主要機械有:預分機.除分機.分毛機、冼毛機、脫水機、烘毛機、冷卻機、拼堆機、刷袋機、還配有刷毛器、真空箱、收塵器、空氣管道、電控箱等.

從動物羽毛中提取蛋白質與複合氨基酸的方法有很多，現在主流的方法有高溫酸鹼水解法、酶解法和微生物發酵法。大量生產實踐表明，微生物發酵法可以顯著提高廢棄羽毛利用率，並以其低能耗、低成本、安全衛生的特點，廣泛應用於生產中。

【關鍵詞】 羽毛粉；加工方法；生產應用

The comparison of feather powder processing methods

Abstract:Extract protein from animal feathers and the method of compound amino acid has a lot of, but now the mainstream approach has high temperature alkali hydrolysis, enzymatic hydrolysis and microbial fermentation.A large number of production practice showed that the microorganism fermentation can significantly improve the utilization rate of waste feather and its characteristics of low energy consumption, low cost, safety and health, are widely used in the production.

Keywords:Feather meal;Processing method;Production application

規模化集約化的動物食品和動物產品的生產現在面臨著大量廢棄羽毛難以處理的問題。根據各監測點的資料統計，中國近幾年每年專業型肉雞出欄量約為87.9億隻，約產生35.08億噸羽毛，其中有很少一部分被做成羽毛球或是生產加工成羽絨服，剩餘的大部分則沒有處理的方式，被胡亂的丟棄導致嚴重的環境汙染，所以羽毛粉的開發利用使這一“汙染環境的垃圾”變成了“寶貴的飼料原料”[1]。研究者一直尋找這一豐富資源的新用途，在使加工者有利可圖的同時還能解決嚴重的廢物處理問題。目前，在中國也已經有了較為成熟的製取高蛋白羽毛粉的方法。

1、羽毛的營養價值

羽毛是有機物並可以轉變為有用的資源。蛋白質是生命的物質基礎，動物在生長過程中需要各種蛋白質和氨基酸，動物的生產產品的本質也是含氮化合物轉化為動物機體中蛋白質的過程，而動物的羽毛中，含有種類豐富的氨基酸和蛋白質。比如雞的羽毛中就含有17種氨基酸，在其中含有14%的絲氨酸,另外穀氨酸、亮氨酸、甘氨酸、纈氨酸及精氨酸含量也是達到了7%左右，含量較少的異亮氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸以及苯丙氨酸的含量也超過4%[2]。除此之外，還含有其他微量元素及少量的維生素，例如維生素B12[3]，所以，從動物羽毛中提取各種氨基酸和蛋白質可應用在飼料、化工、食品等行業。但是，羽毛的分子結構中多肽之間有許多的二硫鍵（-S-S-），且為鎖狀形態，空間結構非常牢固，物理化學性質穩定，且由於分子間的疏水作用以及氫鍵的作用，很難被蛋白酶（如胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶）有效的分解，因此要想將羽毛作為飼料必須經過特殊的加工處理方式。

2、家禽羽毛的各種加工方法

2.1高溫酸鹼水解法

其具體方法是：將羽毛漂洗乾淨後，裝入水解器當中到羽毛被淹沒為止，加入0.5%的氫氧化鈉或者3%的鹽酸溶液，在常壓下煮沸1個小時左右，停止水解使絕大多數的羽毛變為液體，羽毛的硬梗用手挫碎即可。隨後再用鹽酸或氫氧化鈉溶液中和，經過減壓、濃縮、乾燥、粉碎，最後就能得到我們飼用的淡黃色的羽毛蛋白粉。經高崑等科研工作者實驗測定得到表一中資料[4]，資料說明羽毛粉中的氨基氮的含量較原來大大增加，而粗蛋白的含量損失極少，但是胱氨酸的破壞較為嚴重，儘管胱氨酸（含1.839%）減少的較多，但是仍然高於魚粉和豆餅(0.49%和 0.52%)，經過計算，用本方法生產的成品蛋白粉的原料及加工成本僅需0.36元/kg（1989年），可見經濟效益非常可觀[5]。但該方法在實踐中溫度和壓力難以控制，產品的質量很難保證，如果溫度過高會出現燒焦狀況引起蛋白質的變性，尤其是Cys損失最大，Lys和Met也都有不同程度的損失[6]，而溫度過低則會出現夾生現象。都能導致氨基酸消化率降低，Papadopoulos[7]等、Latshaw[8]等、劉漢林[9]等也發現了同樣趨勢。

表一羽毛與水解羽毛粉蛋白氨基酸成分的比較%

羽毛

蛋白粉

天冬氨酸

蘇氨酸

絲氨酸

穀氨酸

甘氨酸

丙氨酸

胱氨酸

纈氨酸

蛋氨酸

異亮氨酸

亮氨酸

酪氨酸

苯丙氨酸

賴氨酸

組氨酸

精氨酸

脯氨酸

總量

3.19

2.91

7.29

6.39

4.49

2.76

7.60

4.54

0.57

3.07

5.09

1.70

3.23

0.76

0.30

3.98

5.87

66.13

4.43

2.63

7.48

8.84

5.96

3.48

1.84

5.59

0.58

3.71

6.18

1.97

3.81

0.66

0.27

4.24

8.13

71.44

2.2酶解法

酶解加工法的生產過程為：水解-低溫下酶解-高溫滅菌處理烘乾-粉碎-篩選-加工包裝。關鍵就在於酶的使用，國內外也已開發出多種酶製劑，酶製劑主要為蛋白水解酶、脂肪酶以及一些輔酶，主要功能是分解脂肪，角質蛋白和除臭的功效。據報道：塗國全等在1994年開展了一系列的實驗研究，從土壤裡分離、篩選出一種角蛋白分解菌株S-221，根據該菌的特徵被初步鑑定為弗氏鏈黴菌的一個變種，這種菌體能夠迅速分解羽毛中的蛋白質。將羽毛放置於pH>12的強鹼性條件下，用弗氏鏈黴菌分泌的嗜鹼性蛋白酶進行預處理，然後加入鹽酸，在溫度為119~132℃、壓力為98066.5~196133Pa的條件下分解3~5小時，經過分離、濃縮得到一種適口性良好的黏糊狀濃飼料，該飼料可直接作為增味劑使用，也可烘乾粉碎備用，生產出的的羽毛粉呈淡黃色的細粉末狀，並且具有一定的芳香味[10]。

酶解法生產的產品效果比較好，而且穩定。但是因為成本特別高而且在生產中很難推廣，受到了一定的限制，前蘇聯的科研人員用沒處理的羽毛粉輔加在賴氨酸生產過程中的廢物上，生產出一種高蛋白製劑，於傳統的羽毛粉不用，該製劑的營養價值有很明顯的提升。近期許多科研雜誌上有關於酶處理的報導：用INRTAPRO羽毛消化酶製備羽毛粉，雖然酶處理的樣品有一些損失，但沒有損失的氨基酸營養價值依然很高，對其他營養物質的消化吸收也很有益處[10]。

2.3微生物發酵

分解羽毛粉角質蛋白的微生物在自然界普遍存在，美國的北卡來羅納州立大學的科研人員用一種近期發現的細菌（羽毛降解菌）對羽毛進行發酵，在五天後，羽毛蛋白被分解出來並遊離出氨基酸，該方法生產的羽毛蛋白飼料在營養價值方面相當於大豆餅，但是價格卻比大豆餅便宜還可以應用於微生物的發酵上[11]。另外在長期堆積的羽毛中，研究人員選育出一種以羽毛為碳源和氮源生長的地衣芽孢桿菌（BL-1），發酵的產物使胃蛋白酶消化率提高到90%[12]。而是用米麴黴和乳酶桿菌聯合發酵僅能達到82%[13]。張昕研究後發現，經過枯草芽孢桿菌菌株發酵72H後，羽毛的降解率能達到69.6%[14]，從而更加有利於動物體的消化和吸收

.崔豔紅等研究表明，用加入賴氨酸1%的生物發酵羽毛粉可完全替代肉雞飼料中70%的魚粉[15]。在微生物發酵的產品中富含對動物體有益的微生物本身就是對蛋白質營養價值的再利用，因此利用微生物發酵羽毛有著重要的意義，而如何找出一種高活性的角蛋白酶是開發和利用家禽羽毛的關鍵環節[16]。

2.4膨化處理法

將羽毛梗在膨化劑的作用下調整好溫度、壓強、溼度等工藝引數後，利用膨化劑機內高壓、高剪下的作用，羽毛在模孔減壓膨化，角蛋白分解成較小的蛋白質亞單位和線裝排布的肽鏈群，這樣的小分子就利於動物體的消化吸收。

3、羽毛粉在動物生產中的應用

從羽毛中提取蛋白質或混合氨基酸的方法還有很多，也在日趨完善。而羽毛粉飼料也逐漸出現在我們的日常生活中。在進行日糧配方設計時，根據不同的動物種類，需要同含賴氨酸、蛋氨酸較高的蛋白質飼料配合使用，或者在日常的飼料中新增賴氨酸、蛋氨酸已達到氨基酸的互補效應，保持氨基酸的平衡。

現如今酶解羽毛粉可以部分的替代飼料配方中的魚粉，然而魚粉中鈣3.8%、磷3.67%，對於羽毛粉中鈣0.20%、磷0.68%，兩者相差較多，因此，在羽毛粉替代魚粉的飼料中，要監測好鈣磷的總體水平，經過飼養實驗，育肥豬日糧中羽毛粉的含量低於8%時，對豬的生產效能沒有任何的不良影響，但當新增量超過10%時採食量會逐漸下降，妊娠的母豬因為鈣磷的缺乏甚至會出現產後癱瘓等狀況。

在家禽日糧中新增羽毛粉，按照2%-3%酶解羽毛粉+0.15%蛋氨酸，可以明顯降低飼料的成本，並且不影響採食量、增重量、產蛋量以及蛋的重量，實踐證明還能防治雞各階段的啄肛、啄羽等現象，在保證家禽限制性氨基酸的狀況下，即按2%-3%羽毛粉+0.2%蛋氨酸+0.1賴氨酸新增到日糧中，仔雞的體重，飼料的消化率均沒有明顯的變化，可節約巨大成本。

在魚的飼料中，羽毛粉一般以5%-10%的用量新增最宜，羽毛粉中含胱氨酸較多，而胱氨酸是毛皮動物不可或缺的氨基酸，當日糧中胱氨酸的含量達到0.84%時，動物的產毛量最多，如水貂等動物的毛皮質量也能提高。

4、展望

綜上所述，微生物發酵法由於成本低廉、無汙染、操作簡易，被廣泛的應用於社會生產中，酶解法由於至今未找到成本較低且分解效率高的酶製劑而不能大範圍推廣，酸鹼法與膨化法則由於生產效率低、能耗高、氨基酸破壞嚴重在中國未大面積推廣。在當今社會，全球資源短缺，全球各國的工作者掀起了畜禽廢棄物高值化利用的熱潮，其中某些廢棄物如血液的開發和利用已經相當成熟並能投入社會生產。許多有價值產品也已經投入市場。但是羽毛廢棄物的研究和開發還相對落後，到目前為止仍沒有出現能夠非常有效的提高羽毛的利用率並且工藝簡單的方法，所以今後的羽毛廢棄物的開發與利用有著很高的經濟價值和廣闊的前景。

綜合目前國內外在此之前的研究成果，我們今後的研究要從以下幾個方面開展：

4.1篩選出能夠高效率分解角蛋白的菌種。可以根據培養皿或者發酵液中的可溶性蛋白的含量以及角蛋白酶的活性來對菌種進行初篩和復篩。

4.2在研究角蛋白酶分解角蛋白後的發酵液中營養物質的成分的過程中，設法分離和提取出發酵液中的功能性物質，為開發綠色、環保型飼料新增劑提供技術保障。

4.3角蛋白酶的分離、提純、和固化研究。為製備酶製劑提供物質基礎。

4.4透過微生物的發酵實驗，來試驗出生產角蛋白酶量最高、活性最強時的工藝引數。比如溫度、ｐＨ、壓強、發酵培養基的成分配比等，為大規模液態發酵生產提供技術支撐。