一种羽毛蛋白粉及其制备方法技术

本发明专利技术涉及羽毛蛋白粉的制备方法以及采用所述方法制备的羽毛蛋白粉。本发明专利技术首先进行洗涤、干燥和切割预处理，然后采用汽爆技术对羽毛进行有效的汽爆处理，破坏羽毛角蛋白的稳定空间结构，再进行酶解处理，使其变为可溶性的小肽及氨基酸，从而提高羽毛蛋白的胃蛋白酶消化率，使其生物学效价得到很大的提高。本发明专利技术的生产方法简单、生产成本低、加工周期短，而且设备效率高，羽毛粉中粗蛋白含量高达９０％以上，体外胃蛋白消化率达到８８％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动物饲料
更具体地，本专利技术涉及羽毛蛋白粉制 备方法，还涉及采用所迷方法制备的羽毛蛋白粉。
技术介绍
家禽养殖业是我国畜牧业的支柱产业之一，也是规模化集约化程度最 高、与国际先进水平最为接近的产业，但是蛋白詞料资源的不足与缺乏已 严重制约家禽养殖业的可持续发展，主要靠进口鱼粉来填补能量饲料中的蛋白质空缺。根据国家饲料工业办公室的预测，到2010年，我国蛋白质伺 料需要量为6000万吨，而供给量仅能达到2200万吨。面对如此巨大的资源 缺口 ，如何找到合适的动物蛋白源已成为当前飼料业的重要课题。羽毛的蛋白质含量为80%-90%,并且富含必需氨基酸，除蛋氨酸、赖 氨酸等4钟含量稍低外，其他氨基酸含量均高于鱼粉。在国际上被认为是一 种有巨大潜在价值的蛋白质。随着我国养禽业的不断发展，每年家禽出栏 数达32亿只，年生产家禽羽毛20万吨以上，但被利用的不足10万吨。大量 的家禽羽毛被浪费，同时还造成了严重的环境污染。由于羽毛角蛋白的特殊结构，严重影响其开发利用。从一级结构看， 羽毛角蛋白含胱氨酸较多(4.65%),胱氨酸中的二硫键在肽链间形成交联 结构阻碍了角蛋白的溶解；从高级结构上看，a-螺旋状的肽链组成复合螺旋 式的初原纤维，ll根初原纤维构成小原纤维，小原纤维在平行排列大原纤 维二形成角蛋白，空间构象属纤维蛋白。由于角蛋白结构复杂，表现出质 够坚硬、不溶于水、不能酶解、不能被消化吸收，必须通过物理或化学手 段处理使之结构发生变化，变成小肽、氨基酸等才能被动物消化吸收。目前，羽毛处理方法主要有高溫高压水解法、酸碱水解法和酶降解法等。高温高压水解法一般应用于角蛋白饲料生产中，其流程为羽毛清杂、投入水解罐，直接或间接通入蒸汽，水解成块状蛋白质凝胶，烘干粉碎后 用作饲料。产品质量取决于时间、温度、压力等工艺参数。目前我国大多 采用这种方法进行角蛋白飼料的生产。由于工艺设备落后，工艺参数不易 控制，水解效果不佳，产品质量不稳定，氨基酸消化率低或蛋白质严重变性。酸碱水解法在中和阶段，需消耗大量酸碱，产品含盐量过高，适口性 差，产品用作词料或詞料添加剂后，会抑制动物生长，加之产生大量的酸 碱废水，污染环境，因此应用受到一定限制。近年来也有氧化法提取羽毛角蛋白的报道，采用的氧化剂主要有过氧 乙酸、卣素和双氧水等，但也存在氧化反应时间长、羽毛溶解率低的缺陷。 生物技术包括微生物及酶降解的办法，然而，现在还没有简单的方法可以 用于工业生产，尤其是利用角蛋白酶或降解角蛋白的微生物对角蛋白进行 工业化分解。通常情况下，普通的酶难以分解羽毛蛋白(何武顺，饲用羽毛粉的加工方法，粮食与饲料工业，2001(2):21-24),因此该法的关键在于 能否找到高效降解菌抹并设计出 一套适合这种高效降解菌抹的水解工艺。在羽毛粉的加工处理方面，借助在温和条件下复合处理方法，可获得 上面描述的方法所没有的许多优点。CN02156489.2公开了一种羽毛粉的加 工处理方法，该方法使用弱碱性盐、弱酸性盐作为氧化还原剂，酵母菌作 为催化剂进行反应，用置换的方式破解羽毛粉中的角蛋白分子链间的二硫 键，然后再通过膨化机械处理得到羽毛粉。CN92101599.2公开一种水解角 蛋白的方法，该方法使用含有亚硫酸根离子的水溶液处理固态角蛋白成分 以生成变性的角蛋白，再用角蛋白酶水解生成角蛋白水解液，经进一步处 理后可用作饲料添加剂。采用上述现有技术获得的羽毛蛋白粉产品的胃蛋白酶消化率仅仅达到 约80%,这表明本技术在提高蛋白飼料的体外消化率方面优势突出。为此，本专利技术人经过大量试验研究，终于完成了本专利技术，本专利技术不同 于上述现有技术，采用物理与生物方法相结合的处理方式，反应条件更加 温和，避免了剧烈的化学反应，对羽毛粉的品质无影响，质量稳定。
技术实现思路
[要解决的技术问题]本专利技术的目的是提供一种羽毛蛋白粉的制备方法。 本专利技术的另一个目的是提供一种羽毛蛋白粉。 [技术方案]本专利技术是通过下述技术方案实现的。 本专利技术涉及一种羽毛蛋白粉的生产方法。该方法的步骤如下1) 家禽羽毛原料进行洗涤、干燥与切割预处理；2) 将预处理羽毛装满汽爆机的爆腔，在室温与1.0-2.5MPa的压力下进行汽爆处理；3) 按照羽毛与水的重量比为1: l至l: 5往汽爆处理的羽毛中加水；4) 使用酸或碱将其水的pH调节至6.0-8.5,然后以家禽羽毛原料重量 计加入0.05%-0.5%蛋白酶制剂，再在温度45-75。C下进行酶解反应0.5-3h;5 )上述步骤4 )得到的酶解液在IO(TC下保温8-12min灭酶； 6)灭酶后再进行干燥、粉碎得到羽毛蛋白粉。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述的家禽羽毛原料是一种或多种 选自鸡、鸭、鵝羽毛或羽绒加工下脚料的原料。根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述的干燥是以已知方式将所述 的家禽羽毛原料干燥至以所述原料总重量计水含量小于18%。根据本专利技术的另 一种优选实施方式，所迷的家禽羽毛原料在洗涤干燥 后不经切割而直接使用。优选地，切割处理的尺寸降低至l.Ocm以下较佳。根据本专利技术的另 一种优选实施方式，所述的汽爆处理时间是60-500秒。根据本专利技术的另 一种优选实施方式，所述的酸选自无机酸或有机酸； 所述的碱选自无机碱或有机碱。优选地，所述的无机酸选自硫酸、盐酸、硝酸或磷酸；所述的有机酸 选自乙酸、柠檬酸、酒石酸或丙酸；所述的无机i成选自氬氧化钠、氢氧化 钾、碳酸钠或氢氧化铵；所述的有机碱选自丁胺、辛胺、乙醇胺或四曱基 氯化铵。6根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述的酶是一种或多种选自真菌 蛋白酶、细菌蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和蔆萝蛋白酶的蛋白酶。本专利技术还涉及采用所述方法得到的羽毛蛋白粉，其特征在于所述羽毛 蛋白粉的粗蛋白含量是以所述羽毛蛋白粉总重量计90%以上，所得产品的体外胃蛋白酶消化率在88%以上。下面将详细地描述本专利技术。本专利技术首先采用汽爆技术对羽毛进行有效的预处理，破坏羽毛角蛋白 的稳定空间结构，然后进行酶解处理，使其变为可溶性的小肽及氨基酸， 从而提高羽毛蛋白的胃蛋白酶消化率，使其生物学效价得到较大的提高。本专利技术涉及一种羽毛蛋白粉的生产方法。该方法的步骤如下1)家禽羽毛原料进行洗涤、干燥与切割预处理。家禽羽毛的蛋白含量很高，而且富含动物所需的多种必需氨基酸，但 是家禽羽毛因为其所含的角蛋白稳定性非常强，很难被胃肠道内的消化酶 消化，造成消化利用率极低，所以没有得到有效的利用。因此，家禽羽毛 原料需要进行预处理。在本专利技术的意义上，所述的家禽羽毛原料应该理解是任何动物羽毛原 料，例如鸡、鸭、鹅羽毛、驼鸟、鹆子、火鸡羽毛，还应该理解是家禽食 品加工或羽毛加工工业的含有羽毛的废料。优选地，所述的家禽羽毛原料是一种或多种选自鸡、鸭、鹅羽毛或羽 绒加工下脚料的原料。家禽羽毛原料预处理包括用水洗涤除去在该原料中夹带的诸如沙土 、 杂草等杂物。洗涤方式可以是没有任何限制，例如可以采用直接用水冲洗方式，或 者采用水浸泡与沥干相结合的方式。然后，以已知方式进行干燥，将所述的家禽羽毛原料干燥至以所述原 料总重量计水含量小于18%。所谓的已知干燥方式可以包括例如自然晾干、 使用烘干设备干燥之类的本
的技术人员熟知的方式。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羽毛蛋白粉的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下：　１）家禽羽毛原料进行洗涤、干燥和切割预处理；　２）将预处理羽毛装满汽爆机的爆腔，在室温与１．０－２．５ＭＰａ的压力下进行汽爆处理；　３）按照羽毛与水的重量比为１∶１至 １∶５往汽爆处理的羽毛中加水；　４）使用酸或碱将其所用水的ｐＨ调节至６．０－８．５，然后以家禽羽毛原料重量计加入０．０５％－０．５％蛋白酶制剂，再在温度４５－７５℃下进行酶解反应０．５－３ｈ；　５）上述步骤４）得到的酶解液在１０ ０℃下保持８－１２ｍｉｎ灭酶；　６）灭酶后再进行干燥、粉碎得到羽毛蛋白粉。

【技术特征摘要】
1、一种羽毛蛋白粉的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下1)家禽羽毛原料进行洗涤、干燥和切割预处理；2)将预处理羽毛装满汽爆机的爆腔，在室温与1.0-2.5MPa的压力下进行汽爆处理；3)按照羽毛与水的重量比为1∶1至1∶5往汽爆处理的羽毛中加水；4)使用酸或碱将其所用水的pH调节至6.0-8.5，然后以家禽羽毛原料重量计加入0.05％-0.5％蛋白酶制剂，再在温度45-75℃下进行酶解反应0.5-3h；5)上述步骤4)得到的酶解液在100℃下保持8-12min灭酶；6)灭酶后再进行干燥、粉碎得到羽毛蛋白粉。2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的家禽羽毛原料是 一种或多种选自鸡、鸭、鵝羽毛或羽绒加工下脚料的原料。3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的干燥是以已知方 式将所述的家禽羽毛原料干燥至以所述原料总重量计水含量小于18%。4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的家禽羽毛原料在 洗涤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞金，张文斌，华霄，赵伟，张益奇，徐桂敏，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[]