CN108260707A - 一种动物肠膜蛋白粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动物肠膜蛋白粉的制备方法,具体地,利用本发明的制备方法所得到的动物肠膜蛋白粉的粗蛋白的含量高达67.6%、可溶性蛋白的含量高达64.2%,并且可溶性蛋白中高达44.35%的蛋白分布在189-451分子量的范围,这一部分的小肽更易被吸收利用。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术及现代农业领域,具体地,涉及一种动物肠膜蛋白粉的制备方法。
背景技术
我国生猪资源丰富,是肝素钠原料和天然肠衣主要出口国之一,目前我国主要以猪小肠黏膜为原料进行肝素钠提取。肝素在组织内以共价键形式与蛋白质结合成复合物,传统主要通过盐解法和酶解法两种途径将肝素解离下来。提取肝素后的废水是一种高盐、高氮的高浓度有机废水,除盐解法可直接获得滤渣肠膜蛋白外,酶解法的肠膜废水基本直接随污水排放。据报道推算,我国肝素废水年排放量约70万吨,粗略估计含粗蛋白量高达4800吨。这些废水排放不仅给周边环境带来极大危害而且使紧缺的大量蛋白资源白白流失。
传统对肠膜废水的加工主要是采用将废水收集酶解,制备富含小肽的肠膜蛋白产品。这种加工方法存在的问题,一是肠膜废液在加工过程尤其是干燥过程,产生特别浓重腥臭味,给厂区周边居民生活带来极大影响,因为腥臭异味得不到有效解决而导致肠膜加工规模停滞不前,甚至反而导致一些原本在生产经营的该类企业因为周边居民反映强烈带来的环保压力而停止生产,因此肠膜废液并没有得到广泛有效的回收加工及利用;二是肠膜废液中往往含有较高浓度的盐分,经检测,肠膜废液干物质中盐分含量高达45%,如何降低盐分,提高蛋白等有效成分含量以及改善适口性等,一直没有得到较好解决;三是加工成本较高,肠膜废水中绝大部分为水和盐分,干物质仅为4.5%左右,将低浓度肠膜液干燥成本居高不下。
采用传统方法不能很好解决肠膜加工腥臭味、高盐分、高干燥成本的缺点,而且我国的生猪养殖规模仍在逐年上升,肝素钠及天然肠衣的加工量也在逐年上升,产生的肠膜废液也将不断增加,因此该领域迫切需要提供一种不仅能够除去肠膜原液的臭味,还可降低肠膜原液盐分含量,并且还可提高粗蛋白和可溶性蛋白含量的动物肠膜蛋白粉的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不仅能够除去肠膜原液的臭味,还可降低肠膜原液盐分含量,并且还可提高粗蛋白和可溶性蛋白含量的动物肠膜蛋白粉的制备方法。
本发明第一方面提供了一种除臭脱盐动物肠膜蛋白粉的制备方法,包括步骤:
(i)提供肠膜原液,所述肠膜原液选自下组:肠膜原液I、肠膜原液II、肠膜原液III、或其组合;其中,所述肠膜原液I为盐解法小肠黏膜提取肝素后滤渣,加水稀释滤渣后而获得的;所述肠膜原液II为盐解法小肠黏膜提取肝素后的废水;所述肠膜原液III为酶解法小肠黏膜提取肝素后的废水;
(ii)对所述肠膜原液进行脱臭处理,从而获得脱臭的肠膜原液,所述脱臭的肠膜原液选自下组:脱臭肠膜原液Ia、脱臭肠膜原液IIa、脱臭肠膜原液IIIa、或其组合;
(iii)当所述脱臭的肠膜原液为脱臭肠膜原液IIa、脱臭肠膜原液IIIa时,对所述脱臭肠膜原液进行纳滤脱水脱盐处理,从而获得浓缩液,所述浓缩液选自下组:脱盐肠膜浓缩液IIb、脱盐肠膜浓缩液IIIb、或其组合;
(iv)对所述脱臭肠膜原液Ia、所述脱盐肠膜浓缩液IIb、脱盐肠膜浓缩液IIIb进行酶解反应,从而获得肠膜酶解液,所述肠膜酶解液选自下组:肠膜酶解液Ic、肠膜酶解液IIc、肠膜酶解液IIIc、或其组合;和
(v)干燥步骤(iv)获得的所述肠膜酶解液,从而获得动物肠膜蛋白粉。
在另一优选例中,所述肠膜原液来自于同一批的小肠黏膜原料。
在另一优选例中,在步骤(ii)中,可对所述肠膜原液同时进行脱臭处理。
在另一优选例中,在步骤(ii)中,可对所述肠膜原液分别进行脱臭处理。
在另一优选例中,在步骤(iv)中,可对所述脱臭肠膜原液I、所述脱盐肠膜浓缩液IIb、脱盐肠膜浓缩液IIIb分别进行酶解处理。
在另一优选例中,在步骤(iv)中,可对所述脱臭肠膜原液I、所述脱盐肠膜浓缩液IIb、脱盐肠膜浓缩液IIIb同时进行酶解处理。
在另一优选例中,在步骤(ii)中,所述脱臭处理在碱性条件下进行。
在另一优选例中,所述小肠粘膜来源于哺乳动物,较佳地,猪、羊、牛。
在另一优选例中,所述步骤(i)中,用NaCl进行盐解。
在另一优选例中,所述步骤(i)中,用选自下组的一种或多种酶进行酶解:胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、或其组合。
在另一优选例中,所述步骤(i)中,加水稀释滤渣时,所述水的添加量为所述肠膜原液I总量的50%-80%(v/v),较佳地,60%-80%(v/v),更佳地,70%-80%(v/v)。
在另一优选例中,所述步骤(i)中,加2-5倍的水稀释滤渣,从而获得肠膜原液I。
在另一优选例中,所述步骤(ii)中,还进一步包括步骤:
(a)向所述肠膜原液中添加碱,使得所述肠膜原液的pH为6.5-10,较佳地,7-9.5,更佳地,7.5-9;
(b)向步骤(a)的肠膜原液添加除臭剂,从而获得所述脱臭的肠膜原液。
在另一优选例中,所述碱选自下组:氢氧化钠、氢氧化钾、或其组合。
在另一优选例中,所述除臭剂选自下组:过氧化氢、臭氧。
在另一优选例中,所述除臭剂的添加量为肠膜原液总量的0.2-10%(v/v),较佳地,0.5-8%(v/v),更佳地,1-5%(v/v)。
在另一优选例中,当所述除臭剂为过氧化氢时,所述过氧化氢的纯度为20-50%,较佳地,22-40%,更佳地,27-35%。
在另一优选例中,所述步骤(iii)中,纳滤脱水脱盐处理时所选用的纳滤膜为膜的孔径为50-500Da,较佳地,100-300Da,更佳地,100-200Da的纳滤膜。
在另一优选例中,所述步骤(iii)中,纳滤脱水脱盐处理时,纳滤脱水体积占脱臭肠膜原液(脱臭肠膜原液IIa、脱臭肠膜原液IIIa)总体积的50~90%。
在另一优选例中,所述步骤(iv)中,所述酶选自下组:中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、或其组合。
在另一优选例中,所述中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶的重量比为0.2-20:0.2-20:0.1-10,较佳地,0.5-10:0.5-10:0.5-5,更佳地,0.8-5:0.8-5:0.8-2。
在另一优选例中,所述酶的添加量为所述肠膜液总重量的0.01-2%,较佳地,0.05-1.5%,更佳地,0.08-1%。
在另一优选例中,所述步骤(iv)的酶解反应的反应温度为20-63℃,较佳地,30-60℃,更佳地,55-58℃。
在另一优选例中,所述步骤(iv)的酶解反应的反应时间为1-15小时,较佳地,3-12小时。
在另一优选例中,所述步骤(v)中,干燥时,采用喷雾干燥(优选高压喷雾干燥系统),进风温度200-240℃,较佳地,210-240℃,更佳地,220-230℃,出风温度80-120℃,较佳地,90-120℃,更佳地,95-120℃。
在另一优选例中,所述步骤(ii)的除臭在20-40℃的温度下进行。
在另一优选例中,该方法还包括步骤:将干燥的动物肠膜蛋白粉与选自下组的组份混合:谷物、玉米、大豆和乳清,从而获得颗粒状饲料。
本发明第二方面提供了一种动物肠膜蛋白粉,所述蛋白粉中,粗蛋白含量≥60%,可溶性蛋白含量≥60%;可溶性蛋白中189-451Da的小肽含量≥42%。
在另一优选例中,所述粗蛋白含量为65-70%;所述可溶性蛋白含量为62-65%;所述可溶性蛋白中189-451Da的小肽含量的含量为43-50%。
在另一优选例中,所述动物肠膜蛋白粉由本发明第一方面所述的方法制得。
本发明第三方面提供了一种本发明第二方面所述的蛋白粉的用途,用于制备饲料组合物或食品组合物。
本发明第四方面提供了一种饲料,所述饲料含有0.5-10%的本发明第二方面所述的动物肠膜蛋白粉,以饲料的总重计。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
具体实施方式
经过广泛而深入的研究,本发明意外的发现,利用过氧化氢、纳滤膜技术及现代生物酶技术等一系列步骤可以从小肠粘膜提取肝素后的废液中获得富含小肽的脱臭低盐动物肠膜蛋白粉,它富含功能性小肽成分,可以直接被动物吸收利用,因此具有较好的生理活性,并且采用纳滤膜技术,在温和条件下保持营养成分活性,脱去大量水分及盐分,不仅节约生产加工成本,且极大改善适口性,并且本发明的脱臭处理不仅没有影响动物肠膜蛋白粉的品质,还可显著提高动物肠膜蛋白粉的可溶性蛋白的含量。
本发明提供的制备方法的四个关键点是过氧化氢脱臭处理、纳滤膜脱盐浓缩处理、酶解处理及高压喷雾干燥,它利用过氧化氢将盐解法提取肝素后的肠膜原液脱臭,实现生产安全性,符合环保要求,然后利用纳滤膜设备脱盐浓缩,从而实现干燥成本的节约以及蛋白、适口性等品质提高,进而利用现代生物酶技术实现定向酶解,实现产品功能性进一步优化,最后利用高压喷雾干燥获得富含小肽的脱臭低盐的动物肠膜蛋白粉,利用本发明的制备方法所得到的动物肠膜蛋白粉的粗蛋白的含量高达67.6%、可溶性蛋白的含量高达64.2%,并且可溶性蛋白中高达44.35%的蛋白分布在189-451分子量的范围,这一部分的小肽更易被吸收利用。在此基础上,本发明人完成了本发明。
定义
如本文所用,术语“肠膜原液”、“肠膜原料液”、“肠膜液”可互换使用,来自于小肠黏膜加工废渣废液,例如,包括(但不限于):猪小肠黏膜、羊小肠黏膜、牛小肠黏膜,优选猪小肠黏膜。
如本文所用,“过氧化氢”,也通称双氧水,与其它物质氧化反应后产生水和氧气,是一种清洁、安全、环保的材料试剂。本文优选使用专业生产企业生产的食品级27~35%浓度的溶液。
如本文所用,“碱”,也通称片碱或氢氧化钠,包括固体颗粒及使用该试剂配制的不同浓度的溶液。本文优选使用专业生产企业生产的食品级99%纯度的固体氢氧化钠。
如本文所用,“纳滤膜设备”是指利用纳滤技术,由若干纳滤组件构成的一种实现大小分子分离的膜分离设备,纳滤技术是以压力为推动力的膜分离技术。纳滤膜装置包括但不限于板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式,本文优选中空纤维式。使用膜包括各种不同类型和规格,以及不同膜孔径及厚度,本文优选200道尔顿孔径纳滤膜。
原料
本发明所述的小肠黏膜来源于哺乳动物,本领域普通技术人员应了解,哺乳动物的小肠黏膜是非常相似的,因此任何哺乳动物的小肠黏膜都包含在本发明中。来源于各种哺乳动物的小肠黏膜均可作为本发明所述用于生产动物肠膜蛋白粉的原料。所述的哺乳动物,包括但不限于:猪、羊、牛等。优选猪和羊。较佳地,采用新鲜健康的小肠黏膜作为生产物肠膜蛋白粉的原料。
动物肠膜蛋白粉
本发明提供的动物肠膜蛋白粉富含分子量在1000道尔顿以下的小肽,具有吸收速度快、耗能低、吸收率高等优势,可以直接被动物吸收利用。动物对肽的吸收主要是由小肠黏膜上皮细胞来完成的,小肠黏膜上存在着肽转运载体,其肽吸收是不饱和的被动运输。与游离氨基酸相比,这些肽的吸收具有速度快、耗能低、吸收率高等优势。二者在动物体内具有相互独立的吸收机制,互不干扰,这就有助于减轻由于游离氨基酸间相互竞争共同的吸收位点而产生的吸收抑制,有利于蛋白质的利用。
本发明提供的动物肠膜蛋白粉不但解决了由于肠膜特有腥臭味所带来的环保及生产安全性问题,为肠膜废液的更广泛的加工利用提供了有力的工艺技术支持;通过纳滤技术,实现肠膜废液的浓缩和脱盐,提高了蛋白等营养成分含量,极大提升了产品品质,并且大大节省了干燥成本;通过酶技术,使所生产的动物肠膜蛋白粉易消化,能够促进氨基酸和矿物质吸收,促进蛋白质沉积率,同时具有抗菌和增强免疫力等特殊功能。
本发明提供的动物肠膜蛋白粉还具有如下功能特性:
1、动物肠膜蛋白粉生物活性肽,具有提高机体免疫力,减少养殖动物幼仔尤其是仔猪疾病发生,从而提高成活率。
2、动物肠膜蛋白粉能够促进氨基酸的吸收和蛋白质的沉积率,小肽和氨基酸具有相互独立吸收机制,避免了相互竞争共同吸收位点而产生的拮抗作用,从而促进氨基酸的吸收,加快蛋白质的合成。当蛋白质完全以小肽形式供给,赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸影响。
3、动物肠膜蛋白粉促进矿物质元素的吸收利用,加速脂肪代谢,富含易于吸收利用的营养性小肽,从而提高养殖动物日增重。
4、动物肠膜蛋白粉具有良好适口性,增进养殖动物食欲,从而提高养殖动物生长速度,改善饲料利用率,
5、具有抗氧化、类激素、类抗生素作用。
6、具有刺激消化道发育功能。
干燥
最后将获得的肠膜酶解液进行干燥,所述干燥可采用本领域技术人员常用的干燥方法,优选喷雾干燥(较佳地,高压喷雾干燥),可采用进风温度200-240℃,优选210-240℃,出风温度80-120℃,优选90-120℃。
制备方法
本发明提供了一种动物肠膜蛋白粉的制备方法,即利用小肠黏膜(优选猪、羊)提取肝素后的废渣废液为原料,采用脱臭、纳滤膜浓缩脱盐、生物蛋白酶、喷雾干燥等现代技术,获得动物肠膜蛋白粉。
在一优选实施方式中,一种动物肠膜蛋白粉的制备方法,包括步骤:
(i)提供肠膜原液,所述肠膜原液选自下组:肠膜原液I、肠膜原液II、肠膜原液III、或其组合;其中,所述肠膜原液I为盐解法小肠黏膜提取肝素后滤渣,加水稀释滤渣后从而获得所述肠膜原液I;所述肠膜原液II为盐解法小肠黏膜提取肝素后的废水;所述肠膜原液III为酶解法小肠黏膜提取肝素后的废水;
(ii)对所述肠膜原液进行脱臭处理,从而获得脱臭的肠膜原液,所述脱臭的肠膜原液选自下组:脱臭肠膜原液Ia、脱臭肠膜原液IIa、脱臭肠膜原液IIIa、或其组合;
(iii)当所述脱臭的肠膜原液为脱臭肠膜原液IIa、脱臭肠膜原液IIIa时,对所述脱臭肠膜原液进行纳滤脱水脱盐处理,从而获得浓缩液,所述浓缩液选自下组:脱盐肠膜浓缩液IIb、脱盐肠膜浓缩液IIIb、或其组合;
(iv)对所述脱臭肠膜原液Ia、所述脱盐肠膜浓缩液IIb、脱盐肠膜浓缩液IIIb进行酶解反应,从而获得肠膜酶解液,所述肠膜酶解液选自下组:肠膜酶解液Ic、肠膜酶解液IIc、肠膜酶解液IIIc、或其组合;
(v)干燥步骤(iv)获得的所述肠膜酶解液,从而获得动物肠膜蛋白粉。
在一优选实施方式中,本发明提供的动物肠膜蛋白粉的制备方法包括步骤:
(1)收集盐解法小肠黏膜提取肝素后滤渣,滤渣中盐分少,含丰富肠膜蛋白,将其加水2-5倍水稀释,获得肠膜原液I;收集盐解法小肠黏膜提取肝素后的废水,获得肠膜原液II;收集酶解法小肠黏膜提取肝素后的废水,获得肠膜原液III;所述的肠膜原料来自小肠黏膜提取肝素后的废渣废液,优选猪小肠黏膜提取肝素后废渣废液。
(2)将新鲜肠膜原液I、肠膜原液II和肠膜原液III添加0.05~0.2w/v%的碱,调节pH值7.0~8.5之间,添加过氧化氢溶液(纯度27~35%)1.0~3.0v/v%,搅拌反应1~4小时,脱除肠膜特有腥臭味,分别获得脱臭肠膜液Ia、脱臭肠膜液IIa和脱臭肠膜液IIIa;所述碱和过氧化氢溶液均为食品级试剂。
(3)将脱臭肠膜液IIa和脱臭肠膜液IIIa采用纳滤膜设备进行纳滤脱水脱盐,膜孔径为200道尔顿,纳滤脱水体积占肠膜原液体积50~90%,脱除肠膜原液绝大部分水及盐分,获得脱盐肠膜浓缩液IIb和脱盐肠膜浓缩液IIIb;
(4)将脱臭肠膜液Ia和纳滤后的脱盐肠膜浓缩液IIb及脱盐肠膜浓缩液IIIb分别和动物蛋白酶在40~58℃条件下酶解3~10小时,分别获得肠膜酶解液Ic、肠膜酶解液IIc和肠膜酶解液IIIc;所述动物蛋白酶为复合酶,由中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶按2:2:1配比而成,添加量为肠膜液重量的0.1~0.2%。
(5)将获得的肠膜酶解液分别采用高压喷雾干燥系统进行喷雾干燥,获得除臭脱盐动物肠膜蛋白粉。
在本发明中,所述方法中使用的过氧化氢,其在pH值偏碱性,温度20~40℃条件下与肠膜原液中异味成分发生氧化反应,达到将气味消除效果。所述方法使用的纳滤膜其孔径大小为200道尔顿,肠膜液经过纳滤膜时,在压力的推动力下,小于200分子量以下的水和盐分可通过膜孔径缝隙,200道尔顿以上的肠膜蛋白及肽则被截留下来。从而达到浓缩脱水脱盐的效果。
在本发明的另一优选实施方式中,所述的方法包括如下的步骤:
A:收集新鲜猪小肠黏膜提取肝素后的废水,转移至干净搅拌罐中,保持温度20~40℃。
B:将肠膜废水添加0.05~0.2w/v%的碱,使pH值在7.0~8.5范围,然后缓慢用皮管添加过氧化氢溶液(纯度27~35%)1.0~3.0v/v%,保持搅拌反应1~4小时,腥臭异味消除。
C:将脱臭肠膜液采用膜孔径为200道尔顿的纳滤膜设备进行纳滤脱水脱盐,纳滤脱水比例接近90%停止。
D:将浓缩肠膜液和动物蛋白酶在40~58℃条件下酶解3~10小时,添加量为浓缩肠膜液重量的0.1~0.2%。
E:将肠膜酶解液采用高压喷雾干燥系统进行喷雾干燥。
F:产品质量快速检测。
G:产品包装成型。
在本发明的另一优选实施方式中,所述的制备方法如下:
(1)原料收集
收集新鲜猪小肠黏膜酶解法提取肝素后的废水,转移至干净搅拌罐中,使原液保持温度20~40℃。
(2)除臭
将肠膜废水添加0.05~0.2w/v%的碱,使pH值在7.0~8.5范围,然后缓慢流加过氧化氢溶液(纯度27~35%)1.0~3.0v/v%,保持搅拌反应1~4小时,腥臭异味消除。
(3)纳滤
将脱臭肠膜液采用膜孔径为200道尔顿的纳滤膜设备进行纳滤脱水脱盐,纳滤脱水比例接近90%时停止纳滤。
(4)干燥
将纳滤好的肠膜液根据需要添加适当载体(比如,凹凸棒粘土、白炭黑等)后或者直接采用高压喷雾干燥制成粉末。
(5)快速质量检测。
(6)包装成型。
用途
本发明提供的低盐分及多种生物活性的动物肠膜蛋白粉可作为一种营养型饲料添加剂,也可作为一种新型功能性蛋白原料。
本发明提供的动物肠膜蛋白粉富含易于吸收利用的小肽,小肽和氨基酸具有相互独立吸收机制,从而促进氨基酸的吸收,加快蛋白质的合成,提高养殖动物生长速度,改善饲料利用率,且肠膜来自于猪小肠黏膜,适口性好,增进养殖动物食欲,动物肠膜蛋白粉还具有促进矿物质元素的吸收利用,加速脂肪代谢,从而达到提高养殖动物日增重,是一种绿色、高效、安全的营养性饲料添加剂。
本发明提供的动物肠膜蛋白粉富含生命活动调节功能的生物活性肽,具有提高养殖动物机体免疫力,具有抗氧化、类激素、类抗生素作用,刺激消化道发育,达到减少断奶仔猪疾病发生,提高成活率,是一种新型功能性蛋白原料。当将本发明提供的动物肠膜蛋白粉应用于上述各项时,可以将动物肠膜蛋白粉和蛋白饲料载体混合得到组合物。
本发明的主要优点包括:
1、本发明首次将过氧化氢氧化脱臭应用到肠膜蛋白产品预处理中,将臭味去除,从而不致于影响厂区周边环境,符合国家环保要求,保证了生产安全性和可持续性。
2、本发明首次将纳滤技术应用到肠膜蛋白产品加工中,在温和条件下实现肠膜原液的浓缩脱水和脱盐,从而既节省了后期干燥成本,符合国家节能减排政策理念同时也脱除大部分的盐分,蛋白、肽等有效营养物质含量提高,实现产品品质的提高。
3、本发明首次将脱臭处理、纳滤技术及酶解技术结合在一起,利用肠膜废液生产低盐富含小肽的功能性产品。
4、本发明利用现代生物技术对肠膜废液进行深加工,为农副产品高科技产业化开辟了新路径。我国肠膜废液数量相当可观。每年近5000吨粗蛋白资源因为加工技术限制而直接排放白白流失了,不仅造成宝贵资源的巨大浪费,而且污染了环境。开发和利用肠膜,即节约资源,又保护环境,具有十分重大的意义。
5、本发明的动物肠膜蛋白粉是一个经脱臭预处理的低盐分、高营养、低能耗的全新产品,具有广阔的市场前景,可以创造出巨大的经济效益和社会效益。
6、本发明的方法所得到的动物肠膜蛋白粉富含功能性小肽成分,可以直接被动物吸收利用,因此具有较好的生理活性。
7、本发明采用纳滤膜技术,在温和条件下保持营养成分活性,脱去大量水分及盐分,不仅节约生产加工成本,且极大改善适口性。
8、利用本发明的制备方法所得到的动物肠膜蛋白粉的粗蛋白的含量高达67.6%、可溶性蛋白的含量高达64.2%,并且可溶性蛋白中高达44.35%的蛋白分布在189-451分子量的范围,这一部分的小肽更易被吸收利用。
9、本发明的脱臭处理,不仅没有影响动物肠膜蛋白粉的品质,还可显著提高物肠膜蛋白粉中可溶性蛋白的含量。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件如Sambrook等人,分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring Harbor LaboratoryPress,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。本发明中所涉及的实验材料和试剂如无特殊说明均可从市售渠道获得。
实施例1制备动物肠膜蛋白粉产品
步骤一:原料收集
收集新鲜猪小肠黏膜酶解法提取肝素后的废水,经60目粗过滤,去除一些较大杂质物,然后转移至清洁搅拌罐中,使原液保持温度在20~40℃。
步骤二:除臭
往肠膜废水中缓慢流加40%浓度的碱水,添加量为0.125~0.5v/v%的,使pH值在7.0~8.5范围,充分搅拌20分钟,然后缓慢流加过氧化氢溶液(纯度27~35%)1.0~3.0v/v%,保持搅拌反应1~4小时,腥臭异味消除。
步骤三:纳滤
将脱臭肠膜液采用膜孔径为200道尔顿的纳滤膜设备进行循环纳滤脱水脱盐,纳滤脱水比例接近90%时停止纳滤,将浓缩液转移至酶解罐中。
步骤四:酶解
将浓缩肠膜液和动物蛋白酶(中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶按2:2:1配比)在40~58℃条件下酶解3~10小时,添加量为浓缩肠膜液重量的0.1~0.2%。
步骤五:喷雾干燥
将肠膜酶解液单独,进行高压喷雾干燥,喷雾干燥进风温度控制在220-230℃,排风温度控制在95-120℃,喷雾干燥压力8至12Mpa,干燥成粉末,获得本发明的动物肠膜蛋白粉,经质检后包装成成品。
实施例2实施例1制备的肠膜蛋白粉与市售肠膜蛋白粉质量对比分析
市售肠膜蛋白粉为美国新多福生产的DPS50,实施例1的肠膜蛋白粉与市售肠膜蛋白粉的质量对比如表1所示.
表1
注:可溶性蛋白指产品用水溶解后4000转离心15分钟去除沉淀后的上清中的蛋白含量占产品的百分比。
结果表明,采用本发明的方法制备的肠膜蛋白粉的粗蛋白含量及可溶性蛋白含量显著高于市售肠膜蛋白粉,并且可溶性蛋白中有44.35%的蛋白在189至451分子量范围,这一部分的小肽更易吸收利用,因而本发明的肠膜蛋白粉的优势更明显。
实施例3除臭对比生产的影响分析
表2
注:可溶性蛋白指产品用水溶解后4000转离心15分钟去除沉淀后的上清中的蛋白含量占产品的百分比。
从表2看出,除臭工艺对实际生产环境具体积极保护作用,在环保要求越来越高的大形势下具有较实用的意义。此外,除臭工艺可以促进酶解工艺的执行,不仅不影响肠膜蛋白粉的品质,还可显著提升产品中的可溶性蛋白的含量以及可溶性蛋白中的189至451Da小肽的含量。
实施例4饲养试验
在饲料中添加一定肠膜蛋白粉(实施例1),比较实验组和对照组的肠膜蛋白粉对饲养仔猪的料重比影响。
具体实验方法:
在相同条件下饲养仔猪,仔猪的平均体重相同。
实验组:实施例1的肠膜蛋白粉;添加量:4%(w/w,按饲料的总重计算)
对照组:市售的肠膜蛋白粉;添加量:4%(w/w,按饲料的总重计算)
仔猪日龄:35日龄断奶仔猪
饲喂天数:14天
实验结果如表3所示。
表3饲养实验
组别 | 实验组 | 对照组 |
实验头数 | 40 | 40 |
结束时料重比 | 1.81±0.06 | 2.03±0.13 |
结果表明,本发明的肠膜蛋白粉能显著降低断奶仔猪料重比,提高饲养经济效益。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种除臭脱盐动物肠膜蛋白粉的制备方法,其特征在于,包括步骤:
(i)提供肠膜原液,所述肠膜原液选自下组:肠膜原液I、肠膜原液II、肠膜原液III、或其组合;其中,所述肠膜原液I为盐解法小肠黏膜提取肝素后滤渣,加水稀释滤渣后而获得的;所述肠膜原液II为盐解法小肠黏膜提取肝素后的废水;所述肠膜原液III为酶解法小肠黏膜提取肝素后的废水;
(ii)对所述肠膜原液进行脱臭处理,从而获得脱臭的肠膜原液,所述脱臭的肠膜原液选自下组:脱臭肠膜原液Ia、脱臭肠膜原液IIa、脱臭肠膜原液IIIa、或其组合;
(iii)当所述脱臭的肠膜原液为脱臭肠膜原液IIa、脱臭肠膜原液IIIa时,对所述脱臭肠膜原液进行纳滤脱水脱盐处理,从而获得浓缩液,所述浓缩液选自下组:脱盐肠膜浓缩液IIb、脱盐肠膜浓缩液IIIb、或其组合;
(iv)对所述脱臭肠膜原液Ia、所述脱盐肠膜浓缩液IIb、脱盐肠膜浓缩液IIIb进行酶解反应,从而获得肠膜酶解液,所述肠膜酶解液选自下组:肠膜酶解液Ic、肠膜酶解液IIc、肠膜酶解液IIIc、或其组合;和
(v)干燥步骤(iv)获得的所述肠膜酶解液,从而获得动物肠膜蛋白粉。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述小肠粘膜来源于哺乳动物,较佳地,猪、羊、牛。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(i)中,加水稀释滤渣时,所述水的添加量为所述肠膜原液I总量的50%-80%(v/v),较佳地,60%-80%(v/v),更佳地,70%-80%(v/v)。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(ii)中,还进一步包括步骤:
(a)向所述肠膜原液中添加碱,使得所述肠膜原液的pH为6.5-10,较佳地,7-9.5,更佳地,7.5-9;
(b)向步骤(a)的肠膜原液添加除臭剂,从而获得所述脱臭的肠膜原液。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(iii)中,纳滤脱水脱盐处理时所选用的纳滤膜的膜孔径为50-500Da,较佳地,100-300Da,更佳地,100-200Da。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(iv)中,所述酶选自下组:中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、或其组合。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤:将所述干燥的动物肠膜蛋白粉与选自下组的组份混合:谷物、玉米、大豆和乳清,从而获得颗粒状饲料。
8.一种动物肠膜蛋白粉,其特征在于,所述蛋白粉中,粗蛋白含量≥60%,可溶性蛋白含量≥60%;可溶性蛋白中189-451Da的小肽含量≥42%。
9.一种权利要求8所述的蛋白粉的用途,其特征在于,用于制备饲料组合物或食品组合物。
10.一种饲料,其特征在于,所述饲料含有0.5-10%的权利要求8所述的动物肠膜蛋白粉,以饲料的总重计。
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