1、2019/9/13,膨化玉米,范风雷,2019/9/13,关于玉米,我们知道它是粮食作物，在饲料中被广泛的应用为能量原料 在畜禽料中的添加量往往是排在第一位的，所以玉米的品质直接影响了饲料的品质 幼畜禽的消化系统功能不健全，对玉米的品质和消化率是最依赖的,2019/9/13,我们经常会遇到,乳仔猪的不明原因下痢 配方设计能值和饲喂效果差异较大 粪便中没有消化的玉米颗粒很多 原料粉碎度高，成本高，且容易出现胃肠炎 玉米品质很难保证 很难找出能替代玉米的原料,2019/9/13,能有原料解决这些问题吗？,新东方膨化玉米,2019/9/13,玉米结构,2019/9/13,玉米成分的构成,27%的高直
2、链淀粉,2019/9/13,膨化加工原理,螺杆,玉米,膨化壁,细化、均化物料,挤压、摩擦、剪切,高温、高压、高剪切,淀粉糊化、蛋白变性 纤维降解、病菌杀灭,疏松、多孔、酥脆、可口 膨化玉米,2019/9/13,高温高压水热处理,机械摩擦产生热量 添加蒸气增加热量 机械压力、蒸气压力提高 高温、高压环境，吸水膨胀，质地软化 机械作用，细胞壁崩解 分子结构打散，淀粉糊化，蛋白变性,2019/9/13,淀粉,广泛存在于谷物原料中，由葡萄糖分子构成的长链（支链）有机结构物质，主要在日粮中提供能量。这类普通淀粉我们称为淀粉。,2019/9/13,淀粉,以天然淀粉为原料，利用高温高压等技术改性而制取的一类
3、变性淀粉，即淀粉（预糊化淀粉 ）。 粘弹性好、延展性佳 、适口性好 、稳定性好、消化率高,2019/9/13,糊精,指利用干热法使淀粉降解所得的产物，也称糊精。有白糊精、黄糊精、和英国胶三种。 分子链短，消化率高， 冷水中溶解度升高，黏结性下降,2019/9/13,抗性淀粉,不能在肠道被消化吸收分解成葡萄糖的一类淀粉。 分类：RS1包埋淀粉；RS2生淀粉；RS3老化淀粉，高直链玉米淀粉 ；RS4化学改性淀粉；抗性淀粉主要含有RS2、RS3，都有结晶结构 增加饱感，不提供能量,2019/9/13,膨化前后淀粉的差异,原淀粉 是由淀粉粒子组成的颗粒状团块。结构紧密，吸水性差 其低抗剪切性，低溶解性
4、，口感差，易老化等缺陷,糊化淀粉 分子链结被打开，颗粒崩溃,氢键被破坏，微晶结构消失，形成胶态的凝胶体糊化，即化。淀粉分子断裂为短链糊精，降解为可溶性还原糖 玉米粉的适口性好、粘结性差,2019/9/13,胰淀粉酶,是一种淀粉酶 水解淀粉成为麦芽糖和葡萄糖 最适PH值6.7-7,2019/9/13,淀粉糊化的意义(1),糊化可以提高消化率，糊化后的淀粉大量吸水后膨胀，增加了淀粉与酶接触的机会； 从而加速淀粉分子键的断裂，使淀粉变成更易吸收的糖类 疏松多孔的结构吸附表面积大，可吸附大量的添加剂，便于营养组分的补充和风味的调整 糊化后的玉米中含有大量的糊精，有利于饲料成型，并且保持疏松,2019/
5、9/13,淀粉糊化的意义(2),水解淀粉刺激胃中乳酸的生成，增加抵御微生物侵害（Peisker 1992) 不同淀粉糊化度（38.7%；57.2%；64.4%；89.3%）的膨化玉米，随着糊化度的升高，日增重和采食量有明显的提升趋势（Htrakul 1999）,2019/9/13,蛋白质,硬质的玉米蛋白得到降解，减少粪便中原料颗粒 高温、高压，蛋白质熟化变性，消化率上升,2019/9/13,玉米油,玉米的添加量往往超过50% 在温暖的气候里，饲料容易被氧化 玉米中的玉米油多含不饱和脂肪酸 玉米膨化后，有效的破坏了玉米中的脂肪氧化酶 细胞壁被打开，油与脂肪酶充分接触 抗氧化剂？,2019/9/1
6、3,粗纤维,优质的纤维素在乳猪料中必不可少 普通玉米往往含有许多杂质和不良纤维 玉米的精选对乳猪料很重要 精选玉米经过膨化，粗纤维降解成可消化纤维 品质稳定，消化能增加,2019/9/13,生化反应,某些原料，如黄豆、饼粕类，包括玉米，都是含有抗性成分 水热处理过程中，抗性成分部分、全部失活 削弱了对胃肠道消化酶的影响，原料消化率上升； 配方计算更准确、经济、合理,2019/9/13,HTST杀毒过程,温度110130，时间30妙 杀灭致病菌，提高卫生指标 有害因子和酶失活，提高了饲料的品质 是杀菌脱毒的高温短时处理过程,2019/9/13,品质更稳定,高温使各种微生物、虫卵被杀死 各种酶（如
7、氧化酶、解脂酶等）失活 排除了促成物料变质的各种因素，延长了保质期。,2019/9/13,优质的原料来源,粉质玉米 烘干玉米 淀粉含量高 容重轻 颗粒大,胶质玉米 自然干玉米 蛋白含量高 容重重 颗粒外观饱满,2019/9/13,稳定的生产,75KW的6个膨化机组 每1小时的抽、留样化验 专业的生产工人，15年的膨化机生产经验 超过1500吨/月的膨化玉米和膨化大豆销售量,2019/9/13,膨化玉米的优点,分子键打开，原料表面积增大，消化率提高 脂肪氧化酶失活，品质稳定 抗性成分被降解、消化能升高 天然香味，适口性极佳，采食量上升 糊化玉米具有黏结性，即能使饲料成型，又能保持疏松口味 高温杀
8、菌，提高了卫生指标 原料类的添加量，饲料稳定系数大幅增加,2019/9/13,膨化玉米指标,糊化度80-90% 蛋白：8.6% 水份10% 脂肪：3.8% 灰份：1.5% 纤维：2% 保质期45天,2019/9/13,使用方法,在乳猪料中可以减少30-50%的乳清粉添加量 减少或去处香味诱食剂 直接替代玉米等原料,添加剂量： 乳猪料：20-30%仔猪料：15-20%,2019/9/13,膨化玉米的 加工与应用,范风雷,2019/9/13,玉米是饲料中最重要的能量源，被称为饲料之王，其籽粒成分中含约70左右的淀粉。因此，提高玉米淀粉利用率是提高畜禽养殖增重效率和饲料效率的关键。由于淀粉粒内存在相
9、当比例抗酸抗酶的晶体结构而不利于动物的消化吸收，必须让晶体结构解体（即糊化）才能被酶充分水解而提高消化率。不同的加工方式得到的淀粉糊化度不一样，能耗也不一样。随着淀粉糊化度的提高，能耗也相应提高。,2019/9/13,1 玉米的挤压膨化 玉米膨化处理属饲料湿热加工范畴，它可以做到消毒、灭菌、增加粗蛋白、提高总能量、使淀粉的糊化度大大提高。事实上，玉米膨化加工最主要的目的就是提高玉米淀粉的糊化度。,2019/9/13,1.1 淀粉的特性 所有的植物淀粉都是由葡萄糖分子单元组合而成，玉米淀粉也不例外，其淀粉颗粒由直链淀粉和支链淀粉平行密接组成。直链淀粉分子排列整齐，支链淀粉分子排列不规则。通常直链
10、淀粉和支链淀粉相互重叠交错在一起，其间有许多空隙，象一个空的网袋，其葡萄糖聚合长键是网线，而脱水葡萄糖分子间的氢键是网节。生淀粉不溶于水，一旦加水并加热就会膨胀，分子结构随着温度的升高而变得不稳定，导致最后分子结构因氢键断裂而崩解，这就是淀粉的糊化。不同植物淀粉和不同浓度的淀粉溶液，其开始糊化的温度不一样（见表1）。,2019/9/13,2019/9/13,1.2 挤压膨化玉米的糊化度 由上述淀粉特性可以看出，淀粉的糊化是在一定的水分和温度情况下发生的。不同的加工方式得到的淀粉糊化度不一样。吴孟谦（1995）指出，挤压膨化玉米淀粉的糊化度可达91%。熊易强（2000）以酶法测定挤压（Extru
11、sion）玉米淀粉的糊化度可达80%100%。其它的玉米热加工方式如烘烤、爆裂、膨胀等也可使玉米淀粉的糊化度（值）有一定的提高，其具体数值列于表2。,2019/9/13,2019/9/13,由表2可以看出，挤压膨化加工玉米淀粉的糊化度最高。笔者在2004、2005年连续两年，对使用膨化机的90多家饲料企业所加工的膨化玉米粉进行多次随机取样，经由国家饲料质量监督检验中心（北京）化验证实，玉米淀粉糊化度均可达到90%以上。在生产实践中玉米淀粉糊化度达到100%是可行的，但生产率会有一定程度的影响。,2019/9/13,1.3 挤压膨化玉米的工作机理 玉米膨化是在水分、热、机械剪切、磨擦、揉搓及压力
12、差的综合作用下的淀粉糊化过程。当玉米粉与蒸汽和水混合时，淀粉颗粒开始吸水膨胀，通过膨化腔时，迅速升高的温度及螺旋叶片的揉搓使网袋状淀粉颗粒加速吸水，晶体结构开始解体，氢键断裂，膨胀的淀粉粒开始破裂，变成一种粘稠的熔融体，在膨化机出口处由于瞬间的压力骤降，蒸汽（水分）瞬间散失使大量的膨胀淀粉粒崩解，淀粉糊化。高温、高压及机械剪切使挤压膨化比其它加工方式产生的淀粉糊化更彻底，一般糊化度可达80%100，与常规的煮熟工艺相比，能使植物细胞壁破裂，淀粉链更短，从而更有效地提高消化率。影响玉米膨化的因素比较多，主要是水分、膨化温度、膨化压差及腔内机械剪切力，这也是目前膨化生产中可以控制的几个因素。,20
13、19/9/13,目前，玉米挤压膨化分为干法和湿法两种，有不少用户以为加水就是湿法，不加水就是干法，还有的人认为能从膨化腔往里加蒸汽或水的是湿法膨化，实际上这都是误解。所谓湿法是指蒸汽预调质后再膨化，干法是没有蒸汽预调质，直接膨化，即便是加水，也是干法。一般地，湿法生产比干法生产效率高，但需要蒸汽锅炉，投资要比干法大一些。在生产膨化玉米的时候，究竟是用干法还是湿法，取决于用户具体情况和产品要求,2019/9/13,2 玉米淀粉适宜的糊化度,2.1 不同加工方式生产的饲料对饲养的影响 不同加工方式得到的淀粉糊化度不一样，普遍认为，谷物淀粉的糊化有助于酶接触糖苷键从而促进消化，让原料中的淀粉尽量糊化
14、一直是生产高质量颗粒饲料的一条原则（R.Scott Beyer，2005）。Peisker（1994a）报道，与一种未经过热加工处理的仔猪料相比，用30%经过膨胀处理的麦麸和一种完全膨胀加工的饲料饲喂哺乳期仔猪，提高了增重效率。Johnston等（1999a）用玉米和高粱为主的饲料饲喂育肥猪，得出干物质和总能的消化率高低顺序如下：膨胀器加工后再制粒的颗粒饲料大于标准蒸汽调质制粒，而标准蒸汽调质制粒又大于不经过热加工的粉状对照饲料。膨胀器加工后再制粒的颗粒饲料的增重效率也最高。Park等（1998）报道，一种以小麦为主的饲料，经过传统的蒸汽调质制粒机生产的颗粒饲料比粉状对照饲料提高增重效率2%，
15、而先膨胀后制粒比粉状对照饲料提高增重效率7%。Herkelman等（1990）报道，玉米挤压膨化加工不影响哺乳期仔猪对氮和赖氨酸的利用，但挤压膨化玉米的能值（消化能和代谢能）比粉碎玉米高。大量的试验研究表明，植物淀粉糊化度的提高与养殖效率成正相关关系。,2019/9/13,2.2 乳猪料中合适的玉米淀粉糊化度 试验研究表明，玉米淀粉糊化度的提高与养殖效率成正相关关系，尤其是乳猪料。那么究竟多高的糊化度合适？饲料界有的认为70%以上，有的认为80%以上，也有的认为90%以上为好。目前，还没有统一的认识，但普遍认为应达到85%以上。吴孟谦（1995）报道，要获得较好的饲养效果，玉米淀粉糊化度要在7
16、3以上，以91左右的水平较佳。不同糊化度熟玉米粉对28日龄断奶仔猪之生长性能的影响见表3。由表3的试验结果获知，随玉米淀粉值由28.6增至70.2或91时，保育前期(断奶后014d)的只日增重有显著增加(P0.05)，随玉米淀粉值由28.6增至91时，饲料效率亦有极显著改善(P0.01)；但饲料摄食量4组间无显著性差异。,2019/9/13,2019/9/13,2.3 目前比较流行的乳猪料加工工艺 自2003年底以来，饲料界开始尝试新的乳猪料加工工艺，并取得了巨大的成功。这一新的工艺是：玉米粉碎膨化冷却粉碎（与其它配料）混合制粒冷却计量包装。 这种工艺加工乳猪料的最大优势是淀粉糊化（熟化）度高，仔猪采食后的消化率高，对其它添加剂不产生任何不利影响，配方调整方便，为生产高档乳猪料开僻了新的途径。,2019/9/13,3 讨论 过去人们普遍认为水产饲料淀粉需要高糊化度，现在研究表明，糊化淀粉在幼畜料、特种饲料、水产饲料中的应用均会取得好的效果，而且随着淀粉糊化度的提高，养殖效率也会相应提高。挤压膨化也成为一种重要的淀粉糊化手段，实际上，在这些饲料中不仅玉米需要膨化，其它用作能量饲料的谷物都需要膨化。,
