，饲用酶制剂产品的使用问题。很多酶制剂虽说是耐高温型的，但实际上在整个膨化高温期间，经过螺杆与膨化腔间的摩擦再加上高压高温等处理，活力实在很难保证。即使有热稳定（80℃~100℃）的酶，其活性也在膨化中大幅度降低。所以，我们建议是采取膨化后以水溶液或油脂溶乳液的形式通过真空喷涂的方式来添加。

关于热敏性的微量营养素，因为膨化水分和烘干温度所产生影响， 我们可以举很多的例子。从虾青素来讲，我们用虾青素的微胶囊，基本随着膨化温度的升高或是膨化过程中加水量的降低，虾青素的有效性在减少。所以，在膨化的时候，适当提高加水量，是有效控制热敏微量营养素损失的一个有效途径。

■ 图3

而在饲料颗粒的物理质量方面饲料生产工艺，饲料颗粒良好的膨胀率饲料生产工艺，保证了颗粒的吸油和锁油能力以及投喂时颗粒在水中的缓沉效果；良好的耐磨度（PDI）和硬度能避免饲料颗粒在管道内输送过程中的破碎及粉末产生；优良的水中稳定性能确保较低的FCR并减少营养素在水中的损失从而减轻对养殖水体的污染；此外硬度和水中稳定性不佳还会影响养殖动物消化道（尤其是胃）内的充实度，产生油脂反胃呕吐等

此外，对淀粉源或膨化料里的粘合剂的使用也要有所筛选。

图3就是我们采用5种不同淀粉源或组合作为粘合剂做的饲料，饲料的耐磨度有很大不同，可以看到，使用预糊化的土豆淀粉的饲料耐磨度是最高的。

饲料硬度能影响饲料在鱼的胃里的充实状态。如果硬度太高相对会产生一个油脂的反吐，因为胃壁的收缩，会像打嗝一样，把饲料里的一些油脂挤出来，造成营养素的泄露。这种现象，是我们要避免的，所以还是要关注饲料颗粒的硬度。

还有就是一些比较特殊的原料的使用，尤其是小麦蛋白，即我们俗称的谷朊粉。如果使用量过高会使得物料在膨化腔内非常粘，所以在加工时，造成很大的难度。我们对该原料在很多个养殖品种上做过营养价值评估实验。

在极端的高谷朊粉添加水平下加工饲料时，基本上只能够通过膨化机和调制器内的水分添加来控制。随着谷朊粉添加水平的提高，膨化过程中的加水量是逐渐下降的，最后虽然饲料仍能膨化出来，但实际上饲料颗粒的熟化度也是下降的。

当谷朊粉的量达到75%时的太极端情况下，我们只能把膨化腔部位的水分添加完全关掉，然后再往物料里添加一分油脂。通过这种方式来提高润滑度，降低粘性，但到最后，淀粉的熟化度就差不多从70%左右降低到15%。

淀粉熟化度降低的直接结果就是淀粉表观消化率的降低，同时也会导致油脂的表观消化率进一步降低。这主要是因为未被消化的淀粉，在肠道内积累的过程中，会强力吸附部分油脂。总而言之，因为膨化水分添加量的不同，最终导致能量的表观消化率显著下降。

所以，膨化参数上的略微变化，最终会在饲料营养品质层面上造成明显的变化。此外膨化参数的选择及设定还牵涉到能耗投入的问题，也就是特定机械能（SME）。在水解型的小麦蛋白评估实验中，SME的变化就是因为高粘性原料的使用，它势必导致物料在膨化腔内摩擦加大、螺杆旋转阻力加大最终导致SME升高。

以上我所分享的内容，可简单归纳为六点：第一，膨化加工工艺和真空喷涂技术的使用使得高脂高能型水产饲料的加工成为可能，并使得这类饲料中的油脂添加量能高达40%；第二，即使采用很高的膨化温度仍有可能保证饲料蛋白源的高营养品质；第三，膨化过程中水分添加量必需充分，以保证淀粉的高熟化度；第四，淀粉熟化度低是导致部分饲料能量消化率低的原因之一；第五，通过后喷涂方式添加脂溶性维生素、虾青素和饲料酶制剂等热敏性营养素及添加剂是较为合理的方案；第六，选用高粘性原料（摩擦太高）和高油脂原料（润滑效果降低摩擦）都是对膨化料技术的挑战。

（本文得以成文，感谢浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术中心张月星博士的翻译以及修改工作）

1. 作者 | 李欣瑶编辑整理

2. 来源 | 腾氏水产商务网-当代水产杂志社

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