一种功能性肽蛋白粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种以畜禽血球为原料制备功能性肽蛋白粉的方法，所述方法为：将新鲜的畜禽血液连续离心分离为血浆和血球，血球经物理和化学法处理后，细胞膜被破坏，细胞内的蛋白质变性，向破壁和变性处理结束后的血球溶液中加入酸（或碱）和蛋白酶制剂进行酶解，使血球蛋白酶解为含有功能性成分的小分子肽和氨基酸，然后将酶解完成后的产物离心并加入酸和脱色剂进行脱色，最后将脱色处理后的血球溶液喷雾干燥即可。本发明专利技术还提供了所述方法制备的功能性肽蛋白粉，其蛋白含量高、必需氨基酸含量高、生物活性肽含量高、可消化吸收率高、抗氧化能力强，能提高畜禽抗病力、蛋白沉积和生产性能，可广泛用于畜禽和水产动物，也可作为鱼粉、豆粕的替代品。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种以畜禽血球为原料制备功能性肽蛋白粉的方法，所述方法为：将新鲜的畜禽血液连续离心分离为血浆和血球，血球经物理和化学法处理后，细胞膜被破坏，细胞内的蛋白质变性，向破壁和变性处理结束后的血球溶液中加入酸（或碱）和蛋白酶制剂进行酶解，使血球蛋白酶解为含有功能性成分的小分子肽和氨基酸，然后将酶解完成后的产物离心并加入酸和脱色剂进行脱色，最后将脱色处理后的血球溶液喷雾干燥即可。本专利技术还提供了所述方法制备的功能性肽蛋白粉，其蛋白含量高、必需氨基酸含量高、生物活性肽含量高、可消化吸收率高、抗氧化能力强，能提高畜禽抗病力、蛋白沉积和生产性能，可广泛用于畜禽和水产动物，也可作为鱼粉、豆粕的替代品。【专利说明】一种功能性肽蛋白粉及其制备方法和应用
本专利技术属于动物源性蛋白饲料制备
，具体涉及一种功能性肽蛋白粉及其制备方法和应用。
技术介绍
随着畜牧养殖业的飞速发展，全球畜禽产量不断攀升，并带动饲料产量的增长，2012年全球饲料产量达到了 9.59亿吨，而我国饲料产量位居世界第一。随着饲料产量的增力口，饲料原料的需求量加大，尤其是具有重要营养生理功能的蛋白质原料，已成为影响我国畜牧业发展的第一大原料供给瓶颈。因此，如何开发利用现有的饲料蛋白资源，提高蛋白质的有效利用率和品质，开源节流、“变废为宝”是解决我国蛋白饲料短缺，进而促进我国畜牧养殖业可持续发展的一个极其重要的途径与措施。 作为畜禽屠宰加工过程中的主要副产物，畜禽血液营养丰富，蛋白质含量约17%-22%且必需氨基酸含量高，脂肪含量低(0.15%-0.2%)，素有“液态肉”之称。据初步估计，全世界每年可利用的畜禽血液总量是相当可观的。1994年以来，全世界每年大约宰杀30亿头牛、猪和羊，血产量近亿吨。而我国各种动物血尤为丰富，是世界上动物血液资源最丰富的国家之一。据统计，目前我国家禽年出栏数已超过100亿羽，通常每屠宰一只家禽，约可收集0.1kg血液，则粗估家禽血液产量高达1000万吨。而以血液蛋白含量为18%计算，这些血液相当于180万吨蛋白。此外，我国每年猪出栏数超过6.4亿头，肉牛出栏数超过5000万头，羊出栏数超过2亿头。由此可见，我国畜禽血液资源丰富，具有广阔的应用前旦 -5^ O 目前，国内畜禽血液的利用主要是以血豆腐、血粉、血浆粉等初级加工形式，深加工技术落后，产业化程度较低，利用率较低，致使大量营养资源流失，并造成环境污染。研究表明，废弃的血液形成严重的污染，其BOD高达250000mg.L_\ COD达375000mg.L'依据我国肉类加工工业水污染物排放标准(GB13457-92)，畜禽屠宰后排入下水道的污染物的BOD应低于300mg.L_\ COD不超过500mg.L'为防治畜禽血液排放造成的环境污染，需投入大量的人力物力。由此可见，大力开发利用动物血液资源，使血液加工向系列化、多样化和高附加值方向发展，已经成为了畜禽血液加工利用的一个重要研究方向。 虽然血粉等饲用血液制品早已产业化、商品化，加工技术日趋成熟。但血液本身固有的缺陷如血腥味、颜色、吸收率低、利用率低等，使其固有的营养潜力难以得到充分有效的发挥，极大限制了产品的使用和推广。畜禽血液及其产品主要存在以下问题: I)血液产品消化吸收少，血球(红细胞)产品更差，氨基酸组成不平衡。血粉的第一限制性氨基酸是异亮氨酸，其次是蛋氨酸，饲喂动物时需注意补加其限制性氨基酸。 2)产品适口性差，有血腥味，呈黑褐色，并具粘性，极大限制了产品的添加量。Pond和Maner (1984)发现，生血粉固有的血腥味和一些不适宜加工将大大降低味觉敏感动物的采食量。大多数学者认为，血粉在家畜日粮中的添加量为猪10%以下，鸡3-5%。若用量过大，易引起腹泻，对畜禽生长有抑制作用。 3)产品成分变化大，贮存时间短。血粉产品成分变化大，影响饲喂效果，这可能与血液中微生物尤其是致病菌有关，微生物大量繁殖，降低PH进而影响产品的营养价值。而血液产品易吸潮、结块、生蛆、发霉、腐败的特性，导致血液产品不宜长期保存。 4)传统加工方式对血球蛋白的分子资源挖掘不够，产品的功能性未得到充分发挥。除蛋白质含量高外，畜禽血液还含有碳水化合物、脂肪、矿物质、维生素、酶类及一些活性肽类物质，这些物质既是动物营养必须的物质，还有具有抗氧化、调节免疫、抑菌等功能，而现有的生产加工技术多关注传统营养产品的制取，而忽略了畜禽血液的功能特性。 5)加工工艺方面，畜禽血液的传统加工工艺及其产品存在着固有缺陷。国内外普遍采用的血粉加工方法可分为普通法(土法、蒸煮离心脱水法、血浆粉生产法和喷雾干燥法)、发酵法和酶解法。在普通法加工过程中，血液中细胞变硬，适口性差，不利于消化吸收；发酵法加工的血粉粗蛋白含量低且不稳定，发酵时间长、载体用量大；酶解法虽较为温和，但蛋白酶解过程中易产生苦味肽。 因此，寻求适宜的加工处理方式和脱色方法，改善血液产品的适口性，提高消化利用率，建立规范的工艺流程是开发利用畜禽血液的关键，还可进一步挖掘血液产品中抗氧化、抗菌、血脂调节、免疫调节等功能特性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种以畜禽血球为主要原料制备功能性肽蛋白粉的方法，所述方法制备的功能性肽蛋白粉为一种新型产品，功能性肽蛋白(Funct1nal peptide protein, FPP)是以优质蛋白为原料，经单一或复合有益微生物发酵或蛋白酶水解或微生物与蛋白酶联合处理，后经干燥、粉碎，制得营养价值高的蛋白类物质，富含多种功能肽、易消化肽等活性成分。 本专利技术提供的功能性肽蛋白粉的制备方法，所述方法包括如下步骤: (I)制备血球:采集新鲜的畜禽血液(全血)，加入占血液总重量0.4%-0.8%的抗凝齐U，采用连续离心技术将畜禽血液分离为血浆和血球(血细胞)； (2)细胞破壁:在分离得到的血球中加入水和浓度为0.01-5.0moI/L的盐酸溶液，盐酸溶液、血球和水的质量比为(1-15): (10-50): (40-100)，制备血球稀释液；将血球稀释液在 25-60°C，150-300rpm 转速下孵化 10_90min ； (3)蛋白酶筛选及活力测定:选用酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶或风味酶，并对所选蛋白酶的活力进行测定； (4)蛋白酶解:在破壁处理后的血球稀释液中加入有机酸溶液或碱溶液调节pH至所选蛋白酶的最佳酶解pH，然后加入所选蛋白酶，并在最佳酶解温度下以120-300rpm反应4-15h ;酶解反应结束后，将酶解溶液在70-10(TC下水浴5-40min，使蛋白酶变性失活，终止反应；最后将酶解后的溶液在2000-10000g条件下离心5-20min，得到酶解上清液和下层沉淀，酶解上清液于0-9 °C暂存； (5)脱色:加水溶解步骤(4)中的下层沉淀得到沉淀液，水的加入量占沉淀重量的30%-70%，用有机酸调节pH至2.0-4.5，在每千克沉淀液中加入5_20mL脱色剂和2_15mL消泡剂，混匀，30-60°C下反应0.5-5h ； (6)喷雾干燥、冷却:将步骤(5)中脱色的沉淀液和步骤(4)中的酶解上清液混合并立即进行喷雾干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备功能性肽蛋白粉的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）制备血球：采集新鲜的畜禽血液，加入占血液总重量0.4%‑0.8%的抗凝剂，采用连续离心技术将畜禽血液分离为血浆和血球；（2）细胞破壁：在分离得到的血球中加入水和浓度为0.01‑5.0mol/L的盐酸溶液，盐酸溶液、血球和水的质量比为(1‑15):(10‑50):(40‑100)，制备血球稀释液；将血球稀释液在25‑60℃，150‑300rpm转速下孵化10‑90min；（3）蛋白酶筛选及活力测定：选用酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶或风味酶，并对所选蛋白酶的活力进行测定；（4）蛋白酶解：在破壁处理后的血球稀释液中加入有机酸溶液或碱溶液调节pH至所选蛋白酶的最佳酶解pH，然后加入所选蛋白酶，并在最佳酶解温度下以120‑300rpm反应4‑15h；酶解反应结束后，将酶解溶液在70‑100℃下水浴5‑40min，使蛋白酶变性失活，终止反应；最后将酶解后的溶液在2000‑10000g条件下离心5‑20min，得到酶解上清液和下层沉淀，酶解上清液于0‑9℃暂存；（5）脱色：加水溶解步骤（4）中的下层沉淀得到沉淀液，水的加入量占沉淀重量的30%‑70%，用有机酸调节pH至2.0‑4.5，在每千克沉淀液中加入5‑20mL脱色剂和2‑15mL消泡剂，混匀，30‑60℃下反应0.5‑5h；（6）喷雾干燥、冷却：将步骤（5）中脱色的沉淀液和步骤（4）中的酶解上清液混合并立即进行喷雾干燥，喷雾干燥的进风温度控制在100℃‑180℃，出风温度控制在60℃‑100℃，冷却后即得成品功能性肽蛋白粉。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张日俊，郑召君，黄燕，
申请(专利权)人：北京澳龙港生物技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11