一种水解植物蛋白的方法技术

技术编号:10398983 阅读:141 留言:0更新日期:2014-09-07 20:20
本发明专利技术公开了一种水解植物蛋白的方法,属于饲料加工领域,依次包括以下步骤:植物蛋白原料加入以下酶的混合物:质量比为α-淀粉酶:纤维素酶:半纤维素酶:果胶酶:α-半乳糖苷酶:植酸酶=10:5:5:2:2:1,混合物加入量为3-8g/kg植物蛋白原料,水解2-5小时;加入中性蛋白酶,加入量为2-4g/kg植物蛋白原料,水解2-5小时;加入碱性蛋白酶,加入量为3-5g/kg植物蛋白原料,水解2-5小时;干燥得到粉状植物水解蛋白。本发明专利技术可以水解多种植物蛋白原料,水解过程彻底,可降低植物原料中的营养因子水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于饲料加工领域,尤其涉及使用多种水解酶分步水解植物蛋白生产饲料原料的方法。
技术介绍
随着国内以及全球对肉制品需求量的增加,蛋白类饲料原料的需求量也持续增长。但是动物性蛋白原料产量并未大量增加,并且由于担心疯牛病等疾病的传播,动物蛋白原料的使用量还在减少。植物蛋白原料的使用量持续增长,但是由于植物进化选择的结果,植物蛋白原料含有多种抗营养因子,因此必须对植物蛋白原料进行预处理或者采用减少添加量的方法以减少应激反应的发生。除了采用热变性以失活蛋白类抗营养因子外,采用水解酶水解植物蛋白原料也是一种非常高效的降低抗营养因子的方法。在关于水解植物蛋白在养殖中的应用研究中,除了降低抗营养因子可以减少应激反应外,饲喂水解植物蛋白之后还可以提高动物的免疫能力、消化能力、改善肉的品质。Zhou等人(Effect ofFeeding Enzymolytic Soybean Meal on Performance, Digestion and Immunity of WeanedPigs1AJAS, 2011,24:101-109)在断奶仔猪料中添加酶解大豆蛋白之后可促进仔猪生长,提高消化能力和免疫力。Wang 等人(Effect of enzymolytic soybean meal on growthperformance, nutrient digestibility and immune function of growing broilers, AnimalFeed Science and Technology, 2011,169:224-229)证明肉鸡的采食量、日增重、料肉比、消化率和免疫力都与饲料中酶解大豆蛋白的添加量成正比。Gui等人(Effects of differentdietary levels of cottonseed meal protein hydrolysate on growth, digestibility, bodycomposition and serum biochemical indices in crucian carp(Carassius auratusgibelio),2010, 156:112-120)发现鲤鱼饲料中添加5%的酶水解棉蛋白可提高体重和消化率,还可增加鱼肉中的蛋白、锌和铁的含量。因此,大规模生产水解植物蛋白有非常重要的经济价值和社会价值。现有技术中有一些植物蛋白水解物的生产方法,但是这些方法主要用于食品和医药领域,不能满足饲料原料的生产要求。另外,现有技术中的方法也仅能适用于某一种植物,水解过程也只能处理蛋白类的抗营养因子,不能更广泛深入地处理其他抗营养因子。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种水解植物蛋白原料的方法,可以水解多种植物蛋白原料,水解过程彻底,可降低植物原料中的抗营养因子水平。本专利技术目的通过下述技术方案来实现:,依次包括以下步骤:A)称取植物蛋白原料,加入相对原料质量5-8倍的温度为90_100°C的水,搅拌均勻,维持90°C以上20-30min ;B)让温度冷却到50_60°C,边搅拌边调节pH到3_5,温度维持在50_60°C ;C)待pH及温度稳定后加入以下酶的混合物:质量比为α -淀粉酶:纤维素酶:半纤维素酶:果胶酶:α-半乳糖苷酶:植酸酶=10:5:5:2:2:1,混合物加入量为3_8g/kg植物蛋白原料;D)维持pH和温度稳定,水解2-5小时;E)调节pH到6-8,温度调节到55-65°C ;F)待pH及温度稳定后加入中性蛋白酶,加入量为2_4g/kg植物蛋白原料;G)维持pH和温度稳定,水解2-5小时;H)调节pH到8-9,温度调节到60_70°C ;I)待pH及温度稳定后加入碱性蛋白酶,加入量为3_5g/kg植物蛋白原料;J)维持pH和温度稳定,水解2-5小时;K)调节 pH 到 6-8;L)将酶解产物做高速匀浆处理后,进行喷雾干燥,得到粉状植物水解蛋白。作为选择,所述植物蛋白原料选自豆柏、棉籽、小麦和大米中的一种或多种。作为选择,所述B、K步骤中加入乳酸或盐酸调节pH。作为选择,所述E、H步骤中加入氢氧化钙或者氢氧化钠调节pH。作为进一步选择,所述的水解植物蛋白的方法,依次包括以下步骤:A)称取植物蛋白原料,加入相对原料质量6-8倍的温度为90_100°C的水,搅拌均匀,维持90°C以上30min ;B)让温度冷却到55 °C,边搅拌边调节pH到4.0-4.5,温度维持在55 °C ;C)待pH及温度稳定后加入以下酶的混合物:质量比为α -淀粉酶:纤维素酶:半纤维素酶:果胶酶:α -半乳糖苷酶:植酸酶=10:5:5:2:2:1,混合物加入量为6-6.5g/kg植物蛋白原料;D)维持pH和温度稳定,水解3-4小时;E)调节pH到7.0-7.5,温度调节到60°C ;F)待pH及温度稳定后加入中性蛋白酶,加入量为3g/kg植物蛋白原料;G)维持pH和温度稳定,水解3-5时;H)调节pH到8.5-9.0,温度调节到70°C ;I)待pH及温度稳定后加入喊性蛋白酶,加入量为4g/kg植物蛋白原料;J)维持pH和温度稳定,水解3-5小时;K)调节 pH 到 7-8 ;L)将酶解产物做高速匀浆处理后,进行喷雾干燥,得到粉状植物水解蛋白。前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案,均为本专利技术可采用并要求保护的方案:如本专利技术,各选择即可和其他选择任意组合,本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合,均为本专利技术所要保护的技术方案,在此不做穷举。本专利技术人在研究工作中发现,加入α-淀粉酶、纤维素酶、果胶酶和半纤维素酶之后可以有效提闻蛋白水解度,提闻广品品质,而进一步加入α _半乳糖昔酶和植酸酶又可以水解棉籽糖、水苏糖和植酸,可以进一步有效降低抗营养因子含量。在添加α -淀粉酶、纤维素酶、果胶酶和半纤维素酶预水解植物蛋白原料后,显著提高蛋白水解度;还增加了方案适用性,不仅适用于豆柏粉,还可用于棉籽蛋白、小麦蛋白粉和大米蛋白粉的水解。如附图一,水解过后,大豆、棉籽、小麦、大米的多肽分子量主要分布于2kDa到15kDa之间。添加α-半乳糖苷酶后,植物蛋白原料中的水苏糖和棉籽糖含量降低了70% -90% ;添加植酸酶后,原料中的植酸降低了 60% -80%,这显著减少了原料中的抗营养因子水平,提高动物的生产性能。在豆柏的水解产物中,蛋白类抗营养因子大豆球蛋白降低了 60% -90%,β-伴大豆球蛋白降低了 55 % -85 %,胰蛋白酶抑制因子降低了 60 % -95 %,表明该工艺适合于植物源蛋白的加工,蛋白水解比较彻底。具体方案中,采取多步水解方案,首先热水环境使蛋白变性,加入α-淀粉酶、纤维素酶、果胶酶和半纤维素酶预水解植物蛋白原料和加入α-半乳糖苷酶和植酸酶水解棉籽糖、水苏糖和植酸降低抗营养因子含量,之后再依次进行中性蛋白酶和碱性蛋白酶的水解。特定的水解次序,酶加入量和pH、温度和时间控制,使得最终取得最佳的水解效果。本专利技术的有益效果:适应性较广,可以水解多种植物蛋白原料;水解过程彻底,产物主要为100个以下的氨基酸残基组成的多肽;可降低植物原料中的各种抗营本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种水解植物蛋白的方法,其特征在于依次包括以下步骤:A)称取植物蛋白原料,加入相对原料质量5‑8倍的温度为90‑100℃的水,搅拌均匀,维持90℃以上20‑30min;B)让温度冷却到50‑60℃,边搅拌边调节pH到3‑5,温度维持在50‑60℃;C)待pH及温度稳定后加入以下酶的混合物:质量比为α‑淀粉酶:纤维素酶:半纤维素酶:果胶酶:α‑半乳糖苷酶:植酸酶=10:5:5:2:2:1,混合物加入量为3‑8g/kg植物蛋白原料;D)维持pH和温度稳定,水解2‑5小时;E)调节pH到6‑8,温度调节到55‑65℃;F)待pH及温度稳定后加入中性蛋白酶,加入量为2‑4g/kg植物蛋白原料;G)维持pH和温度稳定,水解2‑5小时;H)调节pH到8‑9,温度调节到60‑70℃;I)待pH及温度稳定后加入碱性蛋白酶,加入量为3‑5g/kg植物蛋白原料;J)维持pH和温度稳定,水解2‑5小时;K)调节pH到6‑8;L)将酶解产物做高速匀浆处理后,进行喷雾干燥,得到粉状植物水解蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种水解植物蛋白的方法,其特征在于依次包括以下步骤: A)称取植物蛋白原料,加入相对原料质量5-8倍的温度为90-100°C的水,搅拌均匀,维持 90°C 以上 20-30min ; B)让温度冷却到50-60°C,边搅拌边调节pH到3-5,温度维持在50_60°C; C)待pH及温度稳定后加入以下酶的混合物:质量比为α-淀粉酶:纤维素酶:半纤维素酶:果胶酶:α-半乳糖苷酶:植酸酶=10:5:5:2:2:1,混合物加入量为3_8g/kg植物蛋白原料; D)维持pH和温度稳定,水解2-5小时; E)调节pH到6-8,温度调节到55-650C; F)待pH及温度稳定后加入中性蛋白酶,加入量为2-4g/kg植物蛋白原料; G)维持pH和温度稳定,水解2-5小时; H)调节pH到8-9,温 度调节到60-70°C; I)待PH及温度稳定后加入碱性蛋白酶,加入量为3-5g/kg植物蛋白原料; J)维持PH和温度稳定,水解2-5小时; K)调节pH到6-8 ; L)将酶解产物做高速匀浆处理后,进行喷雾干燥,得到粉状植物水解蛋白。2.如权利要求1所述的水解植物蛋白的方法,其特征在于:所述植物蛋白原料选自豆柏、棉籽、小麦和大米中的一种或多种。3.如权利要求1所述的水解植物蛋白的方法,其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐旭
申请(专利权)人:成都美溢德生物技术有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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