CN102887947A - 以鸭血为原料小分子血肽血红素铁和血浆蛋白的生产工艺 - Google Patents
以鸭血为原料小分子血肽血红素铁和血浆蛋白的生产工艺 Download PDFInfo
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Abstract
以鸭血为原料小分子血肽血红素铁和血浆蛋白的生产工艺，是以肉鸭加工副产物鸭血为原料，运用抗凝抗氧化技术、冷热变温交替技术和动态超高压技术、阶段酶解技术、酶解上清液脱色处理、膜分级分离技术以及喷雾干燥等技术集成，研发特定分子量范围具有生理活性的小分子血肽、血红素铁和血红蛋白。使用本发明的生产工艺制得的小分子血肽：平均肽链长度为2.9-3.5个氨基酸残基，分子量分布范围为1000-3000d，小肽含量≥35%；血红素铁：蛋白质含量≥80%，血红素含量≥15%，铁含量为2.0-2.5%；血浆蛋白：蛋白质含量≥85%，溶解度≥95%。本发明对鸭血资源进行了全效综合利用，生产过程中无污染物排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种以鸭血为原料综合生产小分子血肽、血红素铁以及血浆蛋白的工艺，属于农副产品精加工技术和食品营养领域。
背景技术
畜禽血液是一种营养价值很高的食品，素有“液态肉”之称，它富含蛋白质和微量元素(如铁)，以及适量矿物质、维生素、激素、酶系和其它一些生理活性物质。畜禽血分为血浆和血细胞，其中血浆的蛋白质含量为全血蛋白质总量的25%左右，血细胞的蛋白质含量为l5%左右。据资料，我国每年家禽出栏数超过90亿羽，并且年存栏量和出栏量基本上保持5～10％的增长率，通常屠宰一只家禽，约可收集0.1kg血液，每年肉鸭加工过程中产生的禽血每年达5000多吨，但是目前我国畜禽血液副产物加工技术落后，产业化程度较低，除部分以血粉、血豆腐或饲料原料等初级加工形式利用之外，相当一部分以污水的形式排放或丢弃，利用率不到10%，致使大量宝贵营养资源流失，且造成严重的环境污染。
近年来, 美国、日本、英国、德国等发达国家先后利用畜血生产食品添加剂、保健品及药品等。目前市场上少量的血肽素产品是氨基酸、血肽和血红素的复合物，纯度低，功效不明，应用受限，只能是初级产品，本发明采用的技术路线不以复合物血肽素为主要产品，而是在生产过程中，通过综合工艺路线，分阶段生产小分子血肽及衍生产品血红素铁和血浆蛋白。
本发明采用的技术路线依次是：对鸭血抗凝抗氧化处理，解决新鲜鸭血容易凝固及鸭血中血红蛋白易被亚硝酸盐、过氧化氢等氧化剂氧化成高铁血红蛋白的问题；冷热变温交替技术和动态超高压技术进行血细胞破胞，解决血红蛋白在血细胞中难以溶出、珠蛋白和血红素结合紧密难以分离的问题；阶段酶解对血细胞进行水解，解决水解酶难以与肽链深入结合、酶解度不高、酶解目标产物难以控制的问题；等电点沉淀对酶解沉淀物除杂；酶解上清液脱色处理；膜分级分离进行分离纯化，解决功能小分子肽分子量非常接近、难以精确分离的问题；喷雾干燥后综合开发小分子肽、血红素铁以及血浆蛋白等产品。目前血浆蛋白已被国内外广泛用于肉类似物、香肠、布丁的配方中；血红素铁主要用于食品中色素添加剂，铁强化剂及抗贫血药；小分子血肽在抗氧化活性、降血压活性、免疫调节、降低胆固醇等方面显示出极高的应用前景。
该生产技术路线不仅提高了产品的附加值，对鸭血资源进行了全效综合利用，而且生产过程中无污染物排放，可达到无环境污染的生态效益。目前在国内还没有对鸭血综合利用生产多功能小分子血肽、生物态血红素铁和血浆蛋白的研究，该生产工艺路线目前还未见国内文献公开报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种生产特定分子量范围具有生理活性的小分子血肽、血红素铁和血浆蛋白的工艺。
本发明采取的技术方案是，对鸭血采用抗凝抗氧化处理、冷热变温交替处理和动态超高压处理进行血细胞破胞、阶段酶解对血细胞进行水解、等电点沉淀对酶解沉淀物除杂、酶解上清液脱色处理、反渗透进行浓缩脱盐、膜分级分离进行分离纯化、喷雾干燥等技术集成，生产特定分子量范围具有生理活性的小分子血肽、血红素铁和血浆蛋白。
本发明的工艺步骤为：
（1）鸭血的抗凝抗氧化处理：采用2 g/L的抗坏血酸作为抗氧化剂，添加量为血量的0.05%-0.1%；以及4 g/L的柠檬酸三钠作为抗凝剂，添加量为血量的16.7%；
（2）离心处理：采用4000r/min离心30min，上清液为血浆，离心沉淀物为血细胞；
（3）血浆等电点沉淀：用0.5mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲液将血浆的pH调整到4.9，将沉淀离心沉淀后，用清水洗涤至中性除杂，获得血浆蛋白溶液；
（4）血浆蛋白的喷雾干燥：将血浆蛋白溶液调整浓度在25%－30%，然后进行喷雾干燥，血浆蛋白的喷雾干燥条件进风温度为190-195℃，出风温度为90-95℃，获得血浆蛋白粉产品；
（5）血细胞的溶血破胞：将步骤（2）离心处理获得的沉淀物血细胞通过冷热交替变温即-20℃和90℃的方法使部分血细胞溶血，之后在120MPa动态超高压微射流均质机下处理1次进行破胞得到血红蛋白；
（6）阶段酶解的控制：分两个阶段，第一阶段在pH 8.5，温度55℃下，采用0.5%的碱性蛋白酶酶解2.5h；第二阶段在pH值7.0，反应温度50℃，采用0.3%中性蛋白酶和0.2%风味蛋白酶同步酶解时间4.8h，得到深度酶解液；
（7）灭酶、离心：将步骤（6）酶解得到的酶解液升温至85℃加热30min进行灭酶处理，将灭酶处理后的溶液进行离心，将血浆蛋白粗粗提液的pH值调至4.5，静置2h，4000r/min离心30 min，收集沉淀；上清液为血肽溶液，离心沉淀物为血红素；
（8）乙酸、乙醇和清水洗涤：将步骤（7）离心沉淀物进行洗涤纯化，采用体积比10%的醋酸和30%的乙醇各洗涤一次，然后用清水洗涤至中性；
（9）血红素铁的喷雾干燥：将步骤（8）乙酸、乙醇和清水洗涤后得到的血红素铁溶液，调整浓度在25%－30%，然后进行喷雾干燥，血红素铁的喷雾干燥条件为进风温度195-200℃，出风温度为90-95℃，获得血红素铁粉产品；
（10）血肽的脱苦脱色处理：将步骤（7）灭酶离心得到的上清液进行脱苦脱色处理，在pH4.0，温度为50℃时，使用2%羧甲基淀粉钠对酶解上清液处理1h；
（11）小分子血肽的反渗透超滤分级纯化：在操作压力29psi下，使用截留分子量为3000Da的多功能分级分离设备对小分子血肽进行纯化，可得到不同分子量段的小分子血肽；
（12）小分子血肽的喷雾干燥：将步骤（11）小分子血肽的分级纯化的溶液调整到浓度在25%－30%，小分子血肽的干燥条件为进风温度为175-180℃，出风温度为90-95℃，获得小分子血肽粉产品。
本发明的有益效果是：本发明所述生产工艺不仅提高了产品的附加值，对鸭血资源进行了全效综合利用，而且生产过程中无污染物排放，可达到无环境污染的生态效益。
附图说明
图1为本发明所述以鸭血为原料小分子血肽血红素铁和血浆蛋白的生产工艺示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明：
量取300L新鲜鸭血，采用2 g/L的抗坏血酸作为抗氧化剂，添加量为血量的0.05%-0.1%；以及4 g/L的柠檬酸三钠作为抗凝剂，添加量为血量的16.7%，得到抗凝血，然后采用4000r/min离心30min，上清液为血浆，离心沉淀物为血细胞。用0.5mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲液将血浆的pH调整到4.9，将沉淀离心沉淀后，用清水洗涤至中性除杂，获得血浆蛋白溶液。将血浆蛋白溶液调整浓度在25%－30%，然后进行喷雾干燥，血浆蛋白的喷雾干燥条件进风温度为190-195℃，出风温度为90-95℃，获得血浆蛋白粉产品。
对离心沉淀物血细胞使用冷热变温对血细胞进行溶血处理，温度分别为-20℃和90℃；然后采用动态高压微射流的压强为120MPa处理1次进行进行破胞得到血红蛋白。将破胞的血红蛋白进行阶段酶解，在pH 8.5，温度55℃下，采用0.5%（E/S）的碱性蛋白酶一次酶解2.5h；在pH值7.0，反应温度50℃，采用0.3%（E/S）中性蛋白酶和0.2%（E/S）风味蛋白酶同步酶解时间4.8h进行二次酶解液。酶解液升温至85℃加热30min进行灭酶处理，将灭酶处理后的溶液进行离心，将血浆蛋白粗粗提液的pH值调至4.5，静置2h，4000r/min离心30 min，收集沉淀。上清液为血肽溶液，离心沉淀物为血红素。离心沉淀物进行洗涤纯化，采用体积比10%的醋酸和30%的乙醇各洗涤一次，然后用清水洗涤至中性。洗涤后得到的血红素铁溶液，调整浓度在25%－30%然后进行喷雾干燥，血红素铁的喷雾干燥条件为进风温度195-200℃，出风温度为90-95℃，获得血红素铁粉产品。
将阶段酶解灭酶离心得到的上清液小分子血肽进行脱苦脱色处理，在pH4.0，温度为50℃时，使用2%羧甲基淀粉钠对酶解上清液小分子血肽处理1h。将脱苦脱色处理的小分子血肽进行分级纯化：在操作压力29psi下，使用截留分子量为3000Da的多功能分级分离设备对小分子血肽进行纯化，可得到不同分子量段的小分子血肽溶液。然后将调整到浓度在25%－30%进行喷雾干燥，进风温度为175-180℃，出风温度为90-95℃，获得小分子血肽粉产品。
Claims (1)
1.一种以鸭血为原料小分子血肽血红素铁和血浆蛋白的生产工艺，其特征是：
（1）鸭血的抗凝抗氧化处理：采用2 g/L的抗坏血酸作为抗氧化剂，添加量为血量的0.05%-0.1%；以及4 g/L的柠檬酸三钠作为抗凝剂，添加量为血量的16.7%；
（2）离心处理：采用4000r/min离心30min，上清液为血浆，离心沉淀物为血细胞；
（3）血浆等电点沉淀：用0.5mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲液将血浆的pH调整到4.9，将沉淀离心沉淀后，用清水洗涤至中性除杂，获得血浆蛋白溶液；
（4）血浆蛋白的喷雾干燥：将血浆蛋白溶液调整浓度在25%－30%，然后进行喷雾干燥，血浆蛋白的喷雾干燥条件进风温度为190-195℃，出风温度为90-95℃，获得血浆蛋白粉产品；
（5）血细胞的溶血破胞：将步骤（2）离心处理获得的沉淀物血细胞通过冷热交替变温即-20℃和90℃的方法使部分血细胞溶血，之后在120MPa动态超高压微射流均质机下处理1次进行破胞得到血红蛋白；
（6）阶段酶解的控制：分两个阶段，第一阶段在pH 8.5，温度55℃下，采用0.5%的碱性蛋白酶酶解2.5h；第二阶段在pH值7.0，反应温度50℃，采用0.3%中性蛋白酶和0.2%风味蛋白酶同步酶解时间4.8h，得到深度酶解液；
（7）灭酶、离心：将步骤（6）酶解得到的酶解液升温至85℃加热30min进行灭酶处理，将灭酶处理后的溶液进行离心，将血浆蛋白粗粗提液的pH值调至4.5，静置2h，4000r/min离心30 min，收集沉淀；上清液为血肽溶液，离心沉淀物为血红素；
（8）乙酸、乙醇和清水洗涤：将步骤（7）离心沉淀物进行洗涤纯化，采用体积比10%的醋酸和30%的乙醇各洗涤一次，然后用清水洗涤至中性；
（9）血红素铁的喷雾干燥：将步骤（8）乙酸、乙醇和清水洗涤后得到的血红素铁溶液，调整浓度在25%－30%，然后进行喷雾干燥，血红素铁的喷雾干燥条件为进风温度195-200℃，出风温度为90-95℃，获得血红素铁粉产品；
（10）血肽的脱苦脱色处理：将步骤（7）灭酶离心得到的上清液进行脱苦脱色处理，在pH4.0，温度为50℃时，使用2%羧甲基淀粉钠对酶解上清液处理1h；
（11）小分子血肽的反渗透超滤分级纯化：在操作压力29psi下，使用截留分子量为3000Da的多功能分级分离设备对小分子血肽进行纯化，可得到不同分子量段的小分子血肽；
（12）小分子血肽的喷雾干燥：将步骤（11）小分子血肽的分级纯化的溶液调整到浓度在25%－30%，小分子血肽的干燥条件为进风温度为175-180℃，出风温度为90-95℃，获得小分子血肽粉产品。
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