一种适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法，主要步骤包括蛋白液制备、酶解、超滤、螯合、喷雾干燥得蛋白肽钙螯合物。本发明专利技术的方法以来源广泛的大豆蛋白为蛋白肽源，以无机钙盐为钙源，将铁元素与蛋白肽螯合，工艺流程简单，成本低，适合规模化的工业生产。本发明专利技术所制备的产品中小分子肽含量高，螯合态钙离子含量高，是一种新型的高效的饲料用补钙剂。

A preparation method of protein peptide calcium chelate suitable for ruminant

【技术实现步骤摘要】
一种适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法
本专利技术涉及一种有机常量元素的制备方法，尤其涉及一种适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法。
技术介绍
钙是动物生长发育和维持生理机能所必需的矿物质，也是动物机体中含量最多的无机元素。动物机体中的钙有99%存在于骨骼和牙齿中，组成机体支架，成为机体内钙的储存库，另外1％存在于软组织、细胞间隙和血液中，统称为混溶钙池，与骨钙保持着动态平衡。骨钙主要以非晶体的磷酸氢钙(CaHPO4)和晶体的羟磷灰石(3Ca3PO4×Ca(OH)2)形式存在，骨骼通过不断的成骨和溶骨作用使骨钙与血钙保持动态平衡。钙在动物代谢和生殖活动中起着重要作用，钙对所有细胞功能的发挥起着重要的生理调节作用。钙是机体内200多种酶的激活剂，使各器官能够正常运作，由于钙元素参与机体的新陈代谢，因此每天必须补充钙，钙在动物机体内含量不足会严重影响动物的生长发育和健康，所以家畜日粮中钙的补充极为重要。目前，市场上常见的补钙剂主要是无机钙，无机钙离子在消化吸收过程中易受饲料中植酸、氨基酸、纤维素、糖的复合物、维生素、不饱和脂肪酸等影响，导致吸收利用率低。研究证明，有机钙比无机钙有更高的生物利用率，且对动物的生长、生殖、健康及饲料转化率等有明显的促进作用。蛋白肽螯合钙是近年来在国内外发展较快的新型有机钙源补充剂，是钙离子与蛋白肽发生配位反应生成的具有环状结构的化合物。由于蛋白肽螯合钙是接近于动物体内天然形态的钙元素存在形式，有良好的化学稳定性、较高的生物学效价、易消化吸收、抗干扰、无刺激、无毒害作用，比相应的物无机态钙离子更为优越，目前被认为是一种较理想的饲料用补钙剂。因此，开发一类吸收利用率高、生化稳定性好、营养价值高、副作用小的蛋白肽螯合钙具有十分重要的市场意义。但是，目前国内对蛋白肽钙螯合物的研究和开发不多，有关适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法尚未见到研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的正是基于上述状况而提出的一种适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法，该方法以大豆蛋白为主要原料，工艺简单，成本低，易于实施。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案来实现的：一种适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法，包括以下步骤：（1）蛋白液制备：取大豆分离蛋白粉加水搅拌混匀，配制成蛋白浓度为10-15%（w/w）的蛋白溶液；（2）酶解：调节蛋白溶液PH值至8.0-8.5，加入蛋白酶，在50-55℃温度下酶解5-8h后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，即得到酶解液；（3）超滤：将步骤（2）得到的酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到蛋白肽溶液；（4）螯合反应：向步骤（3）得到的蛋白肽溶液中加入水溶性钙盐，水溶性钙盐的添加量为蛋白肽溶液中蛋白肽量（以蛋白质含量计）的30-50%，将溶液的pH值调整到5.5～6.0，在55-60℃下搅拌螯合反应2-3小时，得到蛋白肽钙螯合反应液；（5）喷雾干燥：将步骤（4）得到的蛋白肽钙螯合反应液进行喷雾干燥，即得到蛋白肽钙螯合物。步骤（1）所述的大豆分离蛋白粉为蛋白质含量≥90%的大豆分离蛋白。步骤（2）所述的蛋白酶为碱性蛋白酶，酶活力为250000-300000U/ml，蛋白酶的添加量为蛋白溶液中蛋白质量的1.5-2.0%。步骤（4）所述的水溶性钙盐为氯化钙、硝酸钙、氯酸钙、碳酸氢钙、磷酸二氢钙、乳酸钙中的任一种。通过实施上述技术方案，本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术的方法综合应用生物酶解、超滤、分子螯合和喷雾干燥等现代生物工程技术和现代加工技术，具有工艺流程简单，生产效率高，成本低，适合工业化规模生产的特点。（2）本专利技术的方法以来源广泛、易取的大豆蛋白为肽源，以无机钙盐为钙源，将钙离子与蛋白肽螯合，制成蛋白肽钙螯合物，所得产品中小分子肽（相对分子量介于180～1000Da之间）含量高达70%以上，螯合态钙离子含量在7%以上，螯合率达到90%以上。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步详细的说明，但是本专利技术的实施方式并不局限于此实施例表示的范围。实施例1（1）蛋白液制备：称取100公斤大豆分离蛋白粉（粗蛋白含量为92%），加水800公斤水，搅拌均匀，得到蛋白溶液；（2）酶解：调节蛋白溶液PH值至8.0，加入1.5公斤蛋白酶，在55℃温度下酶解8小时后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，得到酶解液；（3）超滤：将酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到蛋白肽溶液；（4）螯合反应：向蛋白肽溶液中加入氯化钙25公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至5.5，升温至55℃，保温反应2小时，得到蛋白肽钙螯合反应液；（5）喷雾干燥：将步骤（4）得到的蛋白肽钙螯合反应液进行喷雾干燥，即得到蛋白肽钙螯合物。实施例2（1）蛋白液制备：称取100公斤大豆分离蛋白粉（粗蛋白含量为90%），加水550公斤水，搅拌均匀，得到蛋白溶液；（2）酶解：调节蛋白溶液PH值至8.5，加入1.8公斤蛋白酶，在52℃温度下酶解5小时后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，得到酶解液；（3）超滤：将酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到蛋白肽溶液；（4）螯合反应：向蛋白肽溶液中加入氯化钙30公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至5.8，升温至60℃，保温反应3小时，得到蛋白肽钙螯合反应液；（6）喷雾干燥：将所得到的蛋白肽钙螯合反应液进行喷雾干燥，即得到蛋白肽钙螯合物。实施例3（1）蛋白液制备：称取100公斤大豆分离蛋白粉（粗蛋白含量为91%），加水600公斤水，搅拌均匀，得到蛋白溶液；（2）酶解：调节蛋白溶液PH值至8.2，加入1.62公斤蛋白酶，在50℃温度下酶解6小时后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，得到酶解液；（3）超滤：将酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到超滤透过液；（4）螯合反应：向蛋白肽溶液中加入氯化钙38公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至6.0，升温至58℃，保温反应2.5小时，得到蛋白肽钙螯合反应液；（6）喷雾干燥：将所得到的蛋白肽钙螯合反应液进行喷雾干燥，即得到蛋白肽钙螯合物。对上述实施例得到的成品进行蛋白肽分子量大小、钙元素总含量、螯合态钙含量以及螯合率的检测。肽分子量大小检测：采用高效凝胶过滤色谱（HPLC）法测定，以已知分子量蛋白质做参照。铁元素含量检测：采用原子吸收分光光度计分别测定蛋白肽钙螯合物中铁元素的总含量与螯合态钙的含量，并据此计算蛋白肽钙螯合物的螯合率。结果见表1，表2：表1：蛋白肽铁螯合物中蛋白肽分子量分布表2：蛋白肽钙螯合物中钙元素含量与螯合态钙含量组别钙元素总含量<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法，包括以下步骤：/n（1）蛋白液制备：取大豆分离蛋白粉加水搅拌混匀，配制成蛋白浓度为10-15%（w/w）的大豆蛋白溶液；/n（2）酶解：调节蛋白溶液PH值至8.0-8.5，加入蛋白酶，在50-55℃温度下酶解5-8h后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，即得到酶解液；/n（3）超滤：将步骤（2）得到的酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到蛋白肽溶液；/n（4）螯合反应：向步骤（3）得到的蛋白肽溶液中加入水溶性钙盐，水溶性钙盐的添加量为蛋白肽溶液中蛋白肽量（以蛋白质含量计）的30-50%，将溶液的pH值调整到5.5～6.0，在55-60℃下搅拌螯合反应2-3小时，得到蛋白肽钙螯合反应液；/n（5）喷雾干燥：将步骤（4）得到的蛋白肽钙螯合反应液进行喷雾干燥，即得到蛋白肽钙螯合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种适合反刍动物的蛋白肽钙螯合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）蛋白液制备：取大豆分离蛋白粉加水搅拌混匀，配制成蛋白浓度为10-15%（w/w）的大豆蛋白溶液；
（2）酶解：调节蛋白溶液PH值至8.0-8.5，加入蛋白酶，在50-55℃温度下酶解5-8h后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，即得到酶解液；
（3）超滤：将步骤（2）得到的酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到蛋白肽溶液；
（4）螯合反应：向步骤（3）得到的蛋白肽溶液中加入水溶性钙盐，水溶性钙盐的添加量为蛋白肽溶液中蛋白肽量（以蛋白质含量计）的30-50%，将溶液的pH值调整到5.5～6.0，在55-60℃下搅拌螯合反应2-3小时，得到蛋白肽钙螯合反应液；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈石良，
申请(专利权)人：陈石良，
类型：发明
国别省市：湖北;42