陳 明 朱愛(ài)萍 周 慧 吳 家

江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇泰州225300

隨著人們生活水平的提高，對(duì)肉食產(chǎn)品的需求量不斷提高，所以飼料工業(yè)在過(guò)去的幾十年里迅猛發(fā)展，同時(shí)也導(dǎo)致了對(duì)飼料原料的需求量大大提升[1-2]。研究[3]表明，我國(guó)近幾年禽類年出欄量約1 600 萬(wàn)t，以產(chǎn)羽量5%～7%計(jì)算，則年產(chǎn)羽毛粉在96 萬(wàn)t 左右。羽毛粉蛋白質(zhì)含量85%以上，有“天然蛋白質(zhì)之冠”之稱。我國(guó)作為畜牧業(yè)大國(guó)，飼料原料種類繁多，但是缺乏優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)原料。因此，研究羽毛粉中的蛋白質(zhì)利用率，找到最佳的加工方式顯得尤為重要，這不僅能改善對(duì)蛋白質(zhì)飼料原料的短缺，而且還能有效地解決因大量羽毛粉的廢棄而出現(xiàn)的環(huán)境污染。

雖然羽毛粉中的蛋白質(zhì)含量高達(dá)85%以上，各種氨基酸的含量也在75%以上，但是羽毛中富含大量的角蛋白以及纖維蛋白，動(dòng)物體內(nèi)的胰蛋白酶和胃蛋白酶以及其他的水解酶并不能對(duì)其進(jìn)行很好地水解。直接飼喂的話，可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物的消化系統(tǒng)出現(xiàn)不良狀況。目前我國(guó)對(duì)于羽毛粉的加工方式主要有酶解、酵解以及水解等，這幾種方式可以很好地破壞羽毛蛋白中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的二硫鍵，以此形成富含容易消化的粗蛋白質(zhì)和必需氨基酸以及生長(zhǎng)因子，可以提高在動(dòng)物體內(nèi)的消化利用率[4]。在實(shí)際生產(chǎn)中，用羽毛粉來(lái)替代一些價(jià)格昂貴的蛋白質(zhì)飼料，可以降低飼料成本。本試驗(yàn)以不同加工方式的羽毛粉為研究對(duì)象，探究其粗蛋白含量以及胃蛋白酶消化率，尋求最佳的加工方式，為羽毛粉的合理開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)選取普通羽毛粉、水解羽毛粉、酶解羽毛粉、酵解羽毛粉4 種不同加工方式的羽毛粉，均購(gòu)于泰州正大飼料有限公司。

1）主要儀器。電子天平（FA1104，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）、消化爐（KDY-08，蘇州市天威儀器有限公司）、凱氏蒸餾裝置、電陶爐（H22-X3-C1，Joyoung 九陽(yáng)）、索氏提取器、水浴鍋（HH-S，金壇市城東新瑞儀器廠）、干燥箱（DHG-9101，常州邁科諾儀器有限公司）、離心機(jī)（DL-5C，上海安亭科學(xué)儀器廠）、恒溫式搖床（SHZ-82A，常州金壇友聯(lián)儀器研究所）。

2）主要試劑[6]?；旌洗呋瘎?、NaOH 溶液、甲基紅溴甲酚綠混合指示劑、20%硼酸溶液、0.02 mol/L 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、石油醚、1∶10 000 胃蛋白酶溶液、0.075 mol/L 鹽酸溶液；其中胃蛋白酶試劑購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1）試驗(yàn)設(shè)計(jì)。本試驗(yàn)選用普通羽毛粉、水解羽毛粉、酶解羽毛粉、酵解羽毛粉4 組不同加工方式的羽毛粉，分別測(cè)定粗蛋白含量及胃蛋白酶消化率。每組做5 次試驗(yàn)，每次做4 個(gè)重復(fù)，同時(shí)做空白測(cè)定。

2）試樣脫脂。試驗(yàn)中所有樣品脫脂的方法步驟均參考國(guó)標(biāo)GB/6433-2006[7]。

3）測(cè)定蛋白質(zhì)含量。試驗(yàn)中測(cè)定試驗(yàn)蛋白質(zhì)的方法步驟均參考國(guó)標(biāo)GB/T6432-2018[8]。

4）測(cè)定胃蛋白酶消化率含量。測(cè)定試樣中的胃蛋白酶消化率的方法步驟均參考國(guó)標(biāo)GB/T17811-2008[9]。

5）數(shù)據(jù)分析。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Excel 初步整理，然后使用SPSS 20.0 軟件處理，再用Duncan’s 法進(jìn)行多重分析比較，以“平均值±均值標(biāo)準(zhǔn)誤（SEM）”表示，以P<0.05 為顯著性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工方式對(duì)羽毛粉粗蛋白含量的影響

由表1 可知，4 種不同加工方式的羽毛粉中，普通羽毛粉的粗蛋白含量最高，為97.34%，酶解和水解羽毛粉的粗蛋白含量在87%以上，酵解羽毛粉的粗蛋白的含量最低，為39.20%；經(jīng)酶解、水解、酵解處理以及普通羽毛粉間的粗蛋白含量差異顯著（P<0.05）。

表1 不同加工方式羽毛粉粗蛋白的含量 %

2.2 不同加工方式對(duì)羽毛粉胃蛋白酶消化率的影響

由表2 可知，4 種不同加工方式的羽毛粉，經(jīng)酵解處理的羽毛粉胃蛋白酶消化率最高，為97.17%，水解和酶解羽毛粉在92%以上，而普通羽毛粉的胃蛋白酶消化率為88.79%；經(jīng)酶解、水解、酵解處理以及普通羽毛粉間的粗蛋白含量差異顯著（P<0.05）。

表2 不同加工方式羽毛粉胃蛋白酶消化率含量 %

3 討論

3.1 不同加工方式對(duì)羽毛粉粗蛋白含量的影響

目前，我國(guó)的飼料加工企業(yè)普遍采用的方式是高溫高壓水解法、酶解法以及酵解法，其中，酶解法和微生物發(fā)酵法多與水解法相結(jié)合。高溫高壓水解羽毛粉利用蒸氣將羽毛粉水解成蛋白凝膠，烘干后粉碎再飼喂，但是參數(shù)控制不好的話容易造成氨基酸消化率低或者蛋白質(zhì)嚴(yán)重變性[4]。酶解羽毛粉采用現(xiàn)代水解酶工程，形成優(yōu)質(zhì)高效復(fù)合型酶解蛋白質(zhì)飼料原料，酵解法則是利用菌種對(duì)羽毛粉進(jìn)行發(fā)酵，進(jìn)一步提高羽毛粉的品質(zhì)。其他的方式如酸堿解法和膨化法，則因?yàn)橥顿Y成本高、生產(chǎn)效率低以及對(duì)氨基酸的破壞較為嚴(yán)重，在我國(guó)并沒(méi)有進(jìn)行推廣應(yīng)用[11]。

從試驗(yàn)結(jié)果中可以看出，不同的加工工藝會(huì)對(duì)羽毛粉的粗蛋白含量產(chǎn)生不同程度的影響，李曉燕等[12]試驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)水解后的羽毛粉粗蛋白含量為77.91%，酶解羽毛粉的粗蛋白含量為85.58%，在本次試驗(yàn)中水解羽毛粉粗蛋白含量為87.36%，而酶解羽毛粉粗蛋白含量則與其差不多，在88.55%左右，酶解羽毛粉中粗蛋白含量比水解羽毛粉中粗蛋白含量高，這是一致的。酵解羽毛粉的粗蛋白整體偏低，其原因可能是羽毛粉中有摻假現(xiàn)象。但是高溫高壓水解法易造成熱敏氨基酸的損失，同時(shí)耗能大，容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。而經(jīng)過(guò)酶解法處理的羽毛粉粗蛋白含量高于水解法，這可能是因?yàn)槊附庥鹈奂庸囟鹊?，?duì)熱敏性氨基酸的破壞少，增加了可消化氨基酸的含量，從而提高了羽毛粉蛋白質(zhì)消化利用率[11]。

3.2 不同加工方式對(duì)羽毛粉胃蛋白酶消化率的影響

禽類羽毛通過(guò)加工可處理成粉狀，充分破壞了角蛋白的空間結(jié)構(gòu)，使角蛋白轉(zhuǎn)化成易消化吸收的氨基酸，從而提高蛋白質(zhì)的消化率。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，在這4 種不同加工方式的羽毛粉中，胃蛋白酶消化率最高的是酵解羽毛粉，為97.17%。程福亮等[13]研究發(fā)現(xiàn)，采用米曲霉和乳酸桿菌聯(lián)合發(fā)酵羽毛粉60 h，聯(lián)合發(fā)酵的羽毛粉胃蛋白酶消化率可達(dá)82%，而本試驗(yàn)中得到的酵解羽毛粉的胃蛋白酶消化率較高。崔艷紅等[14]研究發(fā)現(xiàn)，用加入賴氨酸1%的生物發(fā)酵羽毛粉可完全代替豬飼料中的魚(yú)粉，也可替代肉雞飼料中的70%的魚(yú)粉。李曉燕等[12]通過(guò)試驗(yàn)得出，經(jīng)角蛋白酶處理的羽毛粉的胃蛋白酶消化率為90.25%，而水解羽毛粉的胃蛋白酶消化率為78.22%，酶解羽毛粉的胃蛋白酶消化率顯著高于水解羽毛粉。但在本試驗(yàn)中，水解羽毛粉的胃蛋白酶消化率為95.37%，酶解羽毛粉胃蛋白酶消化率為92.24%，并沒(méi)有出現(xiàn)酶解羽毛粉高于水解羽毛粉的情況，其原因可能是酶解羽毛粉在消化過(guò)程中粗蛋白有損耗，導(dǎo)致最后的結(jié)果偏低。

4 結(jié)論

不同加工方式羽毛粉的生產(chǎn)和應(yīng)用對(duì)當(dāng)前蛋白質(zhì)飼料原料短缺的情況有一定的緩解，但是羽毛粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值取決于其加工方式，所以在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)使用合理的加工方式，減少在加工過(guò)程中造成的養(yǎng)分損失，提高加工產(chǎn)品的胃蛋白酶消化率，使之成為一種優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物性蛋白質(zhì)飼料。但在應(yīng)用過(guò)程中也要注意添加量和調(diào)節(jié)氨基酸平衡，同時(shí)也要進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)羽毛粉的加工方式，使羽毛粉的飼喂價(jià)值發(fā)揮到最大。目前我國(guó)飼料市場(chǎng)上，應(yīng)用最廣泛的是水解和酶解羽毛粉，酵解羽毛粉還有很大的發(fā)展前景和市場(chǎng)。本次試驗(yàn)，4 種不同加工方式的羽毛粉胃蛋白酶消化率從大到小依次為酵解、水解、酶解、普通，含量依次為：97.17%、95.31%、92.24%、88.79%。由此可知，酵解羽毛粉的品質(zhì)最好。