CN101874545B

CN101874545B - 羽毛或羽毛粉降解产物脱色工艺及脱色产品应用

Info

Publication number: CN101874545B
Application number: CN 200910310716
Authority: CN
Inventors: 宋永康; 余华; 姚清华; 罗钦; 林香信; 林虬; 李玥仁
Original assignee: CENTRAL LABORATORY FUJIAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: CENTRAL LABORATORY FUJIAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2029-12-01
Also published as: CN101874545A

Abstract

本发明的提供一种羽毛或羽毛粉降解产物脱色工艺及脱色产品应用，属于羽毛粉加工技术领域，要解决的就是羽毛或羽毛粉降解产物黑色外观、味苦、有腥臭味，作为水动物饲料适口性差，且会对水体环境造成污染等问题；本发明方法简单、快速、有效；本发明向羽毛或羽毛粉碱解、酶解产物中加入硫酸、盐酸等pH调节试剂，通过产物中各类多肽等电点的差异对其进行分级分离，烘干、粉碎制得成品。本发明工艺简单，实施方便，可以有效的将黑色的羽毛或羽毛粉降解产物脱色呈接近鱼粉色(土黄色)，大大改善了产品的外观。经本法处理的羽毛或羽毛粉降解产物，苦味得到有效的去除，处理后的营养价值不变。

Description

羽毛或羽毛粉降解产物脱色工艺及脱色产品应用

技术领域

本发明属于羽毛粉再加工技术领域，更具体涉及一种羽毛或羽毛粉降解产物脱色工艺及脱色产品应用。

背景技术

羽毛粉是以各种家禽羽毛为原料制成。羽毛粉蛋白含量高，氨基酸组成特点是富含甘氨酸、丝氨酸、胱氨酸及异亮氨酸，是解决饲料蛋白源紧张的有效来源之一。但羽毛粉角蛋白含量高，不易被动物体消化吸收。国内外，已有大量学者研究通过碱解、酶解等生化技术降解破坏羽毛粉中的角蛋白，生产可以被动物体吸收的饲用羽毛粉。但羽毛粉的降解产物外观通常为深黑色且具腥臭味，严重的影响了下游产品的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种羽毛或羽毛粉降解产物脱色工艺及脱色产品应用，要解决的就是羽毛或羽毛粉降解产物黑色外观、味苦、有腥臭味，作为水产动物饲料适口性差，对水体环境造成污染等问题；本发明方法简单、快速、有效。

本发明的羽毛或羽毛粉降解产物脱色工艺：羽毛或羽毛粉降解产物；采用酸或碱作为pH调节试剂，分次调节羽毛或羽毛粉降解产物溶液的pH：即调节完羽毛或羽毛粉降解产物溶液的pH后对溶液进行固液分离，沉淀经过烘干、粉碎得到第1级产品；分离后的溶液中再用pH调节试剂调节pH值，进行固液分离；沉淀经过烘干、粉碎得到第2级产品；重复调节pH和固液分离操作，得到多次不同的分级产品。

本发明得到的产品可以用做养殖动物的饲料，如家禽、家畜等等，特别是水产动物的饲料蛋白源。

本发明的显著优点是：本发明正是基于这种需要，通过对羽毛粉碱解、酶解产物中加入硫酸、盐酸等pH调节试剂，利用产物中各类多肽等电点差异对其进行分级分离，烘干、粉碎制得成品；经本方法分级分离、脱色除臭后的羽毛粉产品外观和适口性均得到明显的改善，不仅可作为饲料的原料，还有望作为食品添加剂的原料，提升了羽毛粉的使用价值，扩大了应用范围；与常规漂白粉脱色方法相比，本法可避免漂白粉脱色过程中产生大量氯气，对环境保护、改善操作人员工作条件等均具有积极的意义；本发明利用了羽毛或羽毛粉降解多肽等电点差异，在不破坏产品蛋白营养价值的前提下，对羽毛碱解、酶解多肽产品进行分级沉淀、分离产品中的黑色成分，同时达到去除苦味、腥臭味的目的。脱色后的羽毛粉产品颜色接近鱼粉颜色(土黄色)。本发明工艺简单，无需特殊的仪器设备、试剂，在饲料加工行业具有广泛的实用价值。且与常规漂白粉脱色方法相比，利用本方法及工艺分级分离出的羽毛或羽毛粉碱解、酶解产物黑色成分在不影响饲料外观的情况下，仍具有潜在的应用价值。

附图说明

图1是降解、脱色处理后的羽毛粉产品照片。

图2是各种不同的羽毛粉产品；A、未经本工艺处理的羽毛粉B、碱解处理后的残渣C、本发明的pH＝6.0沉淀第1级产品D、pH＝4.0沉淀第2级产品。

图3是本发明的降解、脱色处理后的羽毛粉产品与进口鱼粉的比较；A、羽毛粉B、进口红鱼粉C、进口白鱼粉。

具体实施方式

本发明的基本思路在于通过分级沉淀法，去除羽毛或羽毛粉降解产物的黑色成分。基本过程利用酸、碱调节羽毛或羽毛粉降解产物pH，再通过离心逐级分离，烘干，粉碎。

其具体方案如下：

(1)将羽毛或羽毛粉降解产物，利用pH调节试剂调节pH至6.0～7.0，在转速为5000rpm条件下，离心10min，收集沉淀；烘干或晒干，粉碎成粉状(可以利用旋风磨磨成粉)，得到第1级产品；

(2)将步骤(1)离心分离后的上清液再次利用pH调节试剂将pH调至3.0～6.0，在转速为5000rpm条件下，离心10min，收集沉淀；烘干或晒干，粉碎成粉状(可以利用旋风磨磨成粉)，得到第2级产品。

其中：作为pH调节试剂的酸为浓度范围为0.1～1mol/L的硫酸、盐酸或乙酸中的一种；所述作为pH调节试剂的碱为浓度范围为0.1～1mol/L的氢氧化钠、氢氧化钾或氨水；调节的pH范围为1～14。

羽毛或羽毛粉降解产物为利用氢氧化钠、氢氧化钾及蛋白酶溶液，经过碱解，或者酶解、或者碱解与酶解结合方式进行降解的羽毛或羽毛粉产物。

降解中用到的羽毛或羽毛粉原料可以为各种家禽屠宰后的羽毛或者羽绒制品的下脚料制成的的羽毛粉。

羽毛或羽毛粉降解产物的制备过程为：

单独碱解方法制备羽毛或羽毛粉降解产物：将羽毛或市售羽毛粉，按照与碱溶液比为20％(按照质量/体积；g/ml)以下加入质量浓度3％以下碱溶液，30-90℃水浴振荡降解5-6h，5000rpm，离心10min，收集含可溶性蛋白部分的上清液，即为羽毛粉碱解液，即碱解方法制备羽毛或羽毛粉降解产物；

单独酶解方法制备羽毛或羽毛粉降解产物：将羽毛或市售羽毛粉，按质量比1/100-1/200加入单一蛋白酶或复合蛋白酶，按20％(按照质量/体积；g/ml)以下加入蒸馏水，调节体系酸碱度酶最适pH(pH＝2～9)，在适宜水温中(30℃～90℃)，振荡降解5-6h，5000rpm，离心10min，收集含可溶性蛋白部分的上清液，即为羽毛粉酶解液；即酶解方法制备羽毛或羽毛粉降解产物；

碱解与酶解结合方式进行降解的羽毛或羽毛粉产物：将步骤1羽毛碱解液，调pH至适当值(pH＝2～9)，按0.2％(质量/质量，g/g)以下加入单一蛋白酶(如胃蛋白酶)或复合蛋白酶，按20％(按照质量/体积；g/ml)以下加入蒸馏水，调节体系酸碱度酶最适pH(pH＝2～9)，在适宜水温中(30℃～90℃)，振荡降解5-6h，5000rpm，离心10min，收集含可溶性蛋白部分的上清液，即为羽毛粉碱解和酶解结合处理液；即碱解与酶解结合方式进行降解的羽毛或羽毛粉产物。

烘干的温度为70℃；烘干时间：8-10h；晒干可以采用自然条件下阳光晒干。

按照本发明的以上的操作可以在不破坏产品蛋白营养价值的前提下，达到羽毛多肽产品分级沉淀并分离产品中黑色成分、去除苦味、腥臭味的目的。脱色后的羽毛粉产品颜色不呈黑色、类似于鱼粉颜色。

本发明的脱色的羽毛粉产品(羽毛粉多肽产品)中，不同颜色的多肽产品蛋白质价值均较高。在饲料生产上可根据不同养殖对象的需求进行选择，如：

(1)按照本工艺生产的鱼粉色羽毛多肽产品，色泽、蛋白质营养价值接近进口鱼粉。在不影响饲料成品营养成分及外观的情况下，可作为水产动物饲料蛋白源，大幅度降低饲料的生产成本。

(2)按照本工艺生产的黑色羽毛多肽产品仍有较高的营养价值，在不影响饲料外观的情况下，可作为饲料蛋白源适当添加，具有明显应用价值。

表1中是本发明的产品的氨基酸组成：A、未经本工艺处理的羽毛粉B、碱解处理后的残渣C、本发明的pH＝6.0沉淀第1级产品D、pH＝4.0沉淀第2级产品。

表1不同羽毛粉产品氨基酸组成

以下是本发明的实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。

实施例中的羽毛粉碱解液、羽毛粉酶解液、羽毛粉胃蛋白酶酶解液的制备均可以按照具有实施方式中的降解过程操作。

实施例1

1、取500mL羽毛粉碱解液，利用0.5mol/L硫酸溶液将其pH缓慢调至6.0。于5000rpm离心10min，收集沉淀。

2、将步骤1中的离心上清，继续用0.5mol/L硫酸溶液缓慢调其pH至4.0。于5000rpm离心10min，收集沉淀。

3、将两份沉淀分别烘干，温度为70℃。

4、将分别烘干的样品，利用旋风磨粉碎成粉，即制得不同等级的成品。

实施例2

1、取500mL羽毛粉酶解液，利用0.5mol/L硫酸溶液将其pH缓慢调至6.0。于5000rpm离心10min，收集沉淀。

3、将两份分别沉淀，烘干，温度为70℃。

实施例3

1、取500mL羽毛粉酶解液，利用0.5mol/L盐酸溶液将其pH缓慢调至6.0。于5000rpm离心10min，收集沉淀。

2、将步骤1中的离心上清，继续用0.5mol/L盐酸溶液缓慢调其pH至4.0。于5000rpm离心10min，收集沉淀。

3、将两份分别沉淀，烘干，温度为70℃。

实施例4

1、取500mL羽毛粉胃蛋白酶酶解液，利用0.5mol/L氢氧化钠溶液将其pH缓慢调至6.0。于5000rpm离心10min，收集沉淀。

2、将步骤1中的离心上清，继续用0.5mol/L氢氧化钠溶液缓慢调其pH至4.0。于5000rpm离心10min，收集沉淀。

3、将两份分别沉淀，烘干，温度为70℃。

Claims

1.一种羽毛或羽毛粉降解产物脱色工艺，其特征在于：以羽毛或羽毛粉降解产物，采用酸或碱作为pH调节试剂，分次调节羽毛或羽毛粉降解产物溶液的pH：即调节羽毛或羽毛粉降解产物溶液的pH后对溶液进行固液分离，沉淀经过烘干、粉碎得到第1级产品；分离后的溶液中再用pH调节试剂调节pH值，进行固液分离；沉淀经过烘干、粉碎得到第2级产品；重复调节pH和固液分离操作，得到多次不同的分级产品；

所述羽毛或羽毛粉降解产物为利用氢氧化钠、氢氧化钾及蛋白酶溶液，经过碱解，或者酶解、或者碱解与酶解结合方式进行降解的羽毛或羽毛粉产物；

所述降解中用到的羽毛或羽毛粉原料为各种家禽屠宰后的羽毛或者羽绒制品的下脚料制成的的羽毛粉；

所述羽毛或羽毛粉降解产物的制备过程为：

单独碱解方法制备羽毛或羽毛粉降解产物：将羽毛或市售羽毛粉，按照与碱溶液比为20%（按照质量/体积；g/ml）以下加入质量浓度3%以下碱溶液，30-90℃水浴振荡降解5-6h，5000rpm，离心10min，收集含可溶性蛋白部分的上清液，即为羽毛粉碱解液，即碱解方法制备羽毛或羽毛粉降解产物；

单独酶解方法制备羽毛或羽毛粉降解产物：将羽毛或市售羽毛粉，按质量比1/100-1/200加入单一蛋白酶或复合蛋白酶，按20%（按照质量/体积；g/ml）以下加入蒸馏水，调整体系酸碱度酶 pH=2～9，在30℃～90℃水温中，振荡降解5-6h，5000rpm，离心10min，收集含可溶性蛋白部分的上清液，即为羽毛粉酶解液；即酶解方法制备羽毛或羽毛粉降解产物；

碱解与酶解结合方式进行降解的羽毛或羽毛粉产物：将步骤1羽毛碱解液，调pH=2～9，按0.2%（质量/质量，g/g）以下加入单一蛋白酶或复合蛋白酶，按20%（按照质量/体积；g/ml）以下加入蒸馏水，调节体系酸碱度酶pH=2～9，在30℃～90℃水温中，振荡降解5-6h，5000rpm，离心10min，收集含可溶性蛋白部分的上清液，即为羽毛粉碱解和酶解结合处理液；即碱解与酶解结合方式进行降解的羽毛或羽毛粉产物；

作为pH调节试剂的酸为浓度范围为0.1～1mol/L的硫酸、盐酸或乙酸中的一种；所述作为pH调节试剂的碱为浓度范围为0.1～1mol/L的氢氧化钠、氢氧化钾或氨水；调节的pH范围为1～14；

脱色工艺具体步骤包括：

（1）将羽毛或羽毛粉降解产物，利用pH调节试剂调节pH至6.0～7.0，在转速为5000rpm条件下，离心分离10min，收集沉淀；烘干或晒干，粉碎成粉状，得到第1级产品；

（2）将步骤（1）离心分离后的上清液再次利用pH调节试剂将pH调至3.0～6.0，在转速为5000rpm条件下，离心分离10min，收集沉淀；烘干或晒干，粉碎成粉状，得到第2级产品；

所述烘干的温度为70℃；烘干的时间为8-10h；晒干为采用自然条件下阳光晒干。