CN101843289B - 全血多肽蛋白粉的酶解加工方法 - Google Patents

全血多肽蛋白粉的酶解加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全血多肽蛋白粉的酶解加工方法。该方法以畜禽血为原料，选择合适的底物浓度、有效的蛋白水解复合酶和还原剂及酶解反应温度，使畜禽血通过酶解反应、还原反应、低温干燥和粉碎，加工出全血多肽蛋白粉。该酶解加工方法，将畜禽血中难以吸收利用的大分子蛋白降解为容易被消化吸收的小分子蛋白、多肽及游离氨基酸，改善了饲用血粉的适口性和营养价值。该加工方法投资小，成本低，反应时间短，生产效率高。该加工方法得到的全血多肽蛋白粉在动物饲粮中增加1％～5％，能降低饲料配方成本，提高饲料报酬，增加日增重和对疾病的抵抗能力，可获得良好的经济效益。

Description

全血多肽蛋白粉的酶解加工方法
技术领域
本发明涉及一种以畜禽血为原料生产饲用全血多肽蛋白粉的酶解加工方法。
背景技术
我国畜禽血资源丰富，每年屠宰猪5.7亿头，牛0.35亿头，羊26亿头，家禽98亿只，年畜禽血资源超过35万吨。畜禽血含有丰富的蛋白质，是重要的动物性蛋白质资源。在饲料行业，畜禽血的利用主要是将其加工成血粉作为动物性蛋白质补充饲料。目前，国内饲用血粉加工主要还是采用传统的蒸煮法，这种加工方法生产的干血粉的消化率在30％～50％，血腥味重，适口性差，利用率低。近几年随着生物酶技术的迅速发展，利用蛋白酶类水解血粉，以提高其利用率的酶解血粉方法多有报道，但实际应用效果不尽人意。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种实际应用效果好，能有效提高血粉饲用消化率和营养价值的全血多肽蛋白粉的酶解加工方法。
本发明全血多肽蛋白粉的酶解加工方法包括以下步骤：
(1)将底物浓度为50％的畜禽凝固血装入酶解反应罐；
(2)按底物重量加3‰的复合酶和3‰的碳酸氢钠，充分搅拌，静置保持温度55℃6个小时，进行酶解反应；所述的复合酶由1份重量的碱性蛋白酶、1份重量的米曲酶和2份重量的胰蛋白酶组成；
(3)接步骤(2)，在第7小时按底物重量加5‰的焦亚硫酸钠，充分搅拌后静置，进行还原反应；
(4)接步骤(3)，在第8小时升温至80℃，保持0.5～1小时后物料出罐；
(5)出罐后的物料在80℃条件下进行低温干燥，干燥好的物料含水份10％～11％；
(6)干燥好的物料经冷却后通过20目筛粉碎，即得全血多肽蛋白粉。
本发明所述的底物浓度为50％的畜禽凝固血，是由畜禽屠宰场收集到的鲜血或水血混合液通过蒸汽加热凝固、离心脱除部分水份得到的畜禽凝固血。
本发明所述的底物浓度为50％的畜禽凝固血，是由干血块经粉碎后与未经脱水的凝固血搅拌混合或直接加水至底物浓度为50％得到的畜禽凝固血。
本发明的酶解加工方法，使畜禽血中难以吸收利用的大分子蛋白降解为容易被消化吸收的小分子蛋白、多肽及游离氨基酸，同时去除苦味肽，改善饲用血粉的适口性和营养价值，提高实际使用效果。
本发明通过正交试验设计优选出适宜的蛋白水解复合酶，专一性强、反应彻底、效率高。
本发明通过加入还原剂焦亚硫酸钠来降解原料中的角质蛋白(主要来自羽毛)。
本发明酶解加工方法生产的全血多肽蛋白粉，粗蛋白含量75％～82％，体外消化率≥90％，肽含量≥15％，在动物饲粮中添加1％～5％，能降低饲料配方成本，提高饲料报酬，增加日增重，增强对疾病的抵抗能力。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1，以畜禽鲜血为原料全血多肽蛋白粉的酶解加工方法。
(1)由畜禽屠宰场收集到的鲜血或水血混合液通入蒸汽，控制血液凝固温度为80℃，灭菌消毒；将含有80％～90％水份的凝固血，使用离心机脱水，达到底物浓度为50％装入酶解反应罐；
(2)按底物重量加3‰的碳酸氢钠调节PH值至7.5，同时按底物重量加3‰的由1份重量的碱性蛋白酶、1份重量的米曲酶和2份重量的胰蛋白酶组成的复合酶，充分搅拌，静置保持温度55℃6个小时，进行酶解反应；
(3)在第7小时，按底物重量的5‰加还原剂焦亚硫酸钠，充分搅拌后静置，进行还原反应；
(4)在第8小时酶解罐升温至80℃，保持1小时灭酶活，之后物料出罐；
(5)出罐后的物料在80℃条件下进行低温干燥，干燥好的物料水份含量为10％；
(6)干燥好的物料经冷却后，通过20目筛粉碎，即成全血多肽蛋白粉。
实施例2，以畜禽干血块为原料全血多肽蛋白粉的酶解加工方法。
(1)将畜禽干血块除杂后粉碎，装入酶解罐加水搅拌混合至底物浓度为50％；
(2)按底物重量添加3‰的复合酶和3‰的碳酸氢钠调PH值至7.5，充分搅拌后，静置保持温度55℃6小时，进行酶解反应；复合酶由以重量份计的1份碱性蛋白酶、1份米曲酶和2份胰蛋白酶混合组成；
(3)在第7小时按底物重量添加5‰的还原剂焦亚硫酸钠，充分搅拌后静置，进行还原反应；
(4)在第8小时酶解罐升温至80℃，保持1小时灭酶活，之后物料出罐；
(5)出罐后的物料在80℃条件下进行低温干燥，干燥好的物料含水份10％；
(6)干燥好的物料经冷却，通过20目筛粉碎，即成全血多肽蛋白粉。
本发明方法得到的全血多肽蛋白粉的成分分析如表1、表2和表3(以猪血为原料生产的全血多肽蛋白粉)。
表1营养成分和体外消化率指标
  成分   含量   成分   含量   成分   含量
  粗蛋白％   ≥80   赖氨酸％   6.58   亮氨酸％   10.70
  体外消化率％   ≥90   蛋氨酸％   0.66   酪氨酸％   2.14
  水份％   ≤12   胱氨酸％   1.29   苯丙氨酸％   5.39
  灰份％   ≤8   色氨酸％   1.06   丝氨酸％   3.59
  粗脂肪％   0.5   苏氨酸％   2.75   组氨酸％   4.97
  铁ppm   2400   异亮酸％   1.03   精氨酸％   3.46
  总磷％   0.31   谷氨酸％   8.29   门冬氨酸％   9.21
  钙％   0.29   甘氨酸％   3.55
  食盐％   1.26   缬氨酸％   6.18
  消化能mj/kg   11.41   脯氨酸％   3.20
  代谢能mj/kg   10.29   丙氨酸％   6.03
表2分子量分布
  分子量范围  峰面积百分比(％，入220nm)   数均分子量   重均分子量
  ＞8000   0.19   10343   11020
  8000～5000   0.84   5934   6035
  5000～3000   2.41   3712   3792
  3000～2000   3.36   2405   2438
  2000～1000   11.25   1333   1387
  1000～500   20.03   667   695
  500～160   29.95   285   313
  ＜160   31.96   1   1
表3肽含量分析值
  成分   酸溶总氨基酸含量(g/100g)   游离氨基酸含量(g/100g)   肽含量(g/100g)
  含量指标   17.37   1.88   15.49
本发明方法生产的全血多肽蛋白粉用于畜禽饲养配合饲料的试验。
1、蛋鸡饲养试验
(1)选择247日龄海兰褐商品蛋鸡718只，按笼层高低对应分为两个对照组和两个试验组。各组鸡数分别为179只和180只。试验组A和B分别添加1％和2％的全血多肽蛋白粉，从247日龄开始到263日龄结束，进行3周试验。
(2)试验日粮配方、营养水平如表4、表5。
表4日粮配方
  原料(％)   对照组   试验组A   试验组B
  玉米   50.3   50.9   51.4
  大豆粕   21.5   19.4   17.5
  贝壳粉   8.5   8.5   8.5
  玉米糠10   7.05   8.35   8.75
  玉米DDGS   5.0   5.1   5.1
  骨粉   2.0   2.0   2.0
  生物蛋白   2.0   2.0   2.0
  土霉素渣40   1.0   1.0   1.0
  全血多肽蛋白粉   0   1.0   2.0
  植物油   0.4   0.4   0.4
  食盐   0.3   0.3   0.3
  植酸酶   0.05   0.05   0.05
  预混料   1.0   1.0   1.0
表5配方营养
  名称   单位   对照组   试验组A   试验组B
  代谢能   Mc/kg   2.49   2.49   2.49
  粗蛋白   ％   17.48   17.47   17.5
  钙   ％   3.74   3.74   3.74
  有效磷   ％   0.34   0.34   0.34
  食盐   ％   0.30   0.30   0.30
  赖氨酸   ％   0.78   0.80   0.80
  蛋氨酸   ％   0.30   0.30   0.29
  蛋+胱氨酸   ％   0.60   0.60   0.60
  色氨酸   ％   0.23   0.23   0.22
  成本价格   元/百公斤   156.64   156.19   155.59
(3)指标统计
试验在河北科技师范学院实验鸡场进行，试验结果如表6、表7、表8。
表6试验组A与对照组性能指标比较
组别   存栏累计   产蛋量(枚)   产蛋率(％)   总蛋重(千克)   破蛋数(枚)   只日产蛋(克)   耗料(千克)   只均日耗(克) 料蛋比   只均毛收益(元/日)
  试验组A 2851 2683 94.11 161.45 7 56.63 340.45 119.41 2.11 0.097
  对照组I 2852 2662 93.34 161 4 56.45 348.85 122.31 2.17 0.091
表7试验组B与对照组性能指标比较
组别   存栏累计   产蛋量(枚)   产蛋率(％)   总蛋重(千克)   破蛋数(枚)   只日产蛋(克)   耗料(千克)   只均日耗(克) 料蛋比   只均毛收益(元/日)
  试验组B 2868 2697 94.04 163.45 4 56.99 353.4 123.22 2.16 0.094
  对照组II 2868 2727 95.08 166.4 4 58.02 361.05 125.88 2.17 0.093
表8蛋品质测定结果
  组别   比重   蛋白高度   蛋黄色泽   蛋壳厚度
  对照组   1.09   0.79   6.00   34.37
  试验组A   1.09   0.81   6.37   34.69
  试验组B   1.08   0.81   6.60   35.60
(4)结果分析
①从多项生产性能指标可以看出，添加全血多肽蛋白粉不影响生产性能发挥，可以提高饲料报酬，获得经济效益。添加1％全血多肽蛋白粉千只鸡每天增收6元，每万只鸡年可以增收2万元。
②全血多肽蛋白粉可以替代鱼粉和高价位豆粕，达到降低原材料成本的效果。替代豆粕比例为1∶2。
③添加全血多肽蛋白粉可以改善蛋品质，尤其对蛋黄增色、增加蛋白粘度有明显效果。
2、断奶仔猪饲养试验
(1)选择36日龄断奶三元杂交仔猪80头，按血缘性别随机分为对照组、试验组A、试验组B和试验组C共4个组，每组10个重复。试验组按1％、2％、3％三个梯度添加全血多肽蛋白粉，与对照组做对比试验。试验期20天。
(2)试验日粮配方、营养水平如表9。
表9断奶仔猪饲养试验日粮配方
  原料(％)   对照组   试验组A   试验组B   试验组C
  玉米   540   525   535   545
  去皮豆粕   260   260   240   220
  乳清粉   50   50   50   50
  预混料   10   10   10   10
  鱼粉   40   40   40   40
  玉米粕   40   40   40   40
  小麦麸   30   30   30   30
  食盐   4   4   4   4
  氢钙   6   7   7   8
  石粉   8   9   9   9
  全血多肽蛋白粉   0   10   20   30
  柠檬酸   5   5   5   5
  玉米油   10   10   10   10
  主要营养成分
  消化能mc/kg   3.15   3.13   3.19   3.12
  粗蛋白％   20.40   21.31   22.15   21.15
  钙％   0.73   0.79   0.79   0.81
  有效磷％   0.38   0.40   0.41   0.42
  赖氨酸％   1.20   1.26   1.31   1.26
  蛋氨酸％   0.40   0.41   0.42   0.41
(3)实验结果、经济效益分析如表10、表11。
表10不同用量全血多肽蛋白粉对断奶仔猪生产性能的影响
 处理   初重(kg)   末重(kg)   日增重(kg)  日采食量(g)   料重比   腹泻头数
 对照组   8.66   15.18   326   521.9   1.77   12
 试验组A   8.93   15.45   326   533.81   1.60   8
 试验组B   8.50   15.10   330   504.76   1.49   8
 试验组C   9.05   16.12   353.5   535.48   1.47   4
表11不同用量全血多肽蛋白粉效益比较
 处理   增重(千克/头)   耗料(千克/头)   饲料价格(元/千克)   增重效益(元/头)   饲养成本(元/头)   效益(元/头)
 对照组   6.52   10.44   2.1   58.68   22.55   36.13
 试验组A   6.52   10.68   2.14   58.68   22.86   35.82
 试验组B   6.60   10.10   2.14   59.40   21.61   37.79
 试验组C   7.07   10.71   2.14   63.63   22.92   40.71
(4)结果分析
①本发明产品可提高断奶仔猪的生产性能。试验结果表明：当添加量达到3％时，仔猪体重增高、生长迅速加快、饲料转化率得到改善、腹泻率降低。由此说明该产品吸收率高、适口性强，小肽(分子量＜1000道尔顿)在体内发挥着重要的作用。
②从经济上分析，使用本发明的产品每头猪多收益4.58元，因腹泻率降低节省投药开支对于生产无药残留肉食品具有更重要的意义。

Claims (3)

1.一种全血多肽蛋白粉的酶解加工方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将底物浓度为50％的畜禽凝固血装入酶解反应罐；
(2)按底物重量加3‰的复合酶和3‰的碳酸氢钠，充分搅拌，静置保持温度55℃6个小时，进行酶解反应；所述的复合酶由1份重量的碱性蛋白酶、1份重量的米曲酶和2份重量的胰蛋白酶组成；
(3)接步骤(2)，在第7小时按底物重量加5‰的焦亚硫酸钠，充分搅拌后静置，进行还原反应；
(4)接步骤(3)，在第8小时升温至80℃，保持0.5～1小时后物料出罐；
(5)出罐后的物料在80℃条件下进行低温干燥，干燥好的物料含水份10％～11％；
(6)干燥好的物料经冷却后通过20目筛粉碎，即得全血多肽蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的全血多肽蛋白粉的酶解加工方法，其特征在于：所述的底物浓度为50％的畜禽凝固血，是由畜禽屠宰场收集到的鲜血或水血混合液通过蒸汽加热凝固、离心脱除部分水份得到的畜禽凝固血。
3.根据权利要求1所述的全血多肽蛋白粉的酶解加工方法，其特征在于：所述的底物浓度为50％的畜禽凝固血，是由干血块经粉碎后与未经脱水的凝固血搅拌混合或直接加水至底物浓度为50％得到的畜禽凝固血。
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