摘 要:本文从蛋白质的理化特性出发，在原料、调质、制粒、冷却干燥四个方面阐述蛋白质性质与高蛋白饲料加工工艺之间的关系，并对加工过程中的重要的工艺参数做了简要的分析。
关键词:蛋白质；调质；制粒
1 前言
近年来水产养殖发展迅猛。水产品具有极高的营养价值，尤其是蛋白质含量丰富，但由于鱼虾类对糖类的吸收利用能力低，所以蛋白质就成了鱼类生长的主要营养物质。这些营养物质绝大部分从食物中获得，所以水产饲料的蛋白质含量普遍要求比禽畜饲料的蛋白质含量高得多，只有这样才能保证鱼类的营养需求。于是蛋白质对鱼类的生存和生长具有举足轻重的作用。高蛋白饲料应运而生。高蛋白饲料是粗蛋白含量在20％以上、粗纤维含量在18％以下的饲料。为了使蛋白质的利用率提高，结合蛋白质的性质来安排饲料加工工艺是很有必要的。
2 蛋白质功能结构
蛋白质变性对其结构和功能的影响有如下几个方面：
①由于疏水基团暴露在分子表面，引起溶解度降低。
②改变对水的结合的能力。
③失去生物活性（例如酶或免疫性）。
④由于肽键的暴露，容易受到蛋白酶的攻击，增加对酶水解的敏感性。易于动物吸收，提高饲料利用率。
⑤特征粘度增大，易于制粒。
⑥不能结晶。
由上面蛋白质的变性特征可以看出，蛋白质的变性在饲料加工中占有很重要的作用。下面就从原料、调质、制粒、冷却等几个方面，结合蛋白质的特性来探讨高蛋白饲料的加工工艺。
3 原料对高蛋白质饲料颗粒质量的影响
原料对颗粒质量的影响主要是指配方、水分、原料粒度的影响。
3．1配方
在高蛋白饲料配方中，蛋白质是影响颗粒质量的主要因素。天然蛋白质含量较高原料生产出来的颗粒质量较好。因为天然蛋白质在热的作用下具有良好的可塑性，而且又增粘效果，故有利于制粒。同时蛋白质含量高，则势必降低淀粉含量，这样也有效地克服了由于淀粉含量过高而造成的颗粒不坚实和耐久性差的缺点。
3．2水分
原料含水量过高超过（14.5％），以致在通常调质条件下混合粉料的水分偏高,使粉料增加了粘度,不能完全从模孔中挤出而在压模内圆表面形成一层“壳”,影响生产。原料水分过高还会造成成品颗粒水分偏高,影响产品质量。蛋白质结合水的能力随着蛋白质的浓度的增高而增高。原料的含水率低，则有利于调质过程蛋白质结合水，有利于提高制粒质量，以原料含水率低于13％为宜。
3．3原料粒度
原料粒度细则原料的总表面积较大，有利于蛋白质颗粒与蒸汽充分接触，蒸汽吸收快，混合料较易升温熟化，蛋白质变性彻底，颗粒粘结性好，硬度增高，耐水性好。对于水生动物来说，变性程度高的蛋白质有利于动物吸收，由此可增加蛋白的转化率。但是，粒度过细，会导致滚轮打滑，造成故障，会使颗粒变碎，影响工作效率，降低颗粒质量，而且粒度过细也要增加能耗，对粉碎机的要求也较高，实现起来较困难。所以要根据实际需要来安排粉碎粒度。对于鱼虾料，粉碎要求有较高的细度，所以要求用筛孔≤的筛片，必要时可采用微粉碎机。
4 调质对高蛋白质饲料颗粒质量的影响
调质就是在高压高温蒸汽的作用下，使蛋白质变性、淀粉糊化，以利于制粒，同时改变蛋白质的理化特性，以利于动物饲用。
热是蛋白质变性的最普通的因素，伴随热变性，蛋白质的伸展程度相当大。变性速度取决于温度，一般在45℃－50℃变性的速度已经可以察觉，到55℃时变性就可进行的很快。对于蛋白质变性反应，当温度上升10度，速度可增加600倍左右，因为维持二级三级和四级结构稳定性的各种相互作用的能量都很低，蛋白质的这种性质叫做蛋白质化学反应的温度系数。结合淀粉糊化的特点，对于普通饲料来说，料温达到60～80℃即可，在这个温度下，淀粉即可糊化，蛋白质变性也可以达到良好的效果。但是对于高蛋白饲料而言，可利用蛋白含量高和蛋白变性温度系数高的特点，提高调质温度，使蛋白质的变性较为彻底，同时也可提高调质器的生产效率，从而有利于生产。但是过高调质温度，会使调制器部件的温度过高，可能造成局部饲料被烧焦，从而不利于制粒。而且，较高的调质温度对锅炉及蒸汽管路的要求也较高，不易实现。
蛋白质结合水的能力一般随温度的升高而降低，这是因为降低了氢键键合。蛋白质加热时发生变性和聚焦，后者可以减少蛋白质的表面面积和极性氨基酸对水结合的有效性。另一方面，结构很紧密的蛋白质在加热时，发生解离和伸展，原来被掩盖的肽键和极性侧链暴露在表面，从而提高了极性侧链的结合水的能力。所以从总体来看，高温有助于蛋白质对水分的吸收。这对于蛋白质的变性及后续的制粒工艺有着重要的影响。在调质过程中，饱和蒸汽和物料接触时蒸汽在物料表面凝结时放出大量的热，使物料温度大幅上升，同时水蒸气以水的形式凝结在粉料表面，在热量和颗粒内外水分的差异和温度的共同作用下，粉料开始吸水膨胀，直至破裂，使淀粉变成粘性很大的糊状物，同时由于蛋白质变性后分子成纤维状，肽键伸展疏松，分子表面积增大，流动滞阻，因而粘度增加，因此粉料变得柔软，通过模的阻力降低，提高制粒机的生产效率，降低了能耗。也应该注意到，如果水分过高，会使粉料变稀，粉料不会被压入模孔，而直接从模辊与和压模之间挤出，从而在压模内部形成一层壳，导致模孔堵塞。此外，干蛋白颗粒的大小、表面孔隙和内孔隙也同样影响吸水的速度和程度。
关于调制过程的因素，最重要是水蒸汽的质量，它直接影响到制粒质量的好坏以及蛋白质的转化率。水蒸汽的压力、温度，以及水蒸汽中的饱和蒸汽的含量是评价饲料调质蒸汽质量的标准。在高蛋白饲料加工中，水蒸汽以高温高压及饱和蒸汽含量高为宜。因为蛋白质在100℃以下加热时，可以达到变性的目的，而且不会损害蛋白质的营养成分，所以应该安排上述参数，使粉料处于较高的温度但不超过100℃的条件下。
5 制粒对高蛋白质饲料颗粒质量的影响
调质好了的粉料在制粒机里被制成颗粒。经调质的蛋白质具有良好的可塑性而且有增粘效果，所以有助于制粒。粉料在制粒机里被压缩，温度会进一步升高，使淀粉及蛋白质的性质达到最佳状态。物料被压缩的程度取决压模的深径比、模辊间隙及压模的转速等因素。试验表明，深径比大的压模制成的颗粒硬度较高，有利于饲料的存储及运输。但是深径比过大，则会使生产率低，甚至会无法压出颗粒。同样模辊间隙也很重要，间隙过大，饲料不会被压入模孔而直接从模孔间隙中挤出；间隙过小，能耗大增，生产率低，模辊与压模的磨损也会加大。
6 冷却干燥对高蛋白质饲料颗粒质量的影响
由制粒机制出的颗粒不仅温度高，而且含水率高，必须进行冷却干燥。冷却过程是湿热传递过程，在风的作用下，颗粒的水分及热量从表面蒸发出去，内部的水分通过毛细管向表面扩散。由于高蛋白饲料的调质及制粒加工性能较好，故制粒后的颗粒较为致密，这样一方面有利于颗粒硬度的提高，另一方面却造成颗粒表面水分易于去除而内部水分较难干燥和冷却困难。故而高蛋白饲料冷却干燥要求的条件较高，可以采用降低风速和延长冷却时间的工艺，这样可以防止由于内外热量差异引起应力而导致颗粒破裂。
7 结语
影响高蛋白饲料颗粒质量的因素还有很多，本文紧紧就较为重要的四点结合蛋白质的性质加以阐述高蛋白饲料生产的工艺特性。在生产过程中要将各个因素综合起来考虑，制订适合具体环境下的工艺参数，才能到良好的制粒效果。
