CN115515967A - 富含游离氨基酸且富含游离酪氨酸的角蛋白水解物、其获得方法和在动物饲料和植物营养中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及角蛋白水解物和用于制备所述水解物的方法，所述角蛋白水解物包含相对于水解物中氨基酸总重量至少88重量％，优选至少90重量％的游离氨基酸，且包含相对于水解物中游离氨基酸总重量2重量％至4重量％，优选2.5重量％至3.5重量％的游离酪氨酸，所述方法特别包括以下步骤：酸水解、pH调节和脱盐。本发明还涉及所述水解物的用途，特别是用于宠物食品、水产养殖食品和植物生物刺激剂的用途。

Description

富含游离氨基酸且富含游离酪氨酸的角蛋白水解物、其获得 方法和在动物饲料和植物营养中的应用
本发明涉及的领域是富含游离氨基酸的水解物，及其在动物饲料，尤其是猫科动物和犬科动物的动物饲料，水产养殖和农业中的用途，尤其是作为植物生物刺激剂的用途。
基于氨基酸的组合物用于一系列领域，例如营养制品、化妆品、植物、动物和人类营养，并且在这些领域的每一个中用于非常不同和特定的应用。这些用途包括旨在使人类毛发生长和发亮的用途，以及旨在提供构成动物饲料中，特别是在水产养殖以及犬类和猫科动物营养中的特定蛋白质来源的游离氨基酸的用途。
获得基于氨基酸的组合物的方法之一是产生角蛋白材料的水解物。
天然角蛋白材料基本上由高分子量的多肽构成，并具有高度交联的结构，使其不易被酶接触。这种天然角蛋白材料不易消化。然而，已知角蛋白材料到氨基酸的水解提高了它们的可消化性。
出售的角蛋白水解物，特别是作为食品添加剂、成分，用于配制动物营养配方或动物饲料原料，通常是通过非常不完全的水解获得的。由于存在大量的形成肽和多肽的所谓“连接”氨基酸，这些水解物通常具有高分子量。商业组合物的分子量通常为5000道尔顿至50000道尔顿。这些角蛋白水解物相对难以消化，并且几乎不含游离氨基酸。事实上，在工业水平上获得具有非常高水平的游离氨基酸的角蛋白水解物在技术上是复杂且昂贵的。
此外，过度水解存在氨基酸变性和破坏的风险。
专利申请WO2019/043128概述了具有高水平游离氨基酸的角蛋白水解物，其是通过实施其中水解步骤之后是酪氨酸提取步骤的方法获得。这种水解物具有与高水平游离氨基酸相关的优点，特别是良好的可消化性。然而，这种水解物不包括酸水解后通常存在的所有氨基酸，特别是半胱氨酸和酪氨酸的含量很低。尽管如此，在不添加额外氨基酸的情况下获得可用于全价和均衡的食物的水解物是普遍追求的特性。
此外，通过化学水解例如酸水解获得的水解物为盐形式，而大多数用途，尤其是在动物饲料和生物刺激中的用途，需要脱盐水解物。然而，脱盐过程通常导致大量损失某些氨基酸，特别是在中和阶段结束时沉淀的氨基酸。事实上，脱盐只能对已过滤的溶液进行。因此，根据现有技术的方法获得的水解物的产率并不总是令人满意的。
令人惊讶且更有利的是，本发明的发明人通过实施使得可以获得脱盐角蛋白水解物的方法成功地克服了现有技术的问题，所述水解物具有高水平的游离氨基酸且包含酸水解后通常存在的所有氨基酸。此外，基于本发明的水解物的氨基酸谱接近于原始角蛋白材料的氨基酸谱。
因此，使用根据本发明的水解物使得能够通过原始角蛋白材料中存在的那些氨基酸，取消了大部分额外氨基酸的添加。
根据本发明获得的游离氨基酸未被破坏或变性，特别是在水解过程中最难以游离形式释放的氨基酸，例如缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸未被破坏或变性。
此外，根据本发明的方法使得能够获得良好的氨基酸产率，即根据本发明的水解物的总氨基酸总量与原始角蛋白材料之间的良好比率，因为从该方法的各个阶段产生的所有相都被回收和处理，以便提取最大量，即实际上所有的氨基酸。
本发明的主题是角蛋白水解物，其包含相对于水解物中氨基酸总重量至少88重量％，优选至少90重量％的游离氨基酸，所述水解物包含相对于水解物中游离氨基酸总重量2重量％至4重量％，优选2.5重量％至3.5重量％的游离酪氨酸。
有利地，所述水解物包含相对于水解物中胱氨酸总重量至少90重量％，优选至少93重量％，优选至少95重量％的游离形式的胱氨酸。
在一个优选实施方案中，所述水解物被脱盐，即其包含相对于水解物总重量少于11重量％，优选少于7重量％的盐，盐选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、氯化钾、硫酸钾和磷酸钾，优选氯化钠。
本发明的第二目的涉及用于从动物角蛋白材料，优选家禽，制备根据本发明的角蛋白水解物的方法，所述方法至少包括按以下给出的顺序的以下步骤：
-在能够获得水解物的条件下，用酸对角蛋白材料进行至少一次化学水解，所述水解物包含相对于水解物中氨基酸总重量至少88％重量的游离氨基酸，水解物的其余氨基酸为分子量小于800道尔顿或等于800道尔顿的肽形式；
-对水解物进行调节pH值到3至5，优选4至5，并回收沉淀物和液相的步骤；
-分离沉淀物和液相，优选通过离心分离沉淀物和液相；
-用水对沉淀物进行至少一次洗涤，直到获得脱盐沉淀物，该沉淀物包含相对于沉淀物总重量少于1重量％的盐，并且一方面回收脱盐沉淀物，另一方面回收洗涤水，
-合并洗涤水和液相以获得溶液，并通过电渗析对该溶液进行脱盐以获得脱盐溶液，
-将脱盐沉淀物加入所述脱盐溶液中，
-回收获得的脱盐悬浮物。
在优选的变体中，干燥获得的悬浮物，并回收干燥结束时获得的固体。
用于实施根据本发明的方法的装置的优点简单来说是：本发明可通过使用工业中常用装置如反应器、离心机和雾化塔的设备来实施。几个步骤可以在同一个外壳中进行，此外，不同相的收集容易进行，没有明显的问题。
本发明还涉及角蛋白水解物在动物饲料尤其是猫科动物和犬科动物饲料，水产养殖或农业中的用途。本发明更具体地涉及根据本发明的水解物或根据本发明制备的水解物作为产品的组分的用途，所述产品选自用于宠物的动物饲料的食品、用于水产养殖的食品和植物生物刺激剂。
本发明的其他方面、优点和特性将通过描述，尤其是实施例和随后的附图以非穷举的方式清晰呈现。
详细描述
有利地，该水解物从天然的、动物的角蛋白材料中获得，特别是从家禽中获得，优选从家禽羽毛中获得。说到家禽，可以举出母鸡，特别是蛋鸡、鸡、火鸡、鸭、鹅等。天然角蛋白材料也可以选自动物毛发特别是猪鬃、动物蹄、动物指甲。
特别地，根据本发明的水解物不是从人类角蛋白如毛发中获得的。
如已经提到的，根据本发明的水解物包含相对于水解物中氨基酸总重量至少88重量％，优选90重量％的游离氨基酸。
有利地，根据本发明的水解物的总氨基酸含量相对于水解物总重量为40重量％至95重量％，优选45重量％至93重量％，该水解物还包含矿物质和水。
此外，基于本发明的水解物的特征在于游离支链氨基酸：未变性的缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。然而，已知这些支链氨基酸在相同的使用条件下更难释放。
如上所述，本发明的水解物包含相对于水解物中胱氨酸总重量至少90重量％，优选至少93重量％，优选至少95重量％的游离形式的胱氨酸。
在一个优选的变体中，根据本发明的水解物包含以下成分：
相对于水解物中天冬氨酸总重量至少95重量％，优选100重量％的游离形式的天冬氨酸；
相对于水解物中苏氨酸总重量至少95重量％，优选100重量％的游离形式的苏氨酸；
相对于水解物中丝氨酸总重量至少95重量％，优选100重量％的游离形式的丝氨酸；
相对于水解物中谷氨酸总重量至少93重量％，优选95重量％或高于95重量％的游离形式的谷氨酸；
相对于水解物中甘氨酸总重量至少90重量％，优选93重量％或高于93重量％的游离形式的甘氨酸；
相对于水解物中丙氨酸总重量至少90重量％，优选93重量％或高于93重量％的游离形式的丙氨酸；
相对于水解物中苯丙氨酸总重量至少90重量％，优选93重量％或高于93重量％的游离形式的苯丙氨酸；和
相对于水解物中脯氨酸总重量至少93重量％，优选95重量％或高于95重量％的游离形式的脯氨酸。
此外，水解物中至少90重量％的氨基酸的特征是分子量小于250道尔顿或等于250道尔顿，优选小于240道尔顿或等于240道尔顿。因此，该水解物可用于制备具有低过敏性甚至无过敏性的动物饲料的全价饲料。
获得的水解物有利地被脱盐，即获得的水解物包含相对于水解物总重量少于11重量％，优选少于7重量％的盐，盐选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、氯化钾、硫酸钾和磷酸钾，优选氯化钠(NaCl)。
测定盐的百分比属于技术人员的能力范围。优选地，盐的百分比由阴离子剂量决定。具体而言，氯离子是通过使用0.1N硝酸银，然后使用组合的Ag/AgCl电极的电位剂量来测定的；磷酸根离子是根据ISO 6878标准通过分光光度法测定磷钼络合物来测定的，硫酸根离子是根据ISO 2480:1972标准通过添加钡盐的重量测定来测定的。
阴离子剂量还可通过阳离子剂量补充，通常钠和钾的剂量通过基于ISO 9964-2:1993标准的火焰离子化分光光度测定法获得。
盐含量取决于沉淀物的洗涤质量和电渗析的持续程度。技术人员有能力根据所需的盐含量来调整这些阶段的参数，特别是调整它们的持续时间。
本发明中定义的“干水解物”或“干燥水解物”是指含有少于5重量％水的水解物。水解物的水重量是使用红外热天平测量的。
优选的，根据本发明的水解物包含相对于水解物中氨基酸总重量为以下重量的游离氨基酸：
含量为6.00重量％至10.00重量％，优选7.00重量％至9.00重量％，更优选7.83重量％的天冬氨酸；
含量为3.00重量％至7.00重量％，优选4.00重量％至6.00重量％，更优选4.93重量％的苏氨酸；
含量为11.00重量％至15.00重量％，优选12.00重量％至14.00重量％，更优选12.88重量％的丝氨酸；
含量为8.50重量％至12.50重量％，优选9.50重量％至11.50重量％，更优选10.47重量％的谷氨酸；
含量为6.50重量％至10.50重量％，优选7.50重量％9.50重量％，更优选8.56重量％的甘氨酸；
含量为3.00重量％至7.00重量％，优选4.00重量％至6.00重量％，更优选5.04重量％的丙氨酸；
含量为3.50重量％至7.50重量％，优选4.50重量％至6.50重量％，更优选5.61重量％的缬氨酸；
含量为4.00重量％至8.00重量％，优选5.00重量％至7.00重量％，更优选5.80重量％的胱氨酸；
含量为0.10重量％至2.00重量％，优选0.20重量％至1.00重量％，更优选0.57重量％的甲硫氨酸；
含量为1.50重量％至5.50重量％，优选2.50重量％至4.50重量％，更优选3.50重量％的异亮氨酸；
含量为6.00重量％至10.00重量％，优选7.00重量％至9.00重量％，更优选7.77重量％的亮氨酸；
含量为2.50重量％至3.50重量％，优选3.00重量％至3.50重量％，更优选3.15重量％的酪氨酸；
含量为3.00重量％至7.00重量％，优选4.00重量％至6.00重量％，更优选5.08重量％的苯丙氨酸；
含量为0.50重量％至3.00重量％，优选1.00重量％至2.00重量％，更优选1.66重量％的赖氨酸；
含量为0.10重量％至2.00重量％，优选0.20重量％至1.00重量％，更优选0.74重量％的组氨酸；
含量为4.00重量％至8.00重量％，优选5.00重量％至7.00重量％，更优选5.82重量％的精氨酸；和
含量为8.50重量％至12.50重量％，优选9.50重量％至11.50重量％，更优选10.59重量％的脯氨酸。
基于本发明的角蛋白水解物的另一个优点是其氨基酸谱接近原始角蛋白材料的氨基酸谱。事实上，除了在酸水解中被破坏的色氨酸之外，存在于原始角蛋白材料中的17种氨基酸也以游离形式出现在最终的水解物中。
因此，基于本发明的角蛋白水解物包含17种氨基酸，其中对于每种氨基酸，水解物中的游离氨基酸的重量与该氨基酸在原始角蛋白材料中的重量之间的百分比变化的绝对值小于20％，有利地，对于这些氨基酸中的15种，所述变化的绝对值小于10％。
氨基酸的百分比变化对应于角蛋白材料中氨基酸重量与水解物中游离氨基酸重量之差的绝对值与角蛋白材料中氨基酸重量的比值乘以100，即下式：
(|角蛋白材料中氨基酸重量-水解物中游离氨基酸重量|/角蛋白材料中氨基酸重量)×100。
根据本发明的水解物的另一个优点是它非常易消化。而且是公认的食品级。根据本发明的水解物的特征在于其蛋白质部分的真实可消化性为至少98％。该值非常接近最大可能值(100％)。
根据Z.M.Larbier,A.M.Chagneau，和M.Lessire在"Effect of protein intakeon true digestibility of amino acids in rapeseed meals for adult roostersforce fed with moistened feed."Animal Feed Science and Technology.34(1991)255-260中描述的方法，在体内测量可消化性。
方法
[图1]是显示下述根据本发明的方法的主要步骤以及在这些不同步骤结束时获得的阶段的图。步骤用矩形表示，阶段用椭圆形表示。按照图1中的图示，该方法包括水解，随后是产生液相和沉淀物的pH调节步骤，将液相和沉淀物进行固液分离步骤。然后对沉淀物进行洗涤，产生脱盐沉淀物(AA2)。将液相和洗涤水合并，并将该溶液(AA1)进行脱盐阶段，产生脱盐溶液。然后将脱盐溶液和脱盐沉淀物(AA2)合并，并将获得的悬浮物进行干燥，从而获得干燥脱盐水解物。
酸水解
根据本发明的用于制备角蛋白水解物的方法在适于获得水解物的条件下通过酸实施至少一次化学水解，所述水解物包含相对于水解物中氨基酸总重量至少88重量％的游离氨基酸，水解物的其余氨基酸为小肽形式，即具有小于或等于800道尔顿的分子量。
根据本发明的水解物中小肽的百分比相对于水解物总重量通常为5重量％至12重量％。
实际上，水解不完全，水解物中小肽的百分比不为零，最多为12重量％。
使用酸，优选选自盐酸、磷酸和硫酸的强酸，优选盐酸，进行角蛋白的化学水解。酸的浓度，优选盐酸的浓度，应该为14重量％至34重量％。
优选地，酸/角蛋白材料重量比，尤其是酸/羽毛重量比，为2至5。
化学水解通常在100℃至115℃的温度下进行1小时至24小时，优选6小时至20小时。
基于特定的变体，化学水解分两个阶段进行：在60℃至80℃的温度下进行4小时至5小时的第一化学水解。然后在100℃至115℃的温度下进行5小时至8小时的第二化学水解。
此外，两次水解可以在没有中间暂停步骤的情况下进行，或者通过进行1小时至7天的中间暂停步骤来进行。
更准确地说，第一化学水解在72℃下进行4.5小时，第二化学水解在107℃下进行6小时，在两次化学水解之间有24小时至80小时的中间暂停。
有利地，当脂肪部分漂浮在水解物表面时，除去该浮在表面的部分。
pH调节
在一个或多于一个阶段中进行的化学水解之后是pH调节阶段。将水解物的pH值调节到3至5，优选4至5。该步骤是通过加入选自氢氧化钠和氢氧化钾的碱，优选氢氧化钠来进行的。这是一个典型的步骤，其实现属于技术人员的能力范围。
该步骤的特征还在于沉淀，至少部分沉淀较难溶的氨基酸，特别是胱氨酸、酪氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的效果。这些难溶的氨基酸形成沉淀，其他氨基酸留在溶液中，形成具有盐和水的液相。
固液分离-脱水
pH调节步骤之后是从液相中分离沉淀物的步骤。分离步骤可以通过实施任何固-液分离技术来进行，特别是通过施加离心力或通过挤压，特别是使用压滤机。基于优选的变体，分离步骤是脱水。脱水阶段有利地通过以大约1000rpm的转速施加离心力来进行。本领域技术人员已知的用于进行固液分离的这种方法包括通过离心力的作用除去液相，同时将沉淀物(固体部分)保留在布上。
洗涤
然后用水洗涤离心回收的优选在绞拧机的布上的沉淀物，直到获得盐含量相对于沉淀物总重量小于1重量％的脱盐沉淀物。术语“盐”是指氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、氯化钾、硫酸钾和磷酸钾，优选氯化钠(NaCl)。
在洗涤阶段，通过织物上的沉淀的水，通过溶解，带走存在于所述沉淀中的盐以及一些氨基酸，同时留下固体形式的最不溶的氨基酸。
在洗涤阶段结束时，沉淀物的水含量相对于沉淀物的总重量为50重量％至60重量％。
脱盐沉淀物主要包含以下氨基酸：胱氨酸、酪氨酸和亮氨酸，还包含缬氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。
在同一外壳内，尤其是在绞拧机内进行脱水和洗涤的可能性，有助于简化实施本发明方法的装置。
回收洗涤水，并加入到离心循环结束时获得的液相中，以形成含盐氨基酸的溶液。
脱盐
通过电渗析对含盐氨基酸溶液进行脱盐阶段。这种含盐氨基酸溶液包含了所有的氨基酸，但是胱氨酸和酪氨酸的含量非常少。
脱盐阶段旨在通过向水解阶段使用的盐酸中加入氢氧化钠来消除盐，特别是在pH调节阶段形成的氯化钠。该脱盐步骤通过电渗析进行。电渗析通常通过将纯水与待脱盐的溶液相对设置来进行，这两种溶液分别在施加电流的阴离子膜和阳离子膜之间交替循环。在脱盐阶段结束时，溶液的盐含量为相对于总溶液重量小于1％重量的盐。
相组合
在脱盐阶段之后，将在水洗涤步骤结束时获得的脱盐沉淀物引入脱盐溶液中，从而形成悬浮物。
令人惊讶且有利的是，本发明人已表明，酸水解产生的所有氨基酸均存在。此外，根据本发明的水解物的氨基酸谱接近于原始角蛋白材料的氨基酸谱。
优选地，干燥获得的悬浮物，并回收干燥阶段后获得的固体。根据本发明的水解物优选为干燥形式，其包含相对于水解物总重量少于5重量％的水。
干燥形式的水解物包含相对于水解物总重量少于11重量％，优选少于7重量％的盐。
从水解物中回收的干燥形式的总氨基酸重量至少等于水解所涉及的角蛋白材料中包含的总氨基酸重量的80％，优选至少84％。
用途
如已经提到的，本发明涉及水解物在动物饲料尤其是猫科动物和犬科动物饲料、水产养殖或农业中的用途。
本发明更具体地涉及根据本发明的水解物或根据本发明制备的水解物作为产品的组分的用途，所述产品选自用于宠物的动物饲料的食品、用于水产养殖的食品和植物生物刺激剂。
根据第一变体，本发明旨在口服使用根据本发明的角蛋白水解物，或通过根据本发明的制备方法获得的角蛋白水解物，作为动物饲料的原料。
本发明还涉及包含根据本发明的水解物的原料，没有添加成分。
术语“原料”是指在自然状态下是新鲜或保藏的并是从其工业加工中获得的任何植物或动物来源的产品，以及任何有机或无机物质，无论是否包括添加剂，所述原料用于动物直接口服，或加工后用于制备复合饲料，或作为预混物的载体(Directive 96/25/EC ofthe Co uncil of April 29,1996)。
根据本发明的原料是氨基酸混合物，旨在掺入动物的全价和均衡的食品中，或用作人类的食品补充剂。因此，它旨在用于陆地和/或海洋动物和/或人类的口服施用。这种原料不属于治疗类。
本发明更具体地涉及水解物在动物饲料中的用途，更具体地说，涉及水解物作为游离氨基酸的原料来源的用途，使得免除分子结构复杂和高分子量的植物和/或动物来源的食物蛋白成为可能。
根据本发明配制动物饲料的原料实施常规方法，其构成本领域技术人员一般技能的一部分。
如上所述，本发明还涉及用于动物饲养的全价饲料，其包含相对于所述全价饲料的总重量0.25重量％至40重量％的根据本发明的组合物或优选水解物。
根据本发明，用于动物饲养的全价饲料可与用于口服途径的组合物中通常使用的赋形剂一起配制，赋形剂特别是湿润剂、增稠剂、组织形成剂、调味剂、包衣剂、防腐剂、抗氧化剂、着色剂、植物提取物、非蛋白成分如淀粉、植物纤维、矿物质和维生素。
当然，本领域技术人员将注意选择这些赋形剂，以便不改变用于动物饲养的全价饲料的性质。
根据本发明的用于动物饲养的全价饲料可基于以下形式之一进行配制：粗粒、糖衣丸、片剂、软胶囊或硬胶囊，或甚至悬浮液、溶液、凝胶、含有少于15％重量水的干制剂，或含有至少50％重量水和最多85％重量水的湿制剂。
根据本发明配制用于动物饲养的全价饲料实施常规方法，其构成本领域技术人员一般技能的一部分。
本发明还涉及根据本发明的组合物或根据本发明的水解物在制备用于动物饲养的原料或全价饲料中的用途。
根据第二变体，本发明涉及角蛋白水解物作为促进水产养殖的，尤其是虾养殖，尤其是在幼体阶段直至生长期的饲料适口性的成分的用途。
根据第三变体，本发明旨在将角蛋白水解物用作植物生物刺激剂。根据本发明的水解物可用于植物的不同部分：种子、叶子、花和果实。
生物刺激剂定义为物质和/或微生物，当应用于植物或根际时，其功能在于刺激自然过程，促进/增强营养物的吸收或利用、对非生物胁迫的耐受性、作物的质量或产量，而与营养物的存在无关。
水解物还可与选自控制植物病害的产品、肥料、微生物、海藻提取物、腐殖酸和黄腐酸以及矿物质的成分一起使用。
以下实施例旨在说明本发明，但不限制其范围。
实施例
基于改编自152/2009EC法规的方法测量表1至3中所示的氨基酸。
通过具有离子交换柱的色谱(HPLC)分离氨基酸，并通过与茚三酮反应和在570nm下的光度检测进行分析。
实施例1-水解物
水解物的制备
水解
将含有50％干物质的9000kg家禽羽毛引入55.000升反应器/水解器中。通过加入18.000升盐酸(23％)进行化学水解，水解在72℃下进行4.5小时。将所得产品储存48小时，从而使其温度自然恢复至室温。然后，在不添加酸的情况下，通过在107℃下加热6小时进行第二化学水解。获得的水解物包含88％重量的游离氨基酸，水解物的其余氨基酸为分子量小于800道尔顿或等于800道尔顿的小肽形式。
纯化
然后倾析水解物，以除去浮在水相表面的角蛋白材料留下的脂肪。除去水解步骤中过量引入的盐酸。回收了8000kg浓缩物。然后加入4500kg水，得到12500kg稀释的浓缩物。
pH调节
向水解物中加入30.5％的氢氧化钠，以使pH值在4至5。当加入氢氧化钠时，较难溶的氨基酸，特别是胱氨酸、酪氨酸、亮氨酸和异亮氨酸至少部分沉淀。其他氨基酸全部留在液相的溶液中。
脱水
然后将悬浮物置于绞拧机中，以分离沉淀物(其保留在帆布上)，并在罐中回收液相，相当于17.000kg。
洗涤
然后通过将3000kg水直接引入到绞拧机中来洗涤保留在帆布上的沉淀物，以去除盐(NaCl)。将相当于3440kg的洗涤水送到已经含有离心产生的液相的罐中，得到20440kg称为AA1的溶液。回收1560kg洗涤过的沉淀物，其对应于产物AA2。
AA1溶液的游离氨基酸组成如表1所示
[表1]
Figure BDA0003924792570000121
通过红外热天平测量，AA1的特征在于其相对于AA1氨基酸的总重量34.07％的干物质含量，14.74％的NaCl含量和93.4％的游离氨基酸含量。
回收了含有少于1％ NaCl的1560kg经洗涤的沉淀物。通过使用红外热天平测量，干物质含量为44重量％。经洗涤和干燥的沉淀物的游离氨基酸组成如表2所示。
[表2]
Figure BDA0003924792570000131
AA2沉淀物的特征在于其相对于AA2沉淀物的总氨基酸的总重量92.17重量％的游离氨基酸含量。
脱盐
重20.440kg的AA1溶液(来自离心干燥和沉淀洗涤水的液相)通过对水电渗析脱盐，产生约14.300kg脱盐溶液，含有少于1％的NaCl。用于进行脱盐的电渗析器由双层2×600交替的阴离子和阳离子膜组成，溶液在膜之间循环，并通直流电。
相组合
将对应于1560kg的洗涤过的沉淀物和对应于14.300kg的脱盐后的溶液合并，得到15.860kg的悬浮液，将其在入口温度为172℃且出口温度为80℃的干燥塔中通过雾化干燥，并进行2500rpm的筛分。获得约3860kg粉末，其组成如表3所示。
表3在第二列中显示：水解物的每种FAA(游离氨基酸)相对于总FAA的重量分数；在第三列中：原始角蛋白材料的每个AA(氨基酸)相对于总AA的重量分数；在第四列中：水解物中游离氨基酸的重量和角蛋白材料中该氨基酸的重量之间的百分比变化的绝对值。
[表3]
Figure BDA0003924792570000141
获得的水解物具有相对于总水解物氨基酸的总重量98.6％的干物质含量、4.7％的NaCl含量和91.11％的游离氨基酸含量。
原始角蛋白材料包含基于干物质(4500kg干物质)的93％的总氨基酸，并且获得的水解物(3860kg原样)包含基于原样的90.6％的总氨基酸，总氨基酸的产率为83.6％。
此外，根据本发明的水解物的氨基酸谱接近于原始角蛋白材料的氨基酸谱。事实上，如第四列所示，对于17种氨基酸中的每一种，水解物中游离氨基酸的重量与原始角蛋白材料中该氨基酸的重量之间的百分比变化的绝对值小于20％。此外，对于其中的15种，这种重量变化小于10％。
实施例2–可消化性
实施例2-可消化性根据本发明的水解物的蛋白质的真实可消化性非常高，因为其等于98.99％，因此非常接近最大可能值(100％)。该值是根据以下关于切除盲肠的公鸡的方案获得的，该方案是用于测量动物界中蛋白质的生物利用率的参考模型。
实验方案
可消化性的测量是在盲肠切除的成年公鸡上进行的，这些公鸡被关在单独的笼子里，在试验期外用标准食物喂养。
使用4只盲肠切除的公鸡的2个重复。所有动物禁食24小时，然后摄入由24g样品(水解物)与56g糖混合组成的80g单餐。
在接下来的48小时内，在两个24小时周期内收集所有粪便(＝粪便)，包括内源性损失，以避免其发酵和可能的变质。
这些粪便不含任何污染物例如羽毛，在冷冻(-80℃)前小心移除。
然后将粪便在烘箱中冷冻干燥，组合在一起并在2个池中混合，对应于用于2种水解物中每一种的4只动物的2个重复。对这两个池进行分析。
对水解物、公鸡粪便以及内源损失进行营养分析(干物质、粗蛋白质(Dumas方法ISO 16634-1:2008标准))。该数据用于计算蛋白质的真实可消化性。
对于蛋白质真实可消化性的这个值，考虑到鸟粪被尿氮污染，测量粪便中的蛋白质氮(Terpstra method；Terpstra K.D.and N.De Hart.1973."The estimation ofurinary nitrogen and faecal nitrogen in poultry excreta"Zeitschrift fürTierphysiologie
Figure BDA0003924792570000151
und Futtermittelkunde.32(1-5):306-320)。
因此，根据定量方法，通过摄入的水解物的量和排泄的粪便的量之间的差异，计算以百分比测量的真实蛋白质可消化性，基于以下公式校正内源性损失。
蛋白质真实可消化性％＝(摄入的蛋白质水解物-(排泄的蛋白质粪便-内源性排泄的蛋白质))/-摄入的水解物蛋白质x100。
因此，根据本发明的水解物非常容易被身体吸收。
实施例3-用于动物饲料的原料
从水解物制备用于动物营养的原料，水解物的游离氨基酸组成列于表3(第2列)中，未添加额外的氨基酸，特别是未添加L-酪氨酸、黑色素的前体、造成皮毛深色(棕色和黑色)的色素，且未添加为皮肤良好健康所必需的且为动物皮毛中的角蛋白成分的的L-胱氨酸。
制备的原料无过敏性。
此外，已观察到其对猫和狗的适口性。

Claims (11)

1.一种角蛋白水解物，其特征在于其包含相对于水解物中氨基酸总重量至少88重量％，优选至少90重量％的游离氨基酸，所述水解物包含相对于水解物中游离氨基酸总重量2重量％至4重量％，优选2.5重量％至3.5重量％的游离酪氨酸。
2.根据权利要求1所述的角蛋白水解物，其特征在于其包含相对于水解物中胱氨酸总重量至少90重量％，优选至少93重量％，更优选至少95重量％的游离形式的胱氨酸。
3.根据权利要求1或2所述的角蛋白水解物，其特征在于其被脱盐，即角蛋白水解物包含相对于水解物总重量少于11重量％，优选少于7重量％的盐，盐选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、氯化钾、硫酸钾和磷酸钾，优选氯化钠。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的角蛋白水解物，其特征在于其包含以下游离氨基酸：
相对于水解物中天冬氨酸总重量至少95重量％，优选100重量％的游离形式的天冬氨酸；
相对于水解物中苏氨酸总重量至少95重量％，优选100重量％的游离形式的苏氨酸；
相对于水解物中丝氨酸总重量至少95重量％，优选100重量％的游离形式的丝氨酸；
相对于水解物中谷氨酸总重量至少93重量％，优选95重量％或高于95重量％的游离形式的谷氨酸；
相对于水解物中甘氨酸总重量至少90重量％，优选93重量％或高于93重量％的游离形式的甘氨酸；
相对于水解物中丙氨酸总重量至少90重量％，优选93重量％或高于93重量％的游离形式的丙氨酸；
相对于水解物中苯丙氨酸总重量至少90重量％，优选93重量％或高于93重量％的游离形式的苯丙氨酸；和
相对于水解物中脯氨酸总重量至少93重量％，优选95重量％或高于95重量％的游离形式的脯氨酸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的角蛋白水解物，其是从角蛋白材料获得的，包含17种氨基酸，其中对于每种氨基酸，水解物中的游离氨基酸的重量与该氨基酸在原始角蛋白材料中的重量之间的百分比变化的绝对值小于20％，有利地，对于这些氨基酸中的15种，所述变化的绝对值小于10％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水解物，其特征在于其包含相对于水解物中游离氨基酸总重量为以下重量的游离氨基酸：
含量为6.00重量％至10.00重量％，优选7.00重量％至9.00重量％，更优选7.83重量％的天冬氨酸；
含量为3.00重量％至7.00重量％，优选4.00重量％至6.00重量％，更优选4.93重量％的苏氨酸；
含量为11.00重量％至15.00重量％，优选12.00重量％至14.00重量％，更优选12.88重量％的丝氨酸；
含量为8.50重量％至12.50重量％，优选9.50重量％至11.50重量％，更优选10.47重量％的谷氨酸；
含量为6.50重量％至10.50重量％，优选7.50重量％至9.50重量％，更优选8.56重量％的甘氨酸；
含量为3.00重量％至7.00重量％，优选4.00重量％至6.00重量％，更优选5.04重量％的丙氨酸；
含量为3.50重量％至7.50重量％，优选4.50重量％至6.50重量％，更优选5.61重量％的缬氨酸；
含量为4.00重量％至8.00重量％，优选5.00重量％至7.00重量％，更优选5.80重量％的胱氨酸；
含量为0.10重量％至2.00重量％，优选0.20重量％至1.00重量％，更优选0.57重量％的甲硫氨酸；
含量为1.50重量％至5.50重量％，优选2.50重量％至4.50重量％，更优选3.50重量％的异亮氨酸；
含量为6.00重量％至10.00重量％，优选7.00重量％至9.00重量％，更优选7.77重量％的亮氨酸；
含量为2.50重量％至3.50重量％，优选3.00重量％至3.50重量％，更优选3.15重量％的酪氨酸；
含量为3.00重量％至7.00重量％，优选4.00重量％至6.00重量％，更优选5.08重量％的苯丙氨酸；
含量为0.50重量％至3.00重量％，优选1.00重量％至2.00重量％，更优选1.66重量％的赖氨酸；
含量为0.10重量％至2.00重量％，优选0.20重量％至1.00重量％，更优选0.74重量％的组氨酸；
含量为4.00重量％至8.00重量％，优选5.00重量％至7.00重量％，更优选5.82重量％的精氨酸；和
含量为8.50重量％至12.50重量％，优选9.50重量％至11.50重量％，更优选10.59重量％的脯氨酸。
7.一种用于从动物角蛋白材料优选家禽制备根据权利要求1至6中任一项所述的水解物的方法，其特征在于其按以下给出的顺序至少包括以下步骤：
-在能够获得水解物的条件下，用酸对角蛋白材料进行至少一次化学水解，所述水解物包含相对于水解物中氨基酸总重量至少88％重量的游离氨基酸，水解物的其余氨基酸为分子量小于800道尔顿或等于800道尔顿的肽形式；
-对水解物进行调节pH值到3至5，优选4至5，并回收沉淀物和液相的步骤；
-分离沉淀物和液相，优选通过离心分离沉淀物和液相；
-用水对沉淀物进行至少一次洗涤，直到获得脱盐沉淀物，所述脱盐沉淀物包含相对于沉淀物总重量少于1重量％的盐，并且一方面回收脱盐沉淀物，另一方面回收洗涤水，
-合并洗涤水和液相以获得溶液，并通过电渗析对该溶液进行脱盐以获得脱盐溶液，
-将脱盐沉淀物加入脱盐溶液中，
-回收脱盐后获得的悬浮液。
8.根据前述权利要求所述的用于制备水解物的方法，其中化学水解在100℃至115℃的温度下进行1小时至24小时，优选6小时至20小时。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的用于制备水解物的方法，其中化学水解分两个阶段进行：
-在60℃至80℃的温度下进行4小时至5小时的第一化学水解，随后
-在100℃至115℃的温度下进行5小时至8小时的第二化学水解。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的用于制备水解物的方法，其中干燥所获得的悬浮液，并且回收干燥结束时所获得的固体。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的水解物或根据权利要求7至10的方法获得的水解物作为产品的组分的用途，所述产品选自用于宠物的动物饲料的食品、用于水产养殖的饲料和植物生物刺激剂。
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