玉米膨化

玉米膨化是在水分、热、机械剪切、磨擦、揉搓及压力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。

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。

1.4 玉米膨化的作用

幼龄动物特别是早期断奶仔猪消化器官尚未发育成熟，消化酶活性很低，研究表明仔猪在出生后 42 天内都存在淀粉酶分泌不足的问题，并且由于断奶应激使消化酶活性增长出现倒退，常常因淀粉消化不良导致腹泻，影响生产性能。当玉米膨化后，淀粉糊化，使淀粉晶体结构不可逆地被破坏，在动物小肠内迅速吸水膨胀，大大增加了淀粉酶的作用面积和穿透能力，使淀粉的水解速度和消化程度均提高，同时，糊化淀粉大幅度提高了ɑ- 淀粉酶的敏感度，使其作用更迅速。此外，糊化淀粉还会刺激幼畜胃内产生乳酸，可防止病原微生物的产生，从而减轻和消除仔猪下痢。

对于水产动物，糊化淀粉的影响也甚为显著，虹鳟对生淀粉的利用率仅为 20 ～ 24 ％，而熟淀粉为 52 ～

70 ％；鲤鱼对熟淀粉的消化率高达 96 ％，而生淀粉为38 ％。水产饲料中的糊化淀粉还增强了饲料的粘结性能，提高其在水中的稳定性。

正是由于以上原因，糊化淀粉在幼畜料、特种饲料、水产饲料中大量应用，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。

2 、玉米糊化度的测定方法

饲料用膨化玉米，最重要的是要求熟化（亦即糊化度），至于膨化，是淀粉颗粒破裂、水分闪蒸的必然结果，一般以物料容重来表征膨化度大小。因此，膨化玉米有两个方面的要求，熟化度和膨化度，分别用淀粉糊化度和物料容重来衡量。淀粉糊化度用淀粉葡萄糖苷酶法测定，物料容重则可用容重计测得。熟化度和膨化度是相互关联的，熟化度高不一定膨化度就高，而膨化度高相应的熟化度会高。对于大多数饲料企业，不具备测量糊化度的条件，但容重则很容易测得，而通过容重反映的熟化度也比较准确。因此，容重就成为目前饲料企业评价膨化玉米的重要指标。

3 、不同的产品需要不同的膨化度

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一直是生产高质量颗粒饲料的一条原则。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 73 ％以上，以 91 ％左右的水平较佳。通过采用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试验。由试

验结果获知，随玉米淀粉α值由 28.6 ％增至 70.2 ％或 91 ％时，保育前期 ( 断奶后 0 ～ 14d) 的只日增重有显著增加 (P ＜ 0.05 ＝，随玉米淀粉α值由

28.6 ％增至 91 ％时，饲料效率亦有极显著改善 (P ＜0.01 ＝；但饲料摄食量 4 组间无显著性差异。

不同糊化度膨化玉米对 28 日龄断奶仔猪之生长性

能的影响试验

目前对膨化玉米的膨化度还没有统一的标准，根据我们的经验，对生产不同的产品，玉米的膨化度总结如下：

根据终产品的容重（干燥冷却后， 2mm 筛板粉碎），可以将膨化玉米分为三种：

1 ）低膨化度产品。容重 > 0.5kg /l, 一般采用低温膨化， 80 ～120 ℃左右，成品水分较高，糊化度能做到60 ～ 80 ％，离乳后期仔猪可用，也可用于多维和酶制剂包被工艺。

2 ）中等膨化度产品。容重 0.

3 ～ 0 .5 kg /l ，温度 100 ～150 ℃左右，成品水分 8 ～ 10 ％，糊化度能做到 90 ％以上，用于乳猪料，貉、狐及水貂等特种动物饲料，水产饲料。

3 ）高膨化度产品。容重 0.1 ～ 0 .3 kg /l, 温度在 140 ～170 ℃或更高，成品水分

4 ～ 8 ％，可完全

糊化，一般采用干法膨化，用于复合磷脂粉中载体，及铸造工业、涂料工业。

4 、目前国内膨化玉米应用的主要在以下几方面：

1 ）乳猪料。乳猪料中含有 60 ％或以上的玉米成分，最理想的是将所有玉米成分全部膨化，但会导致生产成本急剧升高。常规的做法是将半数玉米成分经中等膨化，然后与其它组份（豆粕也要膨化）一起造粒，配方中淀粉的糊化度一般在 60 ～ 80 ％。当然也可将全部玉米成分经低度膨化，可达同样效果，而膨化生产工序的效率会比较高。目前国内的众多乳猪饲料产品中均使用膨化玉米。

2 ）特种动物饲料。近几年貉、狐及水貂等特种动物养殖在国内发展很快，主要在东北及华北地区。为保证淀粉类物质的消化吸收率，特种动物传统的饲养方式是把料蒸熟饲喂，效率低下，无法实现规模饲养。当采用膨化玉米后，饲喂前只需把料浸泡 30 分钟即可，节省大量人力物力，提高了效率。现在行业内基本都采用膨化玉米做料，比如博微、佳兴、华龙、农科院特产所等，但其对膨化玉米糊化度要求 90 ％以上，而且产品要求细粉，比乳猪料所用的膨化玉米要求略高。

3 ）水产饲料。主要用于虾料和鳗鱼料，如福州海马。

4 ）其它工业用原料。将玉米粉高度膨化后用作复合磷脂粉载体（本公司有文专述），或将玉米脱皮脱胚后高