CN102125164B - 一种猪血纤维蛋白多肽粉的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种猪血血凝块的水解及纤维蛋白多肽粉的生产方法(猪血纤维蛋白多肽粉)。在猪血收取、储运、以及加工过程中血液凝固产生的血凝块主要成分是纤维蛋白，经分离切割，蛋白酶制剂酶解，再灭酶、过滤，经喷雾干燥，制得猪血纤维蛋白多肽粉。本发明提供的技术方案，经酶解猪血凝块生产纤维蛋白多肽，作为饲料添加剂，不仅减少污染，符合绿色环保要求，而且作为优良的动物蛋白源，提高蛋白的消化吸收率，符合当今企业技术升级的趋势。

Description

一种猪血纤维蛋白多肽粉的制备方法

技术领域

本发明涉及一种蛋白酶解以及猪饲料添加剂的生产技术，具体涉及一种猪血纤维蛋白的酶解多肽粉的制备方法。

背景技术

我国猪血资源十分丰富，每年屠宰生产的猪血约有150万吨，其中约含30万吨优质蛋白质，是最大的动物性蛋白资源之一。在猪血的开发利用过程中，由于部分血液抗凝不足会导致产生大量的血凝块，从而对猪血的深加工工艺产生不利的影响。长期以来，猪血加工者常常将这些血凝块做丢弃处理，这样不仅会污染环境，而且还会浪费宝贵的蛋白资源。

当前，人们在水解蛋白的时候，经常选择用酸、碱或者酶来进行水解，用酸碱水解比较彻底，速度快，但水解程度不能控制，而且会对某些氨基酸造成破坏。而用酶水解，条件温和，水解程度易于控制，后续处理简单，水解后产生的小分子多肽具有多种生物活性，并且利于动物的肠道消化吸收，是良好的蛋白来源，并且蛋白水解的越彻底，小肽数量越多，其营养价值就越高。但人们常常采用单酶法水解，其水解效率不高。同时，由于现有技术中，在酶水解步骤之后，没有有效的进一步提交产品质量的处理步骤，而且传统的蒸煮浓缩及干燥步骤造成产品的营养价值降低，并且产品的灰分含量较高，吸收消化率低，产品的外观也达不到要求，很难做到高质量的产品。从猪血纤维蛋白多肽粉制品的消化率和温度等生产指标来看，加工技术越先进，生产的猪血纤维蛋白多肽粉质量就越好，因此急需开发出更优良的猪血纤维蛋白多肽粉制备工艺，提高产品的消化吸收率、营养价值。

发明内容

本发明的目的在于改进酶解工艺技术，水解在加工猪血中产生的血纤维蛋白凝块，产生小分子多肽，经喷雾干燥，制得猪血纤维蛋白多肽粉，作为饲料添加剂使用，可以提高猪对蛋白的消化吸收率，从而减少环境污染，变废为宝。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是，一种猪血纤维蛋白多肽粉的制备方法，该方法包括以下步骤：分离收集血凝块，经切割成小块后使用蛋白酶制剂进行酶水解，水解结束后再经物理脱氧处理及活性碳脱色后，灭酶过滤，经超滤浓缩步骤后再经喷雾干燥，制得低灰分，高小肽含量的猪血纤维蛋白多肽粉；

所述蛋白酶制剂为酸性蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味酶、血纤维蛋白溶酶以及动物蛋白水解酶中的两种以上的复合酶制剂；

上述的酶水解工艺过程中，底物浓度为5％至20％，酶浓度与底物浓度之比为5000U/g至100000U/g，pH值为3.0至8.0，温度保持在30℃至60℃，酶解时间为2h至8h；

物理脱氧处理及活性碳脱色步骤中使用氮气鼓泡脱氧的物理脱氧方式，活性碳脱色步骤中加入溶液中蛋白重量3至4％的活性碳进行脱色处理；

超滤浓缩步骤中所用超滤设备的膜组件为管式、平板式、卷式和中空纤维式中的一种，材料为聚砜、醋酸纤维及聚酰胺中的一种，超滤膜截留分子量为5000Da至10000Da，超滤温度为30℃至60℃，超滤压力为0.2MPa至0.3MPa，循环超滤时间为30min至1h，上料量为100L至5000L；

上述的喷雾干燥工艺中，过筛目数为40目至120目，进风温度为140℃至350℃，出风温度为50℃至100℃，最大水分蒸发量为1kg/h至10kg/h，雾化盘最大转速为10000r/min至40000r/min；

制得的猪血纤维蛋白粉灰分含量≤2％，粗蛋白含量≥92％，其中可溶性氮≥40％，小分子肽的平均分子量小于等于10000Da，游离氨基酸含量小于等于15％。

进一步的，制备猪血纤维蛋白多肽粉，其原料来源包括猪全血在收取和储运过程中形成的血凝块，以及血浆和血球分离后血浆中形成的纤维状块状物。

进一步的，在酶解反应中，底物浓度为10％至20％，酶浓度与底物浓度之比为80000U/g至500000U/g，pH值为5.0至8.0，温度保持在45℃至60℃，酶解时间为6h至8h。

进一步的，在喷雾干燥工艺中，过筛目数为80目至120目，进风温度为260℃至350℃，出风温度为70℃至100℃，最大水分蒸发量为5kg/h至10kg/h，雾化盘最大转速为25000r/min至40000r/min。

整个加工过程的管线密闭，专用血泵输送料液，干燥成品过筛后采用无菌包装，与原料处理车间分离。

综上所述，本发明采用了先进的复合酶水解工艺以及水解后续的浓缩干燥处理方法，其与现有技术相比具有以下突出的优点和积极的效果：

1、采用复合酶水解工艺。现有技术中通常采用单酶水解工艺，例如使用中性蛋白酶或木瓜蛋白酶进行酶解，但是酶解不彻底，而且酶解时间过长，如6小时以上，而本申请酶解速度快，通常3小时即可以达到所要求的水平，4小时就基本酶解完全，因此不仅提高了生产效率，还能够制得小分子多肽含量高、分子量相对低，如分子量小于等于10000，进一步能够得到分子量小于等于7000的猪血纤维蛋白多肽粉的产品，提高产品的吸收性能。

2、本发明在超滤浓缩步骤之前采用了氮气鼓泡脱氧的物理脱氧处理，并加入溶液中蛋白重量3至4％的活性碳进行脱色处理；由此处理后的猪血纤维蛋白多肽粉色泽白，无腥臭等异味。其中活性碳脱色步骤中，活性碳的加入量是经过正交试验筛选得到的最佳组合，脱色时间以及脱色温度也进行了优化选择，证明最佳的脱色温度为40至50℃，脱色时间为25至30分钟。

3、借助膜过滤分离技术(超滤)是本发明的关键，其可以提纯浓缩酶解液同时去除杂质组分，提高效率并且可以除去一些无机盐类物质和大量的水分。影响超滤效果的因素很多，如压力、时间、膜孔级别、物料性质等。在本发明中，采用了优选的超滤工艺：超滤浓缩步骤中所用超滤设备的膜组件为管式、平板式、卷式和中空纤维式中的一种，材料为聚砜、醋酸纤维及聚酰胺中的一种，超滤膜截留分子量为5000Da至10000Da，超滤温度为30℃至60℃，超滤压力为0.2MPa至0.3MPa，循环超滤时间为30min至1h，上料量为100L至5000L；改浓缩工艺能够最大程度上除去影响猪血纤维多肽粉性质的无机盐类、并且提高膜渗透率，降低浓差极化的作用，保持滤速不降低。

4、传统的干燥工艺为蒸煮干燥，其缺点在于前述的大大降低了猪血纤维多肽粉的营养，本发明采用喷雾干燥步骤，喷雾干燥能够快速干燥原料，对多肽分子的热损伤小，并且能够减少加工过程的污染，并且能够杀灭多种病毒和细菌。本发明的喷雾干燥选用了特定的工艺条件：所用喷雾干燥塔为立式塔，雾化方式为离心式、压力式及气流式干燥器中的一种，进风温度为250℃至360℃，出风温度为90℃至110℃，最大水分蒸发量为1kg/h至10kg/h，雾化盘最大转速为10000r/min至40000r/min。由此制备得到的猪血纤维多肽粉获得了优良的综合性能。

本技术方案得到的猪血纤维蛋白多肽粉，原料是猪血处理中废弃的血凝块，来源广泛，无需花费；同时，血凝块的开发利用，避免了其污染环境，并且水解后的酶解液几乎没有残渣，绿色环保。由于本技术方案采用的复合酶制剂以及优化的酶解工艺，使得所制得的猪血纤维蛋白多肽粉灰分含量低，蛋白含量高，尤其富含大量的小分子多肽，作为饲料添加剂，提高了猪胃肠道对蛋白的消化吸收率，促进猪的生长发育。本技术方案使用的喷雾干燥技术，能够瞬时高温杀灭原料中可能带入的病原微生物和病毒，保证了猪血纤维蛋白多肽粉的生物安全性。

具体实施方式

实例1

一种猪血纤维蛋白多肽粉，原料为从血浆中分离收集的纤维状块状物，经切割成小块后，进行酶解，其中蛋白酶制剂为血纤维蛋白溶酶和酸性蛋白酶，底物浓度为10％，酶浓度与底物浓度之比为100000U/g，血纤维蛋白溶酶与酸性蛋白酶酶活之比为2∶3，pH值为5.0，温度为55℃，酶解时间为2.5h。喷雾干燥时过筛目数为60目，进风温度为280℃，出风温度为90℃，最大水分蒸发量为6kg/h，雾化盘最大转速为20000r/min。最后所制得的猪血纤维蛋白多肽粉的灰分含量小于等于1.3％，粗蛋白含量大于等于91.6％，其中可溶性氮大于等于34.5％，小分子多肽的平均分子量小于等于10000Da，游离氨基酸含量小于等于15％。

Claims (4)

1.一种猪血纤维蛋白多肽粉的制备方法，该方法包括以下步骤：分离收集血凝块，经切割成小块后使用蛋白酶制剂进行酶水解，水解结束后再经物理脱氧处理及活性碳脱色后，灭酶过滤，经超滤浓缩步骤后再经喷雾干燥，制得低灰分，高小分子多肽含量的猪血纤维蛋白多肽粉；

所述蛋白酶制剂为酸性蛋白酶、胰蛋白酶、风味酶、血纤维蛋白溶酶以及动物蛋白水解酶中的两种以上的复合酶制剂；

上述的酶水解工艺过程中，底物浓度为5%至20%，酶浓度与底物浓度之比为5000U/g至100000U/g，pH值为3.0至8.0，温度保持在30℃至60℃，酶解时间为2h至8h；

物理脱氧处理及活性碳脱色步骤中使用氮气鼓泡脱氧的物理脱氧方式，活性碳脱色步骤中加入溶液中蛋白重量3至4％的活性碳进行脱色处理，脱色温度为40至50℃，脱色时间为25至30分钟；

超滤浓缩步骤中所用超滤设备的膜组件为管式、平板式、卷式和中空纤维式中的一种，材料为聚砜、醋酸纤维及聚酰胺中的一种，超滤膜截留分子量为5000Da至10000Da，超滤温度为30℃至60℃，超滤压力为0.2MPa至0.3MPa，循环超滤时间为30min至1h，上料量为100L至5000L；

上述的喷雾干燥工艺中，过筛目数为40目至120目，进风温度为140℃至350℃，出风温度为50℃至100℃，最大水分蒸发量为1kg/h至10kg/h，雾化盘最大转速为10000r/min至40000r/min；

制得的猪血纤维蛋白粉灰分含量≤2%，粗蛋白含量≥90%，其中可溶性氮≥40%，小分子多肽的平均分子量小于等于10000Da，游离氨基酸含量小于等于15％。

2.如权利要求1所述的猪血纤维蛋白多肽粉的制备方法，其原料来源包括猪全血在收取和储运过程中形成的血凝块，以及血浆和血球分离后血浆中形成的纤维状块状物。

3.如权利要求1所述的猪血纤维蛋白多肽粉的制备方法，其特征在于：喷雾干燥工艺中，过筛目数为80目至120目，进风温度为260℃至350℃，出风温度为70℃至100℃，最大水分蒸发量为5kg/h至10kg/h，雾化盘最大转速为25000r/min至40000r/min。

4.如权利要求1所述的猪血纤维蛋白多肽粉的制备方法，整个加工过程的管线密闭，专用血泵输送料液，干燥成品过筛后采用无菌包装，与原料处理车间分离。