蛋白質飼料原料膨化是在一定溫度、壓力、水分和時間作用下、使原料受到高溫、加壓、混合、剪切、糊化、熟化、滅菌等作用，高溫高壓的蛋白質飼料在擠出模孔時瞬時減壓，物料體積膨大，大量空氣、水分子急劇膨脹并進入物料內，使物料內形成多孔膨松結構，體積增大幾倍到十幾倍。在這個過程中，蛋白質飼料原料中各組分結構和理化性質發生了變化，如蛋白質變性、淀粉糊化，纖維、抗營養因子等得到不同程度降解，部分酶及有毒物質受到破壞等。
　　1 蛋白質飼料的膨化與成分變化
　　1.1 蛋白質飼料的膨化
　　就原料含水量而言，膨化分為干擠壓法及濕擠壓法。干擠壓法指原料膨化時不加水，單純依靠物料與擠壓機外筒壁及螺桿之間的摩擦生熱，操作簡單、設備成本低，但擠壓溫度不易控制，營養破壞較大，動力消耗大，設備易磨損，產品質量不穩定。濕擠壓法指在擠壓過程中外加水分或水蒸汽，并附以外加熱，以增加物料流動。濕法擠壓溫度較干法擠壓低，也較容易控制。
　　膨化機按螺桿數量可分為單螺桿和和雙螺桿膨化機，蛋白質飼料原料處理一般采用單螺桿膨化機。
　　1.2 擠壓膨化過程對蛋白質飼料原料主要成分的影響
　　1.2.1 蛋白質
　　蛋白質飼料原料中蛋白質含量20%～80%。蛋白質分子在高能場中，其原有三維結構被破壞，展開后的球狀蛋白質分子重新排列組合，在模孔剪切和減壓作用下，蛋白質分子成線狀噴出，大的團狀蛋白質分裂成較小的線狀蛋白質，使蛋白質肽鏈內外的氫鍵、二硫鍵和離子鍵重新排列分布，發生組織變性及二硫鏈斷裂，此過程中胱氨酸受到破壞。
　　在較高機筒溫度和較低進料水分時，賴氨酸游離末端氨基與其他氨基酸反應，也可能與游離糖反應，會降低營養價值。因此在膨化過程中必須優選工藝參數和方法，使產品既有高消化率，又減少氨基酸破壞。
　　1.2.2 淀粉
　　蛋白質飼料在膨化時，其中的淀粉會發生糊化 反應，糊化時淀粉受到降解，提高了淀粉消化率。 淀粉糊化主要特征是淀粉與過量的水混合，在剪切擠壓作用下溫度上升，水分滲透也隨之增加，大量水分被吸收，使淀粉顆粒破裂而糊化。糊化作用表現為淀粉分子中氫鍵發生變化，糊化淀粉持水性顯著提高。膨化使淀粉鏈裸露，可加快酶水解作用。
　　1.2.3 纖維素
　　蛋白質飼料原料在擠壓膨化過程中可，溶性膳食纖維(SDF)含量增加，總纖維含量在擠壓之后 也降低了(圖1)，增加了可溶性膳食纖維中木糖、阿拉伯糖、甘露糖和糖醛酸等組成。
　　1.2.4 維生素
　　蛋白質飼料原料在擠壓膨化時，維生素會受到破壞，不同種類的維生素在膨化時穩定性有很大差異。
　　在脂溶性維生素中，VD和VK是相當穩定的，VA和VE及其化合物、類胡蘿卜素和生育酚單體在氧和熱作用下不穩定，較高的機筒溫度(200℃)可使 β-胡蘿卜素減少50%以上。氧化促進了色素損失， 添加抗氧化劑可減少色素損失。在水溶性維生素中，VB1對熱處理非常敏感。Killeit(1994)試驗證明，膨化時VB1損失5%～100%。Andersson和Hedlund(1990)也注意到，在干法擠壓過程中VB1損失較高，而核黃素(VB2)和煙酸不受影響。VC也是對熱和氧化敏感的原料。