羽毛粉、血粉加工方法綜述及展望

劉冰許，李 黎，趙志鵬，趙文珍，張光宇，趙海鵬?

（1.河南省鄭州市動物園，河南 鄭州 450002；2.河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河南 開封 475001；3.黃淮學(xué)院生物工程系，河南 駐馬店 463000；4.河南省野生動物救護(hù)中心，河南 鄭州 450000；5.河南省鄭州市城區(qū)河道管理處，河南 鄭州 450002）

羽毛粉、血粉加工方法綜述及展望

劉冰許1，李 黎2，趙志鵬3，趙文珍4，張光宇5，趙海鵬2?

（1.河南省鄭州市動物園，河南 鄭州 450002；2.河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河南 開封 475001；3.黃淮學(xué)院生物工程系，河南 駐馬店 463000；4.河南省野生動物救護(hù)中心，河南 鄭州 450000；5.河南省鄭州市城區(qū)河道管理處，河南 鄭州 450002）

為更好地在飼料中利用羽毛粉、血粉等動物源性蛋白原料，本文對相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了總結(jié)和回顧，比較了各種羽毛粉、血粉加工方法的優(yōu)劣。復(fù)合飼料中添加一定比例的羽毛粉或血粉以替代部分或全部的魚粉以降低飼養(yǎng)成本是可行的。當(dāng)前要做的是針對各種方法中的缺點進(jìn)行改進(jìn)，開展多種原料組合配伍并結(jié)合后期氨基酸添加實現(xiàn)氨基酸平衡，如此則可在一定程度上緩解我國飼料原料資源匱乏的局面。

羽毛粉；血粉；應(yīng)用；展望

羽毛粉、血粉等動物源性蛋白原料，在當(dāng)前魚粉產(chǎn)量逐年下降價格不斷增長的實際情況下，受到越來越多的關(guān)注?！讹暳瞎I(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》建議應(yīng)針對動物源性蛋白，以動物血以及其他動物副產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)質(zhì)蛋白與活性肽設(shè)立專項進(jìn)行投入；利用動物加工副產(chǎn)品深加工生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白，部分替代魚粉，結(jié)合氨基酸平衡技術(shù)，緩解我國蛋白飼料原料不足壓力。我國羽毛、血粉等非魚粉動物源性蛋白原料十分豐富，本文擬就其應(yīng)用相關(guān)研究進(jìn)行總結(jié)和展望，以期為其更好地被利用開發(fā)提供參考。

1 羽毛粉、血粉用作飼料原料的生化理論基礎(chǔ)

羽毛粉和血粉中的蛋白質(zhì)由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)或組織結(jié)構(gòu)使然，動物直接攝入無法消化吸收或消化吸收率極低。采用一定方式將其分解成多肽、小肽甚至單個氨基酸或破壞其阻礙吸收的組織結(jié)構(gòu)以提高其利用率，再通過后期調(diào)節(jié)實現(xiàn)氨基酸平衡或相對平衡后進(jìn)行飼喂，就可能達(dá)到或超過魚粉的飼喂效果，此為其作為飼料原料替代魚粉的生化理論基礎(chǔ)。

2 羽毛粉的加工方法及應(yīng)用

羽毛是畜禽表皮細(xì)胞衍生物，含有大量角蛋白和纖維蛋白，因其內(nèi)存有大量二硫鍵和氫鍵多肽鏈而致密難溶，未經(jīng)過加工的羽毛粉，消化率30%左右[1]。二硫鍵結(jié)構(gòu)是影響羽毛消化的基本原因，但高溫濕熱能將其破壞，若能找到合適的加工條件，包括添加物（酶試劑或化學(xué)試劑等）、時間、溫度和壓力等，破壞其緊密結(jié)構(gòu)而提高消化吸收率，就能實現(xiàn)在飼料中添加替代魚粉的目的。國內(nèi)外對提高羽毛粉利用率的方法有化學(xué)、生物學(xué)方法以及膨化法等數(shù)種，分述如下。

2.1 化學(xué)或物理方法 用酸或堿進(jìn)行處理，可以使羽毛蛋白的結(jié)構(gòu)崩解實現(xiàn)提高吸收率的目的。早期探討中，失敗的例子是有人用高濃度的硫苷醇鈉和淡化硫化鈉處理后的羽毛添加飼喂青年雞而導(dǎo)致其生長抑制[2]，但Han（1990）[3]用低濃度上述藥物處理羽毛后飼喂，并添加其他幾種氨基酸（蛋氨酸、甘氨酸、賴氨酸及組氨酸）進(jìn)行一定調(diào)節(jié)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗組和對照組產(chǎn)蛋量無明顯差異，可見添加物的濃度是影響到產(chǎn)物效果的一個重要因素。幾乎同一時期，Poel等（1990）[4]和Wi l l iams等（1991）[5]將用化學(xué)方法處理后的羽毛分別按比例添加飼喂蛋雞均取得不錯的效果，均能維持甚至促進(jìn)蛋雞正常生長。在處理時的反應(yīng)條件上，壓強不同效果差異明顯，200～240 Kpa明顯不如275～415 Kpa壓強下的效果[2，6]。

2.2 生物學(xué)方法 考慮到化學(xué)方法處理羽毛粉的弊端，有人開始轉(zhuǎn)向采用生物學(xué)方法來處理羽毛粉。有報道表明在適宜的溫度壓力用植物素水解羽毛所得產(chǎn)品添加到豬雞飼料，發(fā)現(xiàn)豬的日增重和雞的產(chǎn)蛋率都有所提高[7]。Sangali等（2000）[8]從厭氧消化系統(tǒng)中分離得到的Vibrio sp.s t rain kr2菌株能降解羽毛，這種菌在25～30℃生長良好，2 d內(nèi)使羽毛包括羽小枝和羽軸均完全降解，包括未煮熟的羽毛，也有人發(fā)現(xiàn)弗氏鏈霉菌和細(xì)黃鏈霉菌以及發(fā)癬菌可分解角蛋白的酶，能斷裂二硫鍵，使蛋白質(zhì)裸露，羽毛便基本水解[9]。酶解羽毛粉氨基酸基本不會被破壞，8種必需氨基酸含量均高于普通高溫高壓水解羽毛粉，氨基酸的平衡性好[1，6]，進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)該法處理的羽毛粉胃蛋白酶消化率可達(dá)到85%以上[10]。

2.3 膨化法 膨化法是一種集混合、揉合、剪切、加壓、加熱、冷卻等多種作業(yè)于一體的復(fù)雜加工過程。對非魚粉動物源性蛋白進(jìn)行膨化處理過程中，非魚粉動物源性蛋白受高溫、高壓及強烈的機械剪切力作用而變性，表面電荷重新分布且趨向均一，分子結(jié)構(gòu)伸展、重組，分子間氫鍵、二硫鍵等次級鍵部分?jǐn)嗔?，可?dǎo)致蛋白質(zhì)變性，適度的蛋白質(zhì)變性，使蛋白酶更加易于進(jìn)入蛋白質(zhì)內(nèi)部，從而能提高消化率[11]。

已有大量證實膨化血粉、膨化羽毛（豬毛）粉等部分替代其他動物性蛋白尤其魚粉是可行的報道，飼喂對象包括畜禽及水產(chǎn)動物等。殷肇君（1998）[12]膨化加工所得的雞毛粉、豬毛粉的蛋白質(zhì)含量分別為81.4%、83.5%，可消化率分別為82.8%、75%。何武順等（1999）[13]膨化的羽毛粉的氨基酸真消化率母雞為88.9%±0.049%，公雞為83.6%±0.050%；胱氨酸的真消化率依次為86.8%±0.021%、83.1%±0.025%；真代謝能依次為13.53 MJ/kg、13.11 MJ/kg。林東康等（2001）[14]膨化的羽毛粉，粗蛋白含量在79%以上，而且精氨酸、異亮氨酸和胱氨酸含量相對較高，用蛋雞公雞進(jìn)行試驗，測得其表觀代謝能為15.1 MJ/kg，蛋白質(zhì)消化率可達(dá)78.37%。段明文（2008）[15]在海蘭蛋雞的日糧中添加膨化羽毛粉1%～2%發(fā)現(xiàn)蛋殼的破損率能降低。

2.4 血粉的加工方法及應(yīng)用 血粉是一種非常規(guī)動物性蛋白質(zhì)飼料原料，蛋白質(zhì)含量高于魚粉和肉粉，達(dá)80%～95%，富含氨基酸、免疫球蛋白和多種微量元素。傳統(tǒng)上生產(chǎn)純血粉時，多采用曬晾法、蒸煮法及噴霧干燥法等，此類方法對血細(xì)胞外層硬質(zhì)蛋白破壞有限，產(chǎn)品實際營養(yǎng)價值低、適口性差且消化吸收率低；而發(fā)酵處理血粉，雖可一定程度上改善其適口性和氨基酸平衡，但工藝流程繁瑣且耗時長，生產(chǎn)成本高，未能廣泛應(yīng)用[16]。上述方法的另一個突出的弊端是安全無法得到保障。鑒于此，膨化法進(jìn)入了人們的視線。

殷肇君（1998）[12]膨化加工所得的血粉的蛋白質(zhì)含量為72.2%，可消化率更是達(dá)到97.6%。桂志成和董初生（1995）[17]研究發(fā)現(xiàn)血粉經(jīng)膨化后在體外消化率可達(dá)97.6%，飼喂肉雞效果生長性能優(yōu)于普通血粉。劉運楓等（2007）[18]也得到了一致的結(jié)果，并進(jìn)一步指出“2%”是最佳添加比例，該比例添加組與2%魚粉組的體重和消化率均無顯著差異。周華（1998）[19]在肉雞日糧中分別添加4.5%的膨化血粉和噴霧干燥血粉，結(jié)果表明前者成活率為98.33%，高于后者93.33%成活率，且前者料肉比提高6.25%，平均體重提高4.64%。另外，范宏剛等（2003）[20]報道，在生長犬日糧中添加5%～10%的膨化血粉可以替代一定比例魚粉，達(dá)到較好的飼喂效果，經(jīng)濟效益顯著。劉延賀和苑會珍（2009）[21]報道認(rèn)為，隨著膨化血粉在生長豬日糧中用量的增加，豬生產(chǎn)性能明顯提高，最佳用量為5%，相同基礎(chǔ)日糧配方條件下，膨化血粉等量代替魚粉是可行的。

除在畜禽養(yǎng)殖中應(yīng)用外，研究標(biāo)明膨化血粉也可應(yīng)用在水產(chǎn)動物飼喂。桂志成（1994）[22]認(rèn)為膨化血粉在淡水魚類飼料中的用量可高達(dá)10%，用以部分替代魚粉和蠶蛹。鯉魚對膨化血粉的表觀消化率高于魚粉組和普通血粉，膨化血粉干物質(zhì)和粗蛋白的可消化含量分別為81.68%和90.17%，明顯高于普通血粉的54.8%和83.61%[23]。

3 各種加工方法的優(yōu)劣

除膨化法外，羽毛粉加工處理方法包括高溫高壓水解法、酶解法以及微生物發(fā)酵法，多存在耗時長，工藝繁瑣、氨基酸不平衡、吸收率低、存異味，影響適口性等弊端[7，24-25]，而且生產(chǎn)過程中會對環(huán)境產(chǎn)生污染。利用膨化工藝加工羽毛粉和血粉，可明顯提高消化吸收率，加工過程中的高溫高壓及高剪切力等都可以有效殺滅原料中的病原菌，安全衛(wèi)生方面高于其他處理方法。當(dāng)然，膨化加工時需要考慮膨化對象的選擇和搭配組合問題。以羽毛粉為例，其氨基酸中含量較高的是甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸和纈氨酸；而賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸含量低[26-27]，若單一膨化不經(jīng)過后期調(diào)節(jié)就加以飼喂，則氨基酸不平衡的缺點就會暴露，根據(jù)“木桶理論”可知其飼喂效果會受到影響。

4 建議和展望

已有的研究表明在復(fù)合飼料中添加一定比例的膨化羽毛粉或血粉，可替代一部分或全部的魚粉，大幅度降低飼養(yǎng)成本[28-29]。我國地域遼闊，畜禽養(yǎng)殖業(yè)資源豐富，而各種動物加工副產(chǎn)品包括羽毛、毛發(fā)、血液以及和羽毛蛋白結(jié)構(gòu)類似的蹄角等是十分巨大動物源性蛋白資源，深入探討研究其加工工藝以提高消化吸收率，針對各種方法中的缺點進(jìn)行針對性改進(jìn)提高；尤其是針對單一原料存在的氨基酸不平衡的缺陷，開展多種原料組合配伍的研究工作，必要時進(jìn)行后期氨基酸直接添加盡可能使其氨基酸平衡。一旦上述問題得到妥善解決，羽毛粉或血粉等動物源性蛋白將得到更充分的開發(fā)利用并產(chǎn)生巨大的效益，可在一定程度上緩解我國飼料原料資源嚴(yán)重匱乏的局面，扭轉(zhuǎn)依賴進(jìn)口的不利形勢。

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App lication and Outlook of the Processing Method of FeatherMealand Blood Meal

Liu Bingxu1,Li Li2,Zhao Zhipeng3,Zhao Wenzhen4,Zhang Guangyu5,Zhao Haipeng2*
(1.Zhengzhou Zoo,Henan Zhengzhou 450008; 2.Col lege of Li fe Science,Henan University,Henan Kaifeng 475004; 3.Department of Biological Engineering,Huanghuai Col lege,Henan Zhumadian 463000; 4.River Management Of f ice of Zhengzhou,Henan Zhengzhou 450000; 5.Wildli fe Rescue Center of Henan Province,Henan Zhengzhou 450000）

For the purpose of bet ter use of feather meal and blood meal in animal husbandry as a new source of protein,the processing method of feather meal and blood meal was overviewed and summarized,and the pros and cons of processing methods was also emphasized.It is found that the partial replacement of fish meal to feather or blood meal is feasible,i f the disadvantage of the later ones can be improved.Once the formula of mul ti-source meal which have a balanced amino acid composition was formed,to some extent,it would al leviate the protein shor tage of animal feed in China.

Feather meal;Blood meal;Application;Out look

S816.34

1672-9692(2015)07-0055-04

2015-06-03

劉冰許（1969-），男，本科，高級畜牧師，主要從事野生動物保護(hù)與利用研究。

趙海鵬（1980-），男，博士，副教授，主要從事動物學(xué)研究。

河南省重大科技攻關(guān)項目132102110066和河南省科技攻關(guān)項目132102110112