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羽毛粉的营养价值取决于加工工艺

发布时间:2020-09-11 08:51:57人气:
据统计,我国近几年禽类年出栏量1600万t左右,按产羽量5%~7%计算,则年产羽毛约96万t,这些羽毛如果直接被扔掉就会变成污染环境的垃圾,经过加工利用则可以变成宝贵的蛋白饲料,常用的加工方法有物理、化学、生物法等,羽毛粉营养价值的开发利用取决于加工工艺,如果加工方式不同,其产品的消化率差别较大,采用合理的加工工艺,不但节药成本,而且可生产出高消化率的成品,为饲料工业提供优质的蛋白原料。
目前,我国的羽毛粉加工企业普遍采用的方法有高温高压水解法、酶解法和微生物发酵法,其中,酶解法和微生物发酵法通常与水解方法相结合。酸(碱)解法、膨化法由于投资大、成本高、生产效率低、氨基酸破坏严重,在我国未能被推广应用。笔者重点介绍了高温高压水解法、酶解一水解法和微生物发酵法在生产中的工艺流程、工艺条件及设备情况,为羽毛粉的加工利用提供技术资料。
1高温高压水解法
高温高压水解法根据主要设备及供热方式的不同分为2种,一种是蒸汽高温高压水解法,利用锅炉产生热蒸汽对水解罐中的物料进行加热;另一种是导热油高温高压水解法,利用热导热油对水解罐中的物料进行加热。
蒸汽高温高压水解法的加工设备主要有锅炉、蒸汽水解罐、蒸汽烘干罐、粉碎机等。生产工艺流程为:
羽毛-→预处理(除杂脱水)→高温高压水解-→烘千→羽毛粉成品
①将羽毛清洗除杂脱水,控制羽毛含水量25%~35%,如果水分含量太高,则蒸汽用量大;如果水分太低,则出现水解不均匀,有夹生或烧焦现象。
②将羽毛投人水解罐中,密闭通蒸汽,根据生产经验,蒸汽压力0.45MPa、持续时间60min为最佳水解条件,水解效果最为理想。
③放料进入烘干,出成品,颜色呈浅褐色,胃蛋白酶消化率可达到65%以上。
由于各地气候及羽毛的来源不同,选择的加工参数也不同,如羽绒厂提绒后的鹅(鸭)毛片、羽梗比较多且质地坚硬,生产出的羽毛粉蛋白可达到89%,但加工时蒸汽压力、持续时间都相应延长。
导热油高温高压水解法目前在小型羽毛粉加工企业中应用较普遍。该加工方法的主要加工设备为轴转夹层罐,夹层内有320号导热油,炉口在机正下方,炉火直接加热外壳,导热油温度能达到300℃,通过导热油均匀地将里外壳加热,将原料加热,原料受热水分逸出变为蒸汽,蒸汽逐渐产生压力,在中心轴的搅拌下将原料水解蒸熟,水蒸气排完后再运转一定时间,原料即被烘千,然后卸料再经粉碎即为成品。导热油水解罐将羽毛粉水解、烘干一次完成,不需要用锅炉,其投资少、成本低、工艺简单、容易操作。但温度和压力难以控制,产品质量不稳定,如果温度过高出现烧焦,温度过低则出现夹生现象。由于导热油温度过高引起蛋白质严重变性,尤其是对热敏感的Cys损失最大,Lys和Met也受到不同程度的损失[0,有的产品胃蛋白酶的消化率不足45%。
2酶解一水解法
酶解羽毛粉是将酶解法和水解法相结合而形成的。酶解过程所用的酶制剂为角质蛋白酶,部分企业利用自己培养的高产角质蛋白酶菌种来生产粗酶液;大部分企业直接购买商品角质蛋白酶。酶解--水解法生产工艺流程为:
①装料。向羽毛加工罐中添加50%的待加工羽毛原料,控制羽毛含水量达到40%左右,温度控制在50℃左右。
②加酶,选用角质蛋白酶,添加量为干羽毛原料量的3%。用50℃左右温水将酶粉溶解后加入罐中。
③加还原剂,选用焦亚硫酸钠,添加量为干羽毛原料量的8%。用塑料桶中取30kg水,把焦亚硫酸钠加人水中,边加边搅拌,当焦亚硫酸钠溶解后,立即倒入水解罐中。
④第1阶段酶解,酶解温度控制在45C,酶解时间2h。
⑤第2阶段酶解是在第一阶段酶解结束后,充分搅拌混匀,再加入剩余的另一半原料,不断地进行搅拌。当继续酶解2h后,羽毛的大部分羽枝断裂,羽梗被软化。
⑥高温水解,将水解罐扣盖密闭,开始加温加压,当压力达到0.25~0.3MPa(温度120-125℃)时,开始计时水解45min。
⑦放料进入烘于罐,冷却,粉碎,检测(消化率、蛋白质含量、水分、灰分),包装成品。
酶解羽毛粉由于加工温度低,加工时最高温度不超过125℃,其氨基酸基本不会被破坏,经检测饲料中8种必需氨基酸含量均高于普通高温高压水解羽毛粉,改善了羽毛氨基酸的平衡性;酶解羽毛粉的胃蛋白酶消化率可达到85%以上,使羽毛粉的营养价值明显提高,该产品在市场上价格也提高10%左右,比较受饲料生产企业的青睐。
3生物发酵法
生物发酵法可提高羽毛粉的消化率、氨基酸平衡率及.改善适口性,逐渐成为羽毛粉加工的首选方法。分解羽毛粉角质蛋白的微生物在自然界普遍存在,科研人员从长期堆积的羽毛堆中选育出一种以羽毛为碳源和氮源大量生长的地衣芽孢杆菌(BL-1),对水解羽毛粉发酵3d,可使胃蛋白酶消化率提高到90%。.
①菌种活化培养基:羽毛粉20g/L,玉米粉10g/L,K2HPO,1g/L,KH2PO40.4g/L,NaCl0.4g/L,pH值为7.2。
②菌种扩培:麸皮40kg,水解羽毛粉60kg,水80kg,搅拌均匀,按2%接入BL-1的液体菌种,于30C培养2d。
③一次发酵:用培养好的种子液--次性接入混合原料(羽毛粉1.4t,棉粕0.5t,麸皮0.1t),水分控制在30%~35%,常温发酵2d,中间每隔6h翻料一次。
④二次发酵:将经一次发酵的混合原料按0.2%比例接人EM菌种,进行堆积厌氧发酵3-4d。发酵出来的羽毛粉,有淡淡的酒香味,适口性好,并且使棉粕中棉酚含量降低80%以上。
利用BL-1和EM发酵处理羽毛粉后,形成一种由动物蛋白、植物蛋白和菌体蛋白构成的复合型蛋白原料,蛋白质含量为70%以上,胃蛋白酶的消化率达到90%。经研究表明,用加入1%赖氨酸的生物发酵羽毛粉,可完全替代猪料中的鱼粉,可替代肉鸡饲料中70%的鱼粉。发酵羽毛粉为饲料工业的发展提供了优质的蛋白原料,得到广大饲料企业和养殖企业的认可,为饲料企业生产升级换代羽毛粉产品提供了一种可选的加工方法。
综上所述,羽毛粉加工产品的营养价值取决于加工工艺,选用合理的加工工艺,充分释放出羽毛粉的营养成分、减少加工损失,提高产品的胃蛋白酶消化率,具有巨大的经济和社会效益。高温高压水解法、酶解--水解法和生物发酵法是当前饲料企业普遍采用的羽毛粉加工方法,而生物发酵法代表了羽毛粉深加工的发展方向。
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