自20世纪90年代以来，国内饲料膨化技术有了很大发展，配套160kw的商用机型已有大量使用，但国内饲料膨化技术起步较晚，基础研究很薄弱，基本上还处于仿制、改进阶段，鲜有关于这方面的报道。本文将就近些年饲料膨化技术的发展及应用作一概述，以期为国内膨化技术改进提供参考。
1.膨化技术进展
1. 1密度控制系统
密度控制在膨化饲料生产尤其是水产饲料生产中是关键技术环节，沉性饲料应基本按照期望的方式下沉。如果沉性饲料漂浮在水面上，不仅降低饲料转化率，而且将作为一种浪费的营养物对环境造成污染。用膨化技术生产油脂含量相对较低的“低能配方”沉性饲料时，困难就更大。国内目前常用的方法是将原料膨化后再制粒。
一般可采取配方调整和操作参数调整等方法来控制产品密度，如降低主轴转速，少加蒸汽多加水，增加配方油脂含量，降低进料量和增强膨化腔冷却，也可以采取一些更有力的措施，如：在膨化腔上设置排气口或减压区，这是常用的方法（Wenger公司）；增加模板开孔率或改变模板厚度，降低模板处的压差；改变螺旋和膨化腔结构；调整配方，尤其是减少碳水化合物的含量。
尽管这些措施在控制膨化度方面有一定作用，但还不足以按照可控的方式生产沉性饲料。因此，Sprout-Matador公司开发出一种针对水产饲料生产的密度控制系统，是近几年膨化技术zui大的进步。
在膨化机中，物料受机械剪切和高温高压作用，由于压力高，温度还达不到水分的沸点，但当物料从模板挤出，进入常压，沸点出现，水分形成“闪蒸”，物料膨化成含很多气孔的多孔状结构，从而引起产品密度变化。碳水化合物含量越高，形成的孔隙越多。孔隙度高意味着密度低，物料能在水中漂浮。对于高油脂含量产品，多孔结构有利于膨化产品吸收喷涂的油脂（尤其是采用真空喷涂时），并形成较高密度的产品。但对中油脂和低油脂含量的沉饲性料，生产时就比较难于控制。
Sprout-Matador研制的这种密度系统采用加压切割技术，使切割室维持一定正压，由于水分的沸点随压力增加，当物料从膨化腔进入切割室后，可降低闪蒸从而控制物料的膨胀度。因为淀粉分子在切割室内瞬间被固化，在从切割室进入常压后物料不再发生膨胀。图1[1]中上线表示水分在不同压力下的沸点，下线表示不同压力下产品的膨胀度，气压以压力表示。切割室的正压一般维持在0.03～0.20MPa（图示0.13～0.30MPa），在此范围内增加压力对产品膨化影响非常显著，但0.20Mpa（图示0.30MPa）以上增加压强对产品膨化度影响很小。比如对中油脂含量的海鳊、鲈鱼和鳟鱼饲料，常压切割时膨胀度为50％（水分沸点100℃），采用加大压强切割，0.1MPa的正压可降低50％的膨胀度，也就是说将产品密度从约440g/L提高至550g/L。该项技术主要用于难以生产的沉性饲料，如低油脂产品，对中油脂产品就可不加正压。与其他一些密度控制方法如开排气口和减压区等相比较，该加压切割在生产一些具有特殊要求的产品时有技术优势。如可准确控制产品密度（±5g/L），是其它任何一种手段难以达到的；与开排气口的机型相比，由于物料在整个膨化腔行进过程中受到的干扰小，在生产低油脂或高淀粉类沉性饲料时，可使膨化机产量提高25％～50％；不需要控制别的一些膨胀因子，比如螺旋和膨化腔结构、进料量等，从而降低了人工操作需求；由于在膨化机外控制膨胀度，操作者只需监控产品的视觉质量即可，同时控制外加正压比控制膨化腔压力更容易。
国内的膨化机基本上没有密度控制措施，仅在螺旋和膨化腔配置方面作简单改进，一些产品仿制Wenger的排气装置，但由于技术和加工方面的一些因素，操纵性较差。加压切割就比较易于实现，可用气泵维持所需压力，出料可使用关风机，并且由于所需压力不高，运动件的密封也容易解决。该项技术从设备生产、操作使用及膨化产品密度控制等方面都较排气机型易于实现，是目前膨化技术发展的新方向。
1.2调质技术
调质技术是膨化前*的环节，目前国内对调质器研究还比较深入，单轴、双轴类型的均有产品。本文所讲的调质，实际上是利用废蒸汽进行预调质，就是将膨化“闪蒸”释放出来的蒸汽和冷却器前端的热空气重新送到调质器中，从而减少燃油消耗以及减少CO2和SO2的排放量，同时，尾气中的异味物质被吸收。冷却空气的部分循环，还降低了粉尘排放。
由于环保调质器利用膨化机／膨胀器出口蒸汽和冷却器前端的热空气进行预调质，在无蒸汽添加的情况下可将物料温度从20℃提升到40℃，这通常需要耗费2％的蒸汽。相当于每吨产品节省了1.2Kg燃油，相应地CO2和SO2的排放也降低了（见表1）。与普通制粒相比，膨胀生产产品可省电5kw•h/t。
[NextPage] 2.膨化技术应用分析
2.1膨化猪饲料
国内的膨化猪饲料技术也是近几年兴起的，并且基本上只生产乳猪饲料。
研究表明采用膨化技术生产猪饲料，可以减少饲料厂生产过程中、牲猪育肥过程中、粪便贮存运输过程中环境污染物的排放。膨化猪饲料的典型生产工艺流程如图2所示。
实际生产中发现，饲喂膨化料的猪排放的液体粪污减少了。饲喂膨化料减少了猪对水的需求，膨化料的特殊结构导致在拌湿饲喂时动物需水较少（表2）。对膨化乳猪饲料的试验也表明可减少猪排出的尿和粪污量，从而降低粪污贮存和转运的费用。
膨化可以提高粗纤维的消化率，由于粗纤维的酵解增强，会使固体粪便中的N含量略有增加，但其在尿中的含量显著降低。若饲喂膨化饲料，的尿量和随尿液排出的N较少。因此猪舍、环境、液体粪污的贮存和转运过程中NH3的量较低，见表3。
在营养方面，与制粒相比，每头猪可节省约21.4元（表4），该成本节省涉及到饲料生产、饲喂和粪污处理多方面，是一种综合效益体现。饲喂膨化料在环保方面的影响更是不可忽视。畜禽粪便中化学需氧量（有机污染物指标）的排放量已远远超过工业废水和生活废水的排放量之和，畜禽养殖产生的污染已成为中国农村地区污染的主要来源。因此通过膨化技术降低污染很有必要。
2.2膨化奶牛饲料
自1998年以来，我国的奶牛养殖业得到飞速发展，短短几年间奶牛存栏数从1998年末的4265000头发展到2001年末的5662000头，可以肯定在今后几年内我国奶业仍将维持较高的发展速度。因此有必要对膨化技术在奶牛饲料中的应用作加以分析。
反刍动物胃内含有大量的微生物，摄入的蛋白或非蛋白氮由微生物降解到不同程度，然后再进入肠道消化吸收。因为不是瘤胃中所有产生的氨都能转化成微生物蛋白，当饲喂可溶性含氮饲料时，大量氨被吸收，容易造成氨中毒。如果摄入的蛋白能形成过瘤胃蛋白，通过瘤胃。
注：同一行中a,b不同表示差异显著（P<0.05）
逃逸微生物降解，就可直接进入肠道消化，以氨基酸形态被吸收。产奶量越高，对过瘤胃蛋白／微生物蛋白的比例程度要求越高。对高产奶牛，需要增加饲料摄入量；提高营养成份的消化率；提高过瘤胃蛋白的比例；同时保证营养物在瘤胃中同步降解。由于高产牛对过瘤胃蛋白的需求量高，因此必须在日粮中进行补充以满足其产奶需要。膨化技术不使用化学添加剂，通过热处理提高过瘤胃蛋白含量。膨化料中由于存在大量糊化淀粉，将蛋白质紧密地与淀粉基质结合在一起，生成瘤胃不可降解蛋白──即过瘤胃蛋白（表4 ）
* 混合料中大麦和燕麦占75％，全价膨化。
** 混合料中大豆和葡萄籽粉占80％，全价膨化。
从表可看出，膨化可显著增加过瘤胃蛋白的含量，有利于反刍动物的消化吸收。
近几年国外开始尝试膨化奶牛全日粮，并对各种组分的粒度做了规定，见表5。
与单一作用的化学处理相比，膨化技术能够以较低的成本获得多重效果，如增加过瘤胃蛋白；影响营养物在瘤胃中的降解；增加淀粉类物质消化率10％以上；产品无菌化；产品结构既满足动物营养需要，又符合TMR饲喂要求；提高日产奶量2～3L；降低产奶*.10～0.15元／L；增加再制粒（如果需要）时的可制粒性等等。
对于膨化TMR，可以通过调整粉碎机筛孔和破碎机，按照表5控制膨化产品粒度以适应TMR饲喂，膨化后的产品基本无细粉。当然也可将膨化作为压制前的预处理，通过膨化后制粒，可降低制粒机能耗，将颗粒的坚实度提高一倍，同时由于淀粉糊化，可将制粒时粉化率降至0.8％，还可采用较薄的模板，使模板磨损降低50％～70％；可添加10％～15％以上的糖蜜成份。
此外，为进一步降低饲养成本，增加非蛋白氮的利用率，膨化玉米、尿素和部分粗纤维混合物在国内的应用正在扩大，它可以提高奶牛对尿素的利用率，减少饲料中动物蛋白和植物蛋白的添加量，从而降低饲养成本。
结束语
饲料膨化技术是20世纪末期发展起来的饲料加工技术，加压切割对控制膨化产品密度有很好的效果，为加工高要求的水产饲料等提供了一条新路，使用废蒸汽余热进行调质使机器更加环保，适应时代潮流。膨化技术在水产、猪和反刍动物饲料中的永有广泛的应用，对改变饲料的品质及成本有显著效果。但特种饲料对膨化产品有很高的要求。随着饲料膨化技术的发展，在如何控制膨化饲料的膨化度和膨化品质，提高膨化自动化等方面还需更深入的研究。
