一种制备鸡爪皮蛋白原料的方法转让专利
申请号 : CN201511028517.2
文献号 : CN106922954B
文献日 : 2020-01-21
发明人 : 詹志春 , 徐丽 , 周樱 , 丁皓 , 程瑛 , 邓晓旭
申请人 : 武汉新华扬生物股份有限公司
摘要 :
本发明涉及一种制备鸡爪皮蛋白原料的方法，包括如下步骤：S100、将鸡爪皮与水混合，加入脂肪酶、角蛋白酶、无水亚硫酸钠，在pH8～10、40～50℃下酶解2～4h，得第一酶解液；S200、调节所述第一酶解液pH至7.0～9.0，添加HuPro蛋白酶，在50～70℃下酶解4～6h，得第二酶解液；S300、过滤所述第二酶解液，滤饼干燥粉碎，即得鸡爪皮蛋白原料。本发明通过酶解鸡爪皮实现天然蛋白质资源合理利用，酶解过程环境友好无污染，制得的蛋白饲料原料应用于畜禽饲料配方中替代或者部分替代蛋白原料。
权利要求 :
1.一种制备鸡爪皮蛋白原料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、将鸡爪皮与水混合，加入脂肪酶、角蛋白酶、无水亚硫酸钠，在pH8～10、40～50℃下酶解2～4h，得第一酶解液；
S200、调节所述第一酶解液pH至7.0～9.0，添加HuPro蛋白酶，在50～70℃下酶解4～
6h，得第二酶解液；
S300、过滤所述第二酶解液，滤饼干燥粉碎，即得鸡爪皮蛋白原料。
2.根据权利要求1所述的制备鸡爪皮蛋白原料的方法，其特征在于，所述步骤S100中，鸡爪皮与水的重量比为1∶8～1∶12，水溶液中脂肪酶的酶活为15～25U/mL、角蛋白酶的酶活为7.5～15U/mL，水溶液中亚硫酸钠的质量分数为10～20g/L；酶解过程中，摇床震荡或者搅拌。
3.根据权利要求1所述的制备鸡爪皮蛋白原料的方法，其特征在于，所述步骤S200中，水溶液中HuPro蛋白酶的酶活为9.0～18.0U/mL；酶解过程中，摇床震荡或者搅拌。
4.根据权利要求1所述的制备鸡爪皮蛋白原料的方法，其特征在于，所述步骤S300中，过滤所述第二酶解液，滤液中含有天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸，其中必需氨基酸的含量大于50％。
5.根据权利要求1所述的制备鸡爪皮蛋白原料的方法，其特征在于，所述步骤S100之前还包括：S001、从市场收集废弃鸡爪皮，清洗干净、沥干，烘箱干燥后直接使用或者粉碎备用。
6.根据权利要求1所述的制备鸡爪皮蛋白原料的方法，其特征在于，所述步骤S300中，过滤所述第二酶解液，滤液喷雾干燥后得到滤液干粉；所述鸡爪皮蛋白原料还包括所述滤液干粉。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的制备鸡爪皮蛋白原料的方法，其特征在于，所述鸡爪皮蛋白原料作为蛋白饲料原料用于畜禽饲料配方中。
说明书 :
一种制备鸡爪皮蛋白原料的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及动物饲料加工技术领域，更具体的说，涉及一种利用酶制剂降解鸡爪皮以制备鸡爪皮蛋白原料的方法。
背景技术
[0002] 鸡爪皮的表皮不同于哺乳动物皮的表皮，其中鸡爪外皮是鸡爪皮中的一层，有较厚的角质层，是在鸡爪加工中，经热水烫可退下的表皮。鸡爪外皮占每只肉鸡重量的比重很低，但是，随着肉鸡产业，凤爪行业的不断发展和鸡爪脱皮机的广泛应用，凤爪的生产和加工数量不断上升，每年世界上得到鸡爪外皮约达到10万吨左右。长时间废弃堆积对生态环境造成重大危害，对人体的健康构成重大威胁，同时也是对潜在食物资源的一种浪费。
[0003] 近些年来，针对鸡爪外皮的回收利用逐渐展开，曹祥芬等首次对鸡脚皮的组织结构进行研究并对鸡脚皮制造高档装饰革的技术关键进行论述，使得鸡脚皮在制革方面的应用更为成熟。很多动物饲料公司通过简单处理将鸡爪外皮加工成饲料应用于畜禽养殖中，但利用率较低。国内外关于鸡爪外皮深度开发与利用的报道很少，并未得到相关领域科学家的应有重视，相关研究非常少，因而目前对鸡爪外皮的认识非常有限。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于：提供一种制备鸡爪皮蛋白原料的方法，解决现有技术中鸡爪皮作为饲料添加时利用率低的问题。
[0005] 本发明解决上述技术问题的方案在于：提供一种制备鸡爪皮蛋白原料的方法，包括如下步骤：
[0006] S100、将鸡爪皮与水混合，加入脂肪酶、角蛋白酶、无水亚硫酸钠，在pH8～10、40～50℃下酶解2～4h，得第一酶解液；
[0007] S200、调节所述第一酶解液pH至7.0～9.0，添加HuPro蛋白酶，在50～70℃下酶解4～6h，得第二酶解液；
[0008] S300、过滤所述第二酶解液，滤饼干燥粉碎，即得鸡爪皮蛋白原料。
[0009] 在本发明提供的制备鸡爪皮蛋白原料的方法中，所述步骤S100中，鸡爪皮与水的重量比为1∶8～1∶12，水溶液中脂肪酶的酶活为15～25U/mL、角蛋白酶的酶活为7.5～15U/mL，水溶液中亚硫酸钠的质量分数为10～20g/L；酶解过程中，摇床震荡或者搅拌。
[0010] 在本发明提供的制备鸡爪皮蛋白原料的方法中，所述步骤S200中，水溶液中HuPro蛋白酶的酶活为9.0～18.0U/mL；酶解过程中，摇床震荡或者搅拌。
[0011] 在本发明提供的制备鸡爪皮蛋白原料的方法中，所述步骤S300中，过滤所述第二酶解液，滤液中含有天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸，其中必需氨基酸的含量大于50％。
[0012] 在本发明提供的制备鸡爪皮蛋白原料的方法中，所述步骤S100之前还包括：
[0013] S001、从市场收集废弃鸡爪皮，清洗干净、沥干，烘箱干燥后直接使用或者粉碎备用。
[0014] 在本发明提供的制备鸡爪皮蛋白原料的方法中，所述步骤S300中，过滤所述第二酶解液，滤液喷雾干燥后得到滤液干粉；所述鸡爪皮蛋白原料还包括所述滤液干粉。
[0015] 在本发明提供的制备鸡爪皮蛋白原料的方法中，所述鸡爪皮蛋白原料作为蛋白饲料原料用于畜禽饲料配方中。
[0016] 实施本发明，具有如下有益效果：本发明使用脂肪酶、角蛋白酶、HuPro蛋白酶对鸡爪皮进行降解，实现天然蛋白质资源合理利用，酶解过程环境友好无污染，制得的蛋白饲料原料应用于畜禽饲料配方中替代或者部分替代蛋白原料。
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图中：
[0018] 图1为本发明制备鸡爪皮蛋白原料的方法较佳实施例的流程图；
[0019] 图2为本发明实施例中滤液的氨基酸分析图谱。
具体实施方式
[0020] 下面将结合实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0021] 现有技术中对于鸡爪皮的研究较少，直接将鸡爪皮粉碎后添加在畜禽养殖饲料中，利用率很低。
[0022] 本发明的主要创新点在于，使用脂肪酶、角蛋白酶、HuPro蛋白酶对鸡爪皮进行降解，得到富含各种氨基酸的鸡爪皮蛋白原料，以替代或者部分替代畜禽饲料配方中的蛋白原料。
[0023] 酶解过程参数包括料液比、酶解温度、酶解pH值、添加量、辅剂、酶解时间等。料液比以水能够刚好没过鸡爪皮为基础，再进行单因素试验确定最佳比例；酶解温度及pH值根据起主要作用的角蛋白酶及HuPro蛋白酶的最适反应温度及pH值确定；添加量通过单因素试验确定；辅剂种类及添加量通过单因素试验及正交试验确定；酶解时间通过单因素试验确定。
[0024] 图1示出了本发明制备鸡爪皮蛋白原料的方法较佳实施例的流程，如图1所示，本发明制备鸡爪皮蛋白原料的方法，包括如下步骤：
[0025] S100、将鸡爪皮与水混合，加入脂肪酶、角蛋白酶、无水亚硫酸钠，在pH8～10、40～50℃下酶解2～4h，得第一酶解液；
[0026] S200、调节所述第一酶解液pH至7.0～9.0，添加HuPro蛋白酶，在50～70℃下酶解4～6h，得第二酶解液；
[0027] S300、过滤所述第二酶解液，滤饼干燥粉碎，即得鸡爪皮蛋白原料。
[0028] 实施例1
[0029] 1)原料的准备
[0030] 从市场收集废弃鸡爪皮，自来水清洗干净，沥干，放置80℃烘箱干燥12h，无需粉碎直接保存备用，或者粉碎备用。
[0031] 2)酶解过程
[0032] 鸡爪皮与水的重量比为1∶8置于反应釜，加入一定量脂肪酶、角蛋白酶、无水亚硫酸钠，使酶解体系的水溶液中脂肪酶活性达到15U/mL，角蛋白酶酶活15U/mL，亚硫酸钠的质量分数为10g/L，在pH8.0、40℃下酶解4h，酶解过程中，摇床震荡或者机械搅拌或者磁力搅拌，得第一酶解液；
[0033] 调节第一酶解液pH至7.0，添加HuPro蛋白酶，使酶解体系的水溶液中HuPro蛋白酶的酶活为18.0U/mL；在70℃下酶解4h，得第二酶解液。
[0034] 实施例2
[0035] 1)原料的准备
[0036] 从市场收集废弃鸡爪皮，自来水清洗干净，沥干，放置80℃烘箱干燥12h，无需粉碎直接保存备用，或者粉碎备用。
[0037] 2)酶解过程
[0038] 鸡爪皮与水的重量比为1∶12置于反应釜，加入一定量脂肪酶、角蛋白酶、无水亚硫酸钠，使酶解体系的水溶液中脂肪酶活性达到25U/mL，角蛋白酶酶活7.5U/mL，亚硫酸钠的质量分数为20g/L，在pH10.0、50℃下酶解2h，酶解过程中，摇床震荡或者机械搅拌或者磁力搅拌，得第一酶解液；
[0039] 调节第一酶解液pH至9.0，添加HuPro蛋白酶，使酶解体系的水溶液中HuPro蛋白酶的酶活为9.0U/mL；在50℃下酶解6h，得第二酶解液。
[0040] 实施例3
[0041] 1)原料的准备
[0042] 从市场收集废弃鸡爪皮，自来水清洗干净，沥干，放置80℃烘箱干燥12h，无需粉碎直接保存备用，或者粉碎备用。
[0043] 2)酶解过程
[0044] 鸡爪皮与水的重量比为1∶10置于反应釜，加入一定量脂肪酶、角蛋白酶、无水亚硫酸钠，使酶解体系的水溶液中脂肪酶活性达到20U/mL，角蛋白酶酶活10U/mL，亚硫酸钠的质量分数为15g/L，在pH9、45℃下酶解3h，酶解过程中，摇床震荡或者机械搅拌或者磁力搅拌，得第一酶解液；
[0045] 调节第一酶解液pH至8.0，添加HuPro蛋白酶，使酶解体系的水溶液中HuPro蛋白酶的酶活为15.0U/mL；在60℃下酶解5h，得第二酶解液。
[0046] 结果分析
[0047] 上述实施例1～3中第二酶解液的成分类似，先以实施例3中得到的第二酶解液为例，进行酶解产物分析如下：
[0048] 第二酶解液过滤，得滤液和滤饼。滤液采用柱前衍生高效液相色谱法进行氨基酸分析，图谱如图2所示，滤液含十六种氨基酸，含有较高含量的缬氨酸、酪氨酸、亮氨酸，其中必需氨基酸占54.16％，结果如下表1：
[0049] 表1：酶解滤液中氨基酸分析
[0050]编号 名称 滤液中氨基酸含量(ug/mL) 含量(％)
1 Asp天门冬氨酸 78.19 4.55％
2 Glu谷氨酸 49.41 2.88％
3 Ser丝氨酸 47.4 2.76％
4 His组氨酸 81.98 4.78％
5 Gly甘氨酸 103.78 6.05％
6 Thr苏氨酸 159.17 9.27％
7 Arg精氨酸 87.19 5.08％
8 Ala丙氨酸 49.38 2.88％
9 Tyr酪氨酸 233.23 13.59％
10 Cys胱氨酸 56.24 3.28％
11 Val缬氨酸 248.91 14.50％
12 Met蛋氨酸 29.54 1.72％
13 Phe苯丙氨酸 103.47 6.03％
14 Ile异亮氨酸 114.53 6.67％
15 Leu亮氨酸 217.8 12.69％
16 Lys赖氨酸 56.37 3.28％
1 Asp天门冬氨酸 78.19 4.55％
2 Glu谷氨酸 49.41 2.88％
3 Ser丝氨酸 47.4 2.76％
4 His组氨酸 81.98 4.78％
5 Gly甘氨酸 103.78 6.05％
6 Thr苏氨酸 159.17 9.27％
7 Arg精氨酸 87.19 5.08％
8 Ala丙氨酸 49.38 2.88％
9 Tyr酪氨酸 233.23 13.59％
10 Cys胱氨酸 56.24 3.28％
11 Val缬氨酸 248.91 14.50％
12 Met蛋氨酸 29.54 1.72％
13 Phe苯丙氨酸 103.47 6.03％
14 Ile异亮氨酸 114.53 6.67％
15 Leu亮氨酸 217.8 12.69％
16 Lys赖氨酸 56.37 3.28％
[0051] 滤饼(酶解残渣)烘干，经体外消化试验验证可显著提高鸡爪皮蛋白利用率，结果如下表2：
[0052] 表2：鸡爪皮体外消化率
[0053] 未酶解鸡爪皮 酶解鸡爪皮蛋白消化率(％) 43.52％ 75.46％
干物质消化率(％) 55.22％ 71.52％
干物质消化率(％) 55.22％ 71.52％
[0054] 表2是酶解鸡爪皮(滤饼)与未酶解鸡爪皮采用两步体外消化体系进行蛋白消化率及干物质消化率的分析，酶解鸡爪皮蛋白消化率高出未经酶解产品的31.94％，干物质消化率也高出16.3％，可见酶解对提高鸡爪皮的蛋白利用率。
[0055] 滤液喷雾干燥后得到滤液干粉，滤饼粉碎得到滤饼干粉，滤液干粉和滤饼干粉均可作为蛋白饲料原料，应用于畜禽饲料配方中替代或者部分替代蛋白原料。
[0056] 需要特别说明的是，本发明各实施例中的分析方法如下：
[0057] 过滤液氨基酸分析：采用柱前衍生高效液相色谱法；
[0058] 酶解残渣进行蛋白质含量的测定：采用凯氏定氮法；
[0059] 脂肪酶酶活：参考GB/T23535～2009；
[0060] 角蛋白酶酶活：参考SHY～2015101600；
[0061] HuPro蛋白酶：参考GB/T 23527～2009。
[0062] 显然，上面描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。