羽毛资源化利用研究现状

许西奎，赵月省，朱绍伟，沈 翔，夏尚远

（1.滕州市畜牧渔业事业发展中心，山东 滕州 277599；2.枣庄市农业综合执法支队，山东 枣庄 277000）

羽毛作为家禽屠宰的废弃物，既传播疾病又污染环境。如何将羽毛资源高效利用，减少对环境的污染，减少对家禽养殖业的危害，一直是研究的重点。近年来，随着我国饲料蛋白质原料等资源日益短缺，羽毛粉资源化利用成为研究的热点。羽毛粉有多种用途，其中将羽毛粉作为动物性蛋白饲料的开发利用备受关注。

1 概述

目前，饲料工业快速发展，对饲料原料的需求量逐年增加。虽然我国饲料原料种类繁多，但是缺乏质量较好的蛋白质原料。羽毛中的蛋白质含量非常高，但大部分都是角蛋白和纤维蛋白，不能被动物体内胃蛋白酶等水解酶很好地水解，不能直接饲喂动物。如若羽毛粉被降解为可吸收利用的粗蛋白质、氨基酸等营养物质，将会是很好的饲料蛋白原料。

羽毛是禽类表皮细胞衍生的角质化产物，主要由羽纤维和羽管两部组成。羽毛的主要成分是β-角蛋白，具有特殊结构，很难被动物消化利用。羽毛的粗蛋白含量85%～90%，还含有粗纤维、锌等微量元素和一些未知因子，营养价值较高。羽毛粉含丰富的氨基酸，其中胱氨酸的含量较高，赖氨酸和蛋氨酸含量较低，是极具潜力的饲料蛋白。

2 资源化利用方式

2.1 用作动物蛋白 羽毛通过加工处理成为羽毛粉，羽毛粉作为饲料添加蛋白，其营养均衡、搭配合理，含有多种氨基酸，能够满足动物正常生长的需要。还含有钙、磷等矿物元素，可减少无机盐的添加。目前，市场上的羽毛粉质量参差不齐。

2.2 用作植物肥料 羽毛角蛋白水解处理后，可以降解生成游离基酸，可被植物直接吸收利用。羽毛含氮量较高，与麸皮、麦秆等有机材料混合固态发酵，可获得碳氮比合适的有机肥料。

2.3 用作工农业材料 羽毛角蛋白分子是一种优异的成膜材料。可将这种蛋白质膜应用于食品包覆层等一些可食性包装场合。它还是一种优良的化工材料，能够明显增加铬复鞣革厚度，提高其机械强度和耐磨性能。

羽毛水解后，用作医药材料、食品添加剂、制作农药等也有报道。随着科学技术的进步，羽毛的资源化利用方式将会越来越广泛。

3 处理生产工艺

目前，国内传统的羽毛生产方式主要是高温水解法和膨化法，在国外主要的羽毛处理方式是高温水解法。但是这些方式方法或多或少都存在耗能高、污染高和产出率低的问题，会导致氨基酸等营养的损失。因此，用温和的生物方式来降解羽毛蛋白逐渐成为一种趋势。

3.1 高温高压水解法 依靠高温、高压方法实现羽毛的水解。因操作简单、成本较低、好控制等特性，又能够比较完全的打开角蛋白机构，因此在国内外运用较广泛。但由于能耗较高，一些对温度敏感的氨基酸被破坏，导致产品质量不高，降低了羽毛粉的消化率。

3.2 膨化法 对羽毛进行前期处理，装进在膨化机内，经过一系列作用，熔化成流体物料，然后减压喷出后，形成膨化羽毛粉。该方法具有时间短、成本低、无污染、产品质量高等特点，在国外使用较广泛。膨化法耗能极大，在国内难以广泛应用。

3.3 化学法 一般是用盐酸、硫酸、氢氧化钠和过氧乙酸等化学试剂对羽毛进行处理，制备出可溶性的羽毛粉。但由于容易损失氨基酸，污染环境，产品中会含有大量地盐，不适于添加到饲料中。因需要设备高、操作难度系数大，使用较少。

3.4 酶降解法 主要是利用蛋白酶对羽毛进行酶解处理。这种方法一是可以在较低温度下进行，过程温和，减少了二次污染；二是酶具有高效专一性，提高了氨基酸的消化率等。由于此法所使用的蛋白酶成本较高，目前没有得到广泛普及。

3.5 微生物发酵法 尽管羽毛难以降解，但在自然界中并没有羽毛废弃物的积累，说明自然界中有微生物可以降解羽毛。利用细菌、放线菌等微生物对羽毛粉进行处理，使羽毛的结构自然的分解破坏，变成畜禽能够直接使用的营养物质。此法具简便、能耗小、无污染、消化率高、无损失等优点，逐渐成为羽毛粉加工的首选方法。目前，地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、链霉菌等用于羽毛粉降解的研究较多。

在实际生产中发现，单一的加工方式能够分解羽毛粉角蛋白结构，但是角蛋白降解率不高、产品品质不高，因此要使用多种方法相结合的生产工艺。研究表明，羽毛通过水解-酶解复合、碱解-酶解复合等方法，得到的羽毛粉产品的营养价值以及在畜禽上的利用率都能显著提高。科学合理的将各类加工方法有机结合，探索一种最高效、最经济的方式，将成为羽毛粉实用研究的热点。

4 发展前景

当前，我国饲料蛋白资源紧缺，将羽毛粉蛋白作为一种饲料蛋白来开发利用潜力巨大。因羽毛结构特殊，现如今还没有一种既高效高质又环保简单且成本低廉的工艺来生产羽毛粉。相对而言，用生物法来处理羽毛是未来的发展趋势。利用现代微生物发酵、酶工程、基因工程等先进手段能够进一步提高羽毛的利用率，使羽毛资源化利用更加广泛便捷。