李庆凯，高一桐

（江苏牧羊控股有限公司，国家饲料加工装备工程技术研究中心，江苏 扬州 225000）

随着中国经济的飞速发展以及国民生活水平的不断提高，中国宠物行业迎来了一个快速的时期。宠物行业已形成了一条完整的产业链，包括食品、用品、活动、美容、保健等一些列产品与服务。根据中商产业研究院的报告显示，2012—2017年中国宠物行业规模年均复合增长达到34.26%。2017年中国宠物行业市场规模达到1 470亿元，同比增长20.5%。其中，宠物食品在宠物行业中占比最高，达到33.8%。面对发展如此迅速的宠物食品市场，对于宠物食品的生产者来说，能够提供多元化以及品质稳定的产品，显得尤为重要。

在宠物食品的巨大市场份额中，膨化宠物主粮的占比不容忽视。而膨化设备几乎是生产宠物主粮不可缺少的核心设备之一。对于生产者来说，膨化设备同样也是投资最大的成本之一，所以在实际生产过程中，生产者绝大多数情况下，会通过一台膨化设备生产不同的产品。而通常不同产品的配方结构组成差异较大，这就导致产品品质的差异性较大。作为膨化设备的制造和提供方，在服务的过程中，发现生产成犬粮和幼犬粮时，膨化设备的加工参数以及产能往往差异巨大。本文通过对膨化过程的简介以及配方构成影响膨化产品品质几方面，进行造成此差异的分析。

膨化的过程通过高温、高压起到杀菌作用，并且使得配方中的淀粉进行糊化，蛋白质产生变性，最终通过一个具有多孔的模板，进行切割成型为最终产品[1]。膨化的加工特点决定了其生产的产品具有较高的淀粉糊化度，一般膨化加工至少可以使淀粉的糊化度＞80%，从而提升了其适口性以及消化吸收程度[1-6]。同时，由于膨化加工的颗粒成品具有气孔网状的组织化结构，为喷涂诱食剂等工序带来了便捷性和优势。

在进行膨化主粮的生产时，发现使用同样螺杆配置的膨化设备，对于成犬粮和幼犬粮的生产区别非常大。甚至发现在某些宠物食品厂，幼犬粮无法正常生产，因为其颗粒基本没有膨胀[9-10]。实际生产过程中发现的成犬粮与幼犬粮的生产对比见表1。

由表1可知，同样的设备进行生产，成犬粮与幼犬粮的产能差异居然高达1.8 t·h-1，而且颗粒的膨胀程度差异明显。

表1 成犬主粮与幼犬主粮膨化生产实况对比

1 配方差异

膨化的加工过程对配方是比较敏感的[7]。很多时候当生产者的配方进行较大更改时，膨化机的产能和产品品质会有较大变动。而成犬粮与幼犬粮的配方结构，恰恰存在着这种差异性。通常来说，成犬粮和幼犬粮的大体配方中淀粉与蛋白质的比例见表2。

表2 成犬粮与幼犬粮大体配方中淀粉与蛋白质含量对比 %

由表2可知，成犬粮中的淀粉含量较幼犬粮高，而蛋白质含量明显偏低。从膨化设备的角度，膨化过程必须有淀粉，才能够产生膨胀的膨化颗粒。膨化的高温高压特殊加工过程，会使淀粉变为糊化淀粉，而糊化淀粉在膨化成型的过程中，起到了黏结剂的作用。在出模板压力瞬间释放的过程中，作为黏结剂的糊化淀粉被膨胀开，从而产生气孔状的膨胀颗粒[8]。所以，膨化产品的配方成分中，必须拥有一定的淀粉含量。而蛋白质对于膨化过程的影响，在宠物主粮的生产过程中同样非常重要。

幼犬粮的配方中，往往会添加肉粉、肉骨粉等等动物性蛋白质，以提高产品的营养成分，配合幼犬的生长需要。但是，蛋白质含量的提升，对于膨化设备的改变往往被生产者忽略。蛋白质在膨化加工过程中，由于高温、水分和剪切力的同时存在，会发生变性，而变性蛋白可以使膨化颗粒具有黏性[11-15]。但不是所有蛋白源都具有较好的膨胀性能。幼犬粮中所加入的已经熟化过的肉粉等动物性蛋白，恰恰是属于在膨化过程中具有黏性而不具备较好的膨胀性能的非功能性蛋白源[11,16-17]。而幼犬粮的生产配方中，具有大量的非功能性蛋白源，所以导致了表2中出现的结果——相同的膨化设备，而颗粒的膨胀程度差异明显。

2 高蛋白幼犬粮配方的膨化生产工艺参数

对于膨化的加工过程，通常使用SME（特殊机械能）来对膨化过程进行衡量。SME的计算方式见式1。

如果200kW电机的膨化机，生产时负载为85%，产能为5t·h-1，则

对比表1中膨化生产成犬粮与幼犬粮的SME参数，则可以明显看到不同，如表3所示。

表3 成犬粮与幼犬粮膨化生产时SME对比 kW·h·t-1

生产幼犬时的SME明显高于成犬粮，幼犬SME与成犬SME比值约为1.56。而产生该差异的原因，就是上述对于蛋白质影响膨化过程的简述。因为幼犬粮加入了大量的非功能性蛋白，膨化过程中产生的变性蛋白具有黏性，而不具有较好的膨胀性能，故此从某种程度上限制了颗粒的膨胀程度与产能[18-19]。而这个现象，是生产者在更换配方时候无法避免的。如果只为了追求产能，则必然会导致生产出的幼犬粮不合格、膨胀不起来、适口性差等品质缺陷。

3 通过更改结构来实现同时生产成犬粮与幼犬粮

通过以上的分析，对于幼犬粮的生产参数以及导致差异的成因，有了较为清晰的了解。在安徽某宠物主粮厂，进行了实验。该宠物粮厂使用SJPS120×2双螺杆膨化设备进行成犬粮的生产，产能可达5 t·h-1。但是其幼犬粮生产时，出现颗粒不成型、无法膨胀等问题，导致生产无法进行。在对其现场配方进行分析后，发现幼犬配方中加入了多种肉粉、肉骨粉、蛋黄粉等蛋白质类原料。故将生产成犬粮的螺杆进行强剪切力配置更改，伴随着牺牲产能的代价，将SME调至62 kW·h·t-1后成功生产出满足品质要求的幼犬粮。

4 结论

研究结果表明，成犬粮与幼犬粮的配方结构不同，导致了蛋白含量的不同。幼犬粮中非功能性蛋白含量的增加，导致了膨化加工工艺参数SME的增加，约为普通成犬粮的1.6倍。通过分析现场配方后，对膨化机螺杆结构进行更改，调节SME至合理范围，成功生产出品质合格的幼犬粮膨化成品。