第一章 引言
1.1 犬粮发展概况
随宠物饲养量的增长，宠物食品的加工质量在受到宠物主人注意的同时，也为农产品、肉制品加工和家禽也带来了新的发展空间[1]。自 1957 年第一袋膨化犬粮以商品形式问世以来，此后犬粮的生产中，大约有 95%的犬干粮采用挤压膨化技术加工制成[2]。挤压膨化加工技术可通过高温杀灭原料中的部分细菌、病毒和微生物等[3]，同时还可以使抗营养因子如：抗胰蛋白酶因子、植酸、皂苷和单宁等失活[4]；膨化过程中，物料发生美拉德反应产生动物喜爱的香味，具有一定的诱食作用[5]。更重要地，挤压膨化技术可使原料中的纤维素软化，蛋白变性、淀粉熟化等利于动物消化。当前市场，犬粮主要被划分成干/半干犬粮、湿性犬粮和冻干粮，但犬粮加工工艺主要以膨化加工为主，又因其易保存、便携等优点占据销售的主要份额，所以日后犬粮的加工还会以膨化加工为主体。
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1.2 配方营养成分及来源对产品膨化性能的影响
影响膨化犬粮加工质量最大的因素是犬粮配方的营养成分含量和主要原料组成。犬粮的主要营养成分包括蛋白、淀粉、脂肪、纤维等，不同配方含量不同、来源不同，会对膨化质量产生很大影响。
犬粮配方中发挥膨胀和粘结作用的主要是淀粉[6]，高含量的淀粉类原料有利于膨化；蛋白质的来源含量、吸水性和粘合特性是影响膨化加工质量的重要因素[7]；在宠物饲料中，油脂含量可高达 30%，除去原料自身带有的少于 20%的脂肪，其余脂肪大多以内混和外喷涂形式添加[8]。纤维在膨化中主要发挥填充剂起支撑作用，纤维素的含量和性质会对犬粮的膨化效果有影响[6]；糖类的添加主要对膨化产品的质构有所影响。
1.2.1 淀粉来源及含量
犬粮中淀粉含量大约占 40%，淀粉的来源和组成是影响最终膨化性能的主要因素，谷物淀粉具有良好的膨化性能[22]，薯类淀粉具有较高的膨化性和粘结性，评价产品膨化质量的好坏通常以淀粉糊精化程度的高低作为衡量指标，老化反应是在糊精化过后发生，淀粉的老化会造成膨化加工质量的变差。挤压膨化过程中，通常会因为淀粉含量和来源的不同而使膨化加工性能发生改变。在高水分的挤压膨化条件下，淀粉颗粒内部会产生气泡膨大，并在膨化腔内形成具有弹性的熔融体[12]；淀粉的不同来源，是造成在同样条件下有不同膨化效果的主要原因：Gujra 等[13]通过研究甜玉米和硬质玉米的加工特性发现，当螺杆转速固定为125 rpm 时，硬质玉米在水分含量为 16%，模头温度在 125~135 ℃时膨化颗粒直径就已经达 7.8 mm；而甜玉米则需要 17%的含水量，125~145 ℃的模头温度膨化颗粒直径才达到 7.6 mm。Ah-Hen K 等[14]在研究鲑鱼膨化饲料时发现，使用燕麦粉和木薯粉替代小麦粉，发现随燕麦粉和木薯粉的加入会增大颗粒内部孔隙率，且木薯粉处理组的径向膨胀度最大。Merecier 等[15]人在研究膨化对淀粉性质改变的影响发现，直/支链淀粉的构成比例是影响膨化的主要因素，较高含量的直链淀粉，会影响物料的正常膨化。
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第二章 不同膨化工艺参数对犬粮膨化加工质量的单因素试验研究
2.1 材料与方法
2.1.1 试验配方
2.1.2 试验设计
试采用验单因素五水平试验设计，研究物料水分含量、模板吨料开孔面积、模头温度和螺杆转速等 4 个膨化工艺参数对加工质量的影响，具体试验工艺参数设计见表 2-1，每行表示在其它 3 个参数不变的情况下，改变 1 个工艺参数。
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2.2 结果与分析
2.2.1 物料水分含量对膨化犬粮加工质量的影响
本试验中，保持模板吨料开孔面积为 200 mm2/t/h，4 段膨化腔温度分别为 100、130、130、130 ℃，螺杆转速为 300r/min，调质温度 95 ℃不变，调整物料水分含量分别为 24%、26%、27%、28%、30%，每种条件下膨化犬粮加工质量试验结果见表 2-3。
由表 2-3 试验结果可知，随物料水分含量的上升，容重显著降低，膨化度显著升高（p<0.05）,淀粉糊化度显著升高（p<0.05）。当水分含量为 30%时，容重最低，膨化度最大，但在此条件下，物料出模孔后，会粘结成团，所以此水分含量对实际生产的参考意义不大。水分含量在 28%时，犬粮颗粒是膨化度和淀粉糊化度最高，虽然硬度最高，但酥脆性并无显著性差异，因此建议水分含量为 28%。
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第三章 响应面法优化犬粮膨化工艺参数及容重数学模型的建立 ..............................17
3.1.1 试验配方 ...........................18
3.1.2 试验设计 ............................18
第四章 不同淀粉源的理化性质及对犬粮膨化加工质量的影响 ................................32
4.1 材料与方法 ....................................32
4.1.1 试验设计 ...............................................32
4.1.2 加工条件及取样方法 ................................33
第四章 不同淀粉源的理化性质及对犬粮膨化加工质量的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 试验设计
①分别检测小麦、大米、土豆粉三种不同淀粉源的理化性质。
②本试验配方遵循混料设计来设定，设计共分 7 组，分别为全小麦、全土豆粉、全大米、土豆粉：小麦粉（1：1）、土豆粉：大米粉（1：1）、大米粉：小麦粉（1:1）、以大米粉：小麦粉：土豆粉（1:1:1），配方组成及营养成分见表 4-1。
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全文结论
（1）当工艺参数组合为：物料水分含量 28 %，模板吨料开孔面积为 200 mm2/t/h，模头温度为 130℃，螺杆转速为 240 rpm 时，在该参数组合条件下，可获得较高加工质量的犬粮。
（2）利用响应面分析法对犬粮的膨化工艺参数进行优化：当水分含量在27.8%、模头温度 132℃、螺杆转速 234rpm 时，可得到较为理想的加工质量，验证实验结果表明此参数组合可靠。将本试验数据代入容重模型进行计算分析，获得适合犬粮膨化加工的数学容重模型，R2=0.9088，拟合效果良好。
（3）采用混料设计研究不同淀粉源对犬粮加工质量的研究结果表明：大米和土豆粉利于膨化，土豆粉配方犬粮的硬度显著高于其他各组。小麦配方犬粮的酥脆性显著优于大米配方和土豆粉配方。小麦：大米：土豆粉配方的 SME 显著低于其他各组。通过 Design export 8.0 软件进行配方优化得出三个配方组合：①小麦：大米：土豆粉的比例为 0：0.5：0.5；②小麦：大米：土豆粉的比例为 0.25：0.25：0.5；③小麦：大米：土豆粉的比例为 0.5：0.25：0.25，在这三个配方组合下，能得到加工质量较好的犬粮。
参考文献（略）