CN108402276A - 改性畜禽血浆蛋白粉的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及改性畜禽血浆蛋白粉的制备方法。该方法以畜禽屠宰新鲜血液为原料，采用“原血抗凝→冷藏→血浆液分离→超滤膜浓缩→超声波均质→活性炭吸附→喷雾干燥→远红外烘焙→微波处理”的工艺方法，对畜禽血浆蛋白进行改性与制备，所制备改性血浆蛋白粉与普通血浆蛋白粉相比，具有淡淡烘焙香味，基本无血腥味，蛋白含量提高到80%，灰分降低到8%以内，同时蛋白凝胶强度最高可提高7倍以上，蛋白乳化活性和乳化稳定性分别提高3‑4倍和2‑3倍。本发明通过对血浆蛋白粉进行改性，显著提高产品凝胶和乳化特性，同时结合超声波均质和活性炭吸附，脱去血浆蛋白中的血腥异味，整个过程中不采用任何化学和生物试剂，保证了产品纯正性。

Description

改性畜禽血浆蛋白粉的制备方法

技术领域

本发明属于畜禽血液加工与利用技术领域，具体涉及一种畜禽血浆蛋白粉的改性与制备方法。

背景技术

我国是世界上肉类生产与消费大国，血液是畜禽屠宰产生的重要副产物之一，年产量可达 300 多万吨。畜禽血液营养丰富，蛋白含量近 18%，是一种很好的动物蛋白质来源，同时富含多种矿物质、维生素和小分子肽，素有“液体肉”之美称。将血液进行分离和喷雾干燥，可以得到血球蛋白粉和血浆蛋白粉，血浆蛋白粉蛋白含量高，氨基酸丰富平衡，是一种等同于全蛋粉的蛋白原料，目前，血浆蛋白粉的生产主要采用 ：原血抗凝→离心分离→真空浓缩或不浓缩→喷雾干燥的工艺方法，生产的血浆蛋白粉蛋白含量低于 70.0%，粗灰分普遍高于 14.0%，虽然部分企业采用了膜浓缩脱水时脱去部分盐分，但是产品灰分仍然达12.0%。现有血浆蛋白粉主要添加于仔猪教槽饲料，随着生产企业的变多，行业内的竞争压力越来越大。因此提高产品的品质和开发高附加值的产品就成为血浆蛋白粉发展的主要方向，血浆蛋白粉除了作为一种蛋白原料外，还具有良好的功能性，如凝胶性、乳化性、保水性等。大量研究报道将猪血浆蛋白粉添加于火腿类肉制品中，可以改善火腿的质构和防止产品出油，近年来，国内外许多企业尝试将血浆蛋白粉应用于肉制品，特别是低温肉制品中。但是由于现有血浆蛋白粉加工技术的限制，产品普遍存在灰分高、蛋白含量与植物蛋白原料相比差异较大、血腥味重等问题，严重影响了血浆蛋白粉在肉制品和其他食品中的应用。此外，在乳化肠类肉制品和一些食品中需要乳化性和凝胶性更佳的蛋白原料，将血浆蛋白性改性制备高乳化性和凝胶性蛋白粉目前没有报道。

发明内容

为了改进现有畜禽血浆蛋白粉加工工艺方法，提高蛋白含量、降低灰分、脱除腥味，同时提高蛋白粉乳化性和凝胶性，本发明提供一种畜禽血浆蛋白粉的改性与制备方法。

本发明的具体技术方案如下 ：改性畜禽血浆蛋白粉制备方法的具体操作步骤如下 ：

A. 用食品级柠檬酸钠配制质量百分比 5 ～ 6％的抗凝液，采集新鲜的畜禽血液，按照畜禽血液和抗凝液体积比 10/1（V/V），向畜禽血液中添加抗凝液，缓慢搅拌均匀，得到抗凝畜禽血液 ；将所得抗凝畜禽血液用隔膜泵泵入密封冷藏罐内 0℃～ 6℃下保藏、备用，罐藏时间≤ 12h ；

B. 将抗凝畜禽血液过 20 目不锈钢滤网，用分离型管式分离机进行分离，得到血球液和血浆液，其中血浆液固形物含量 6 ～ 9%，将血浆液过 100 目滤袋，泵入截留分子量为5000～10000D卷式超滤膜浓缩系统，循环浓缩脱盐脱水，得到固形物含量达16-20%的浓缩血浆液 ；

C. 将浓缩血浆液泵入装有嵌入式超声波发生器的反应釜，按照血浆总量的质量百分比 0.05-0.2% 添加活性碳，在 16 ～ 20℃温度下、转子转速为 180 ～ 240rmp，超声均质、吸附 20 ～ 60min，得到吸附血浆液 ；

D. 将反应釜里的吸附血浆液泵入澄清型管式分离机，分离去除活性碳 ；再经微孔膜孔径为 50µm 微滤器过滤，泵入喷雾干燥系统，进行喷雾干燥，即得到血浆蛋白粉 ；

E. 将血浆蛋白粉在托盘上均匀摊成 0.5-1.0cm 厚度，置于远红外焙烤箱中，80 ～120℃温度下，处理 10 ～ 60min，再于微波炉中在 200-500W 功率下处理 1 ～ 6min，即可得到改性血浆蛋白粉。

所述改性血浆蛋白粉，具有淡淡烘焙香味，基本无血腥味，产品蛋白含量提高到80%，灰分降低到 8% 以内，与普通血浆蛋白粉相比，蛋白凝胶强度最高可提高 7 倍以上，蛋白乳化活性和乳化稳定性分别提高 3-4 倍和 2-3 倍。

所述新鲜的畜禽血液为猪血液、牛血液、鸡血液。

所述超声频率为 20KHZ ～ 50 KHZ，功率为 0.5KW ～ 10KW。

所述活性碳为 100 ～ 200 目的食品工业用果壳活性碳。

本发明的有益技术效果体现在以下几个方面 。

1. 本发明以畜禽屠宰副产物血液为原料，采用生物分离与蛋白改性等现代食品加工技术，对血浆蛋白进行改性与制备，与普通血浆蛋白粉相比，所得产品具有淡淡烘焙香味，基本无血腥味，产品中蛋白含量提高到 80%，灰分降低到 8% 以内，同时蛋白凝胶强度最高可提高 7 倍以上，蛋白乳化活性和乳化稳定性分别提高 3-4 倍和 2-3 倍，而且整个生产工序中，没有应用任务化学和生物试剂，有效保证了产品的纯正性 ；提升了产品品质拓展应用范围 。

2. 本发明中采用了卷式膜浓缩技术，可有效脱出血浆中水分和盐分，降低血浆蛋白粉的灰分，提高蛋白含量，并且卷式膜设备容易清洗，维护成本低。

3. 对血浆蛋白中腥味，本发明中将超声均质、活性碳吸附与远红外焙烤技术相结合，超声均质加速活性碳对血浆液中小分子腥味物质的吸附，而远红外焙烤可以产生淡淡的烘焙香味，有效解决血浆蛋白腥味的问题 。

4. 本发明工艺中应用的超声波均质、远红外加热和微波协同作用，对血浆蛋白粉进行改性。超声波均质可以诱导蛋白质分子展开，表面疏水性和巯基数目增加，而远红外和微波处理通过热效应继续诱发蛋白分子展开的同时，通过引起蛋白分子 S-S 键的形成，从而达到改性血浆蛋白粉的效果。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述。

实施例 1 ：

原料选择 ：健康生猪新鲜的猪血液加工方法 ：

A、用食品级柠檬酸钠配制质量百分比 5％的抗凝液，采集新鲜的猪血液，按照猪血液和抗凝液体积比 10/1（V/V），向猪血液中添加抗凝液，缓慢搅拌均匀，得到抗凝猪血液 ；将所得抗凝猪血液用隔膜泵泵入密封冷藏罐内 0℃～ 6℃下保藏、备用，罐藏时间≤ 12h ；

B、将抗凝猪血液过 20 目不锈钢滤网后，用分离型管式分离机进行分离，得到血球液和血浆液，其中血浆液固形物含量 7.6%，将血浆液过 100 目滤袋后，泵入截留分子量为5000D卷式超滤膜浓缩系统，循环浓缩脱盐脱水，得到固形物含量达18.8%的浓缩血浆液；

C、将浓缩血浆液泵入装有嵌入式超声发生器的反应釜，按照血浆总量的质量百分比0.1% 添加 100 ～ 200 目的食品工业用果壳活性碳，在 18 ～ 20℃温度、转子转速200rmp下，超声、吸附 40min，超声频率和功率分别为 20KHZ 和 5KW，得到吸附血浆液 ；

D、将反应釜里吸附血浆液泵入澄清型管式分离机，分离去除活性碳 ；再经微孔膜孔径为 50µm 微滤器过滤，泵入喷雾干燥系统，进行喷雾干燥，即可得到猪血浆蛋白粉 ；

E、将猪血浆蛋白粉在托盘上均匀摊成 0.5 ～ 1.0cm 厚度，置于远红外焙烤箱中，80～ 90℃温度下，处理 60min，再于微波炉中在 200W 功率下处理 6 min，即可得到改性猪血浆蛋白粉。

品质检测 ：

1. 外观检测：将样品置于洁净白瓷盘上，在自然光下目视、鼻嗅 ；

2. 蛋白质检测 ：按照 GB 5009.5-2010 食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定 ；

3. 灰分检测 ：按照 GB 5009.4-2010 食品安全国家标准 食品中灰分的测定 ；

4. 水分检测 ：按照 GB 5009.3-2010 食品安全国家标准 食品中水分的测定 ；

5. 凝胶性检测 ：按照蛋白粉去离子水质量比为 8:100（Ｗ /W）的比例，称取 6.4g 血浆蛋白粉置于装有 80mL 去离子水的 100mL 烧杯中，用匀浆机（FA25 型，上海弗鲁克流体机械制造有限公司）在 10000rpm 下均质 1min，静置 20min 后，用保鲜膜封口，于水浴锅（HH 数显型，江苏金坛金城国胜实验仪器厂）中 80℃水浴加热 40min 后，立即放入冰水中冷却 20min，存放于 4℃冰箱中过夜，次日取出恢复到室温，利用物性测试仪（TA-XT Plus型 , 英国 TA 公司）测定凝胶强度 ，凝胶强度测试条件 ：测试前速 15mm/s，测试速度2mm/s，测试后速 15mm/s，测试距离为 10mm，使用直径 0.5 英寸的圆柱状平头探头，凝胶强度用硬度值即探头下压过程中的最大感应力 (g) 表示，取 6 个平行样平均值 ；

6. 乳化活性与稳定性检测 ：按照蛋白粉去离子水质量比为 2:100（Ｗ /W）的比例，称取 1.2g 血浆蛋白粉置于装有 60mL 磷酸盐缓冲溶液（pH 7.0，0.1mol/L）的 100mL 烧杯中，用匀浆机（FA25 型，上海弗鲁克流体机械制造有限公司）在 10000rpm 下均质 1min，静置 20min 后，加入 30mL 大豆油，10000rpm 下均质 1min 以形成乳浊液，分别在 0min 与10min 时从底部吸取 500μL 分散于50mL 质量浓度 0.1g/mL 的 SDS 溶液中，用分光光度计（7210 型，上海精密科学仪器有限公司）于波长 500nm 处测定吸光度 ( 每个样检测 3次，同时检测 3 个平行样，取平均值 )，乳化活性（EA）和乳化稳定性（ES）的计算公式为 ：EA = 100A0；ES = ΔT·A0 ∕ (A0 － A10)，

式中 EA——乳化活性 ；ES——乳化稳定性，min ；A0——0min 时的吸光度 ；A10——10min 时的吸光度 ；ΔT——测定乳化性的两次时间间隔，本方法为 10min，具体检测结果见表 1。

表 1 猪血浆蛋白粉检测结果

所述普通猪血浆蛋白粉，是将抗凝猪血液过 20 目不锈钢滤网后，用分离型管式分离机进行分离得到血浆液，再经微孔膜孔径为 50µm 微滤器过滤，泵入喷雾干燥系统，进行喷雾干燥，所得到猪血浆蛋白粉。相比改性猪血浆蛋白粉，没有经过膜浓缩、超声均质、活性碳吸附、远红外焙烤和微波处理工序。

普通与改性血浆蛋白粉的品质检测方法相同。

实施例 2 ：

原料选择 ：健康牛新鲜的血液加工方法 ：

A、用食品级柠檬酸钠配制质量百分比 5％的抗凝液，采集新鲜的牛血液，按照牛血液和抗凝液体积比 10/1（V/V），向牛血液中添加抗凝液，缓慢搅拌均匀，得到抗凝牛血液 ；将所得抗凝牛血液用隔膜泵泵入密封冷藏罐内 0℃～ 6℃下保藏、备用，罐藏时间≤ 12h ；

B、将抗凝牛血液过 20 目不锈钢滤网后，用分离型管式分离机进行分离，得到血球液和血浆液，其中血浆液固形物含量 8.8%，将血浆液过 100 目滤袋后，泵入截留分子量为5000D 卷式超滤膜浓缩系统，循环浓缩脱盐脱水，得到固形物含量达 19.8% 的浓缩血浆液，；

C、将浓缩血浆液泵入装有嵌入式超声发生器的反应釜，按照血浆总量的 0.05%(W/W)添加 100 ～ 200 目的食品工业用果壳活性碳，在 18 ～ 20℃温度、转子转速 240rmp下，超声、吸附 60min，超声频率和功率分别为 50KHZ 和 10KW，得到吸附血浆液 ；

D、将反应釜里吸附血浆液泵入澄清型管式分离机，分离去除活性碳 ；再经微孔膜孔径为 50µm 微滤器过滤，泵入喷雾干燥系统，进行喷雾干燥，即可得到牛血浆蛋白粉 ；

E、将牛血浆蛋白粉在托盘上均匀摊成 0.5 ～ 1.0cm 厚度，置于远红外焙烤箱中，110～ 120℃温度下，处理 10min，再于微波炉中在 500W 功率下处理 1min，即可得到改性牛血浆蛋白粉。

品质检测 ：将所得改性牛血浆蛋白粉经实施例 1 中所述方法检测，结果如表 2所示。

表 2 牛血浆蛋白粉检测结果

所述普通牛血浆蛋白粉，是将抗凝牛血液过 20 目不锈钢滤网后，用分离型管式分离机进行分离得到血浆液，再经微孔膜孔径为 50µm 微滤器过滤，泵入喷雾干燥系统，进行喷雾干燥，所得到牛血浆蛋白粉。相比改性牛血浆蛋白粉，没有经过膜浓缩、超声均质、活性碳吸附、远红外干燥和微波处理工序。

普通与改性血浆蛋白粉的品质检测方法相同。

实施例 3 ：

原料选择 ：健康鸡新鲜的血液加工方法 ：

A、用食品级柠檬酸钠配制质量百分比 6％的抗凝液，采集新鲜的鸡血液，按照鸡血液和抗凝液体积比 10/1（V/V），向鸡血液中添加抗凝液，缓慢搅拌均匀，得到抗凝鸡血液 ；将所得抗凝鸡血液用隔膜泵泵入密封冷藏罐内 0℃～ 6℃下保藏、备用，罐藏时间≤ 8h ；

B、将抗凝鸡血液过 20 目不锈钢滤网后，用分离型管式分离机进行分离，得到血球液和血浆液，其中血浆液固形物含量 5.6%，将血浆液过 100 目滤袋后，泵入截留分子量为10000D卷式超滤膜浓缩系统，循环浓缩脱盐脱水，得到固形物含量达16.5%浓缩血浆液；

C、将浓缩血浆液泵入装有嵌入式超声发生器的反应釜，按照血浆总量的 0.2% (W/W)添加 100 ～ 200 目的食品工业用果壳活性碳，在 16 ～ 18℃温度、转子转速 180rmp下，超声、吸附 30min，超声频率和功率分别为 30KHZ 和 0.5KW，得到吸附血浆液 ；

D、将反应釜里吸附血浆液泵入澄清型管式分离机，分离去除活性碳 ；再经微孔膜孔径为 50µm 微滤器过滤，泵入喷雾干燥系统，进行喷雾干燥，即可得到鸡血浆蛋白粉 ；

E、将鸡血浆蛋白粉在托盘上均匀摊成 0.5 ～ 1.0cm 厚度，置于远红外焙烤箱中，100～ 110℃温度下，处理 20min，再于微波炉中在 200W 功率下处理 2min，即可得到改性鸡血浆蛋白粉。

品质检测：将所得改性鸡血浆蛋白粉经实施例 1 中所述方法检测，结果如表 3所示。

表 3 鸡血浆蛋白粉检测结果

所述普通鸡血浆蛋白粉，是将抗凝鸡血液过 20 目不锈钢滤网后，用分离型管式分离机进行分离得到血浆液，再经微孔膜孔径为 50µm 微滤器过滤，泵入喷雾干燥系统，进行喷雾干燥，所得到鸡血浆蛋白粉。相比改性鸡血浆蛋白粉，没有经过膜浓缩、超声均质、活性碳吸附、远红外干燥和微波处理工序。

普通与改性血浆蛋白粉的品质检测方法相同。

Claims (4)

1.改性畜禽血浆蛋白粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤 ：

A. 用食品级柠檬酸钠配制质量百分比 5 ～ 6％的抗凝液，采集新鲜的畜禽血液，按照畜禽血液和抗凝液体积比 10/1（V/V），向畜禽血液中添加抗凝液，缓慢搅拌均匀，得到抗凝畜禽血液 ；将所得抗凝畜禽血液用隔膜泵泵入密封冷藏罐内 0℃～ 6℃下保藏、备用，罐藏时间≤ 12h ；

B. 将抗凝畜禽血液过 20 目不锈钢滤网，用分离型管式分离机进行分离，得到血球液和血浆液，其中血浆液固形物含量 6 ～ 9%，将血浆液过 100 目滤袋，泵入截留分子量为5000 ～10000D 卷式超滤膜浓缩系统，循环浓缩脱盐脱水，得到固形物含量达 16-20% 的浓缩血浆液 ；

C. 将浓缩血浆液泵入装有嵌入式超声波发生器的反应釜，按照血浆总量的质量百分比0.05-0.2% 添加活性碳，在 16 ～ 20℃温度下、转子转速为 180 ～ 240rmp，超声均质、吸附20 ～ 60min，得到吸附血浆液 ；

D. 将反应釜里的吸附血浆液泵入澄清型管式分离机，分离去除活性碳 ；再经微孔膜孔径为 50µm 微滤器过滤，泵入喷雾干燥系统，进行喷雾干燥，即得到血浆蛋白粉 ；

E.将血浆蛋白粉在托盘上均匀摊成0.5-1.0cm厚度，置于远红外焙烤箱中，80～120℃温度下，处理 10 ～ 60min，再于微波炉中在 200-500W 功率下处理 1 ～ 6min，即可得到改性血浆蛋白粉 ；所述改性血浆蛋白粉，具有淡淡烘焙香味，基本无血腥味，产品蛋白含量提高到 80%，灰分降低到 8% 以内，与普通血浆蛋白粉相比，蛋白凝胶强度最高可提高 7倍以上，蛋白乳化活性和乳化稳定性分别提高 3-4 倍和 2-3 倍。

2.根据权利要求 1 所述的改性畜禽血浆蛋白粉的制备方法，其特征在于 ：所述新鲜的畜禽血液为猪血液、牛血液、鸡血液。

3.根据权利要求 1 所述的改性畜禽血浆蛋白粉的制备方法，其特征在于 ：所述超声频率为 20KHZ ～ 50 KHZ，功率为 0.5KW ～ 10KW。

4.根据权利要求 1 所述的改性畜禽血浆蛋白粉的制备方法，其特征在于 ：所述活性碳为 100 ～ 200 目的食品工业用果壳活性碳。