一種飼料用高蛋白餅粕和一種提高飼料用餅粕蛋白含量的方法以及一種飼料用餅粕與流程

文檔序號：12043398閱讀：578來源：國知局

導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>食品,飲料機(jī)械,設(shè)備的制造及其制品加工制作,儲藏技術(shù)

本發(fā)明涉及飼料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種飼料用高蛋白餅粕和一種提高飼料用餅粕蛋白含量的方法以及由該方法制得的飼料用餅粕。

背景技術(shù)：

我國是油料作物加工大國，2014年油料作物產(chǎn)量達(dá)到4272萬噸，絕大部分油料作物用于加工生產(chǎn)油脂。油料作物在油脂加工過程中會產(chǎn)生大量的餅粕，如菜籽粕、米糠粕以及棉籽粕等，這些餅粕粗蛋白含量一般在35～42％，氨基酸組成相對均衡，是一種廉價而又優(yōu)良的蛋白質(zhì)資源，廣泛應(yīng)用于豬、牛、魚等動物的喂養(yǎng)中。

近年來，我國對油料作物的研究發(fā)展非常迅速，并取得了明顯的成效，但研究主要集中在油脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)、油脂適度加工技術(shù)以及油脂營養(yǎng)學(xué)方面，對油脂加工過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物餅粕研究較少。目前，油料作物加工生產(chǎn)油脂過程中的副產(chǎn)物餅粕絕大多數(shù)直接烘干用作飼料或飼料原料，而且這些餅粕中大多數(shù)都含有植酸抗?fàn)I養(yǎng)因子，植酸與礦物質(zhì)結(jié)合影響動物和水產(chǎn)品對礦物質(zhì)的吸收利用，限制了餅粕在飼料行業(yè)中的有效利用。

關(guān)于餅粕中蛋白的研究一般都集中在提取高純度蛋白作為食品配料應(yīng)用，但是，提取條件繁瑣，耗水量大。除了大豆蛋白食品配料廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)外，國內(nèi)基本沒有菜籽蛋白、棉籽蛋白以及米糠蛋白等食品配料的大規(guī)模生產(chǎn)。即使以高成本代價生產(chǎn)出這些蛋白，其產(chǎn)品應(yīng)用也會有很大的局限性。針對餅粕飼料的研究主要集中在發(fā)酵飼料粕方面，通過發(fā)酵后餅粕在適口性方面有一定的增強(qiáng)，但對于餅粕中的蛋白含量提升以及植酸去除沒有實(shí)質(zhì)性的改善。

目前，提高飼料用餅粕中蛋白含量的方法有化學(xué)法、物理法以及酶水解法等。化學(xué)法一般通過堿溶酸提或添加化合物等，在工業(yè)上實(shí)行起來較為困難，會帶來試劑殘留和環(huán)保方面的問題。復(fù)合多糖酶酶水解法可以很好的將餅粕中膳食纖維類成分水解成可溶性小分子物質(zhì)，有利于蛋白點(diǎn)的提高，但由于餅粕中的膳食纖維與蛋白、膳食纖維與膳食纖維之間通過共價鍵結(jié)合緊密，單獨(dú)采用復(fù)合多糖酶水解效果并不是很理想。物理法采用蒸汽爆破處理(通過蒸汽的高溫高壓以及剪切作用對物料進(jìn)行處理)可以達(dá)到降解物料中大分子間相互作用的目的，使分子與分子之間的共價鍵斷裂。

CN103750140A采用蒸汽爆破裝置對小麥進(jìn)行蒸汽爆破處理，該方法成功使小麥中纖維素和半纖維素降解，解決了小麥粉口感差、消化難的問題。當(dāng)單獨(dú)采用蒸汽爆破裝置處理飼料餅粕時，即使降解了其中的膳食纖維，但還是不能很好的將降解物與蛋白分離開來，最終蛋白點(diǎn)沒有得到提升；在處理過程中，對餅粕顆粒度大小也有一定的要求。

現(xiàn)有關(guān)于油料作物加工生產(chǎn)油脂過程中副產(chǎn)物餅粕中植酸去除方法有膜分離法、離子交換法以及酶法等。膜分離法中容易造成污染和膜堵塞等問題，在實(shí)際操作中分離效果會顯著降低，不能達(dá)到預(yù)想效果。離子交換法需要經(jīng)常對樹脂進(jìn)行清理或更換，處理量也有限，在工業(yè)連續(xù)化生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)。由于餅粕中植酸與蛋白、纖維、礦物質(zhì)等成分結(jié)合，單獨(dú)使用植酸酶法水解效果并不會很顯著。

綜上所述，采用現(xiàn)有技術(shù)提供的方法很難水解餅粕中的膳食纖維和植酸，因此，由現(xiàn)有技術(shù)制得的餅粕中蛋白含量低、植酸含量高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)制得的飼料用餅粕中蛋白含量低、植酸含量高的缺陷，本發(fā)明提供了一種飼料用高蛋白餅粕和一種提高飼料用餅粕蛋白含量的方法以及由該方法制得的飼料用餅粕。采用本發(fā)明提供的方法能夠制備出高蛋白、低植酸、適口性好的飼料用餅粕，實(shí)現(xiàn)了餅粕在飼料行業(yè)中的有效利用。

本發(fā)明提供了一種飼料用高蛋白餅粕，以餅粕的總量為基準(zhǔn)，蛋白的含量高于50重量％。

本發(fā)明提供了一種新的提高飼料用餅粕蛋白含量的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將餅粕原料進(jìn)行蒸汽爆破得到漿液A；

(2)對漿液A進(jìn)行酶水解；

(3)對酶水解所得漿液依次進(jìn)行分離和干燥。

本發(fā)明提供了一種由本發(fā)明所述的方法制得的飼料用餅粕。

本發(fā)明的飼料用高蛋白餅粕蛋白含量高，植酸含量低。

采用本發(fā)明提供的方法在提高飼料用餅粕中蛋白含量的同時，改善了飼料用餅粕的適口性，采用發(fā)明提供的優(yōu)選實(shí)施方式，在提高飼料用餅粕中蛋白含量，改善飼料用餅粕的適口性的同時，有效去除了飼料用餅粕中的植酸，大大提高了生產(chǎn)效益。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種飼料用高蛋白餅粕，以餅粕的總量為基準(zhǔn)，蛋白的含量高于50重量％。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，以餅粕的總量為基準(zhǔn)，所述蛋白的含量為55-70重量％。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，以餅粕的總量為基準(zhǔn)，植酸的含量不高于1重量％，優(yōu)選為0-0.6重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3-0.6重量％。

本發(fā)明提供的飼料用餅粕不僅蛋白含量高，植酸含量低，并且改善了飼料用餅粕的適口性，實(shí)現(xiàn)了餅粕在飼料行業(yè)中的有效利用。

需要說明的是，在本發(fā)明中，所述蛋白含量，是以不含水的餅粕的總量為基準(zhǔn)計算的干基蛋白含量；所述植酸含量，是以不含水的餅粕的總量為基準(zhǔn)計算的干基植酸含量。

本發(fā)明的飼料用餅粕只要具有上述組成即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明對其制備方法無特殊要求，為了進(jìn)一步提高飼料用餅粕中蛋白含量，優(yōu)選提高飼料用餅粕蛋白含量的方法包括以下步驟：

(1)將餅粕原料進(jìn)行蒸汽爆破得到漿液A；

(2)對漿液A進(jìn)行酶水解；

(3)對酶水解所得漿液依次進(jìn)行分離和干燥。

在本發(fā)明中，所述餅粕原料可以為任何由膳食纖維、植酸與蛋白相互聯(lián)結(jié)的餅粕原料，優(yōu)選選自菜籽粕、米糠粕和棉籽粕中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述餅粕原料的粒徑不大于0.38mm，優(yōu)選為不大于0.25mm。采用這種優(yōu)選的方式能夠得到蛋白含量高、植酸含量低和適口性好的飼料用餅粕。

在本發(fā)明中，優(yōu)選可以通過粉碎法和研磨法對油料作物油脂加工過程中產(chǎn)生的餅粕進(jìn)行處理，以得到上述粒徑的餅粕原料。

在本發(fā)明中，所述餅粕原料的粒徑通過普通篩分測得。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述蒸汽爆破的實(shí)施方式包括在蒸汽爆破裝置中，將含有餅粕原料與水的混合物進(jìn)行蒸煮。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述蒸煮的溫度為120-200℃，優(yōu)選為160-180℃。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述蒸煮的時間為2-30min，優(yōu)選為10-20min。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述餅粕原料與水的質(zhì)量比為1:2-5。

蒸汽爆破裝置的溫度通過壓力調(diào)節(jié)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠通過對壓力的調(diào)節(jié)得到適宜的蒸煮溫度。

在本發(fā)明中，優(yōu)選待步驟(1)所得漿液A冷卻后進(jìn)行所述步驟(2)。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(2)所述對漿液A進(jìn)行酶水解可以是直接使用復(fù)合多糖酶對步驟(1)所得漿液A進(jìn)行水解，也可以是先使用植酸酶對漿液A進(jìn)行水解得到漿液B；然后使用復(fù)合多糖酶對漿液B進(jìn)行水解得到漿液C，優(yōu)選步驟(2)所述對漿液A進(jìn)行酶水解包括：

使用植酸酶對漿液A進(jìn)行水解得到漿液B；

使用復(fù)合多糖酶對漿液B進(jìn)行水解得到漿液C。

采用這種優(yōu)選方式，不但能夠提高飼料用餅粕中的蛋白含量還能夠降低飼料用餅粕中的植酸含量。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)所得漿液A呈微酸性，因此，步驟(2)優(yōu)選使用植酸酶對漿液A進(jìn)行水解。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，使用植酸酶對漿液A進(jìn)行水解的條件包括：料液質(zhì)量比為1:4-6。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，使用植酸酶對漿液A進(jìn)行水解的條件包括：漿液pH恒定為5.2-5.8。

本發(fā)明中，所述料液質(zhì)量比和pH可以通過向漿液A中加水、酸性溶液和堿性溶液中的一種或多種進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述料液質(zhì)量比指的是漿液A中加水、酸性溶液和堿性溶液中的一種或多種進(jìn)行調(diào)節(jié)后所形成漿液中餅粕與水的質(zhì)量比。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，使用植酸酶對漿液A進(jìn)行水解的條件包括：溫度為40-50℃。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，使用植酸酶對漿液A進(jìn)行水解的條件包括：時間為2-3h。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，相對于每克干物質(zhì)，所述植酸酶的用量為2500-3500U。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述使用復(fù)合多糖酶對漿液B進(jìn)行水解的條件包括：pH恒定為3.3-3.6。所述pH通過向漿液B中加酸性溶液或堿性溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述使用復(fù)合多糖酶對漿液B進(jìn)行水解的條件包括：溫度為42-48℃。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述使用復(fù)合多糖酶對漿液B進(jìn)行水解的條件包括：時間為6-72h，優(yōu)選為24-48h。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，相對于每克干物質(zhì)，所述復(fù)合多糖酶的用量為15-25FBG。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述復(fù)合多糖酶由曲霉屬菌株發(fā)酵制得。

在本發(fā)明中，所述復(fù)合多糖酶優(yōu)選由纖維素酶、阿拉伯聚糖酶、木聚糖酶、葡聚糖酶以及半纖維素酶組成的復(fù)合酶。

在本發(fā)明中，所述酸性溶液可以為本領(lǐng)域常用的酸性溶液，例如可以選自鹽酸、硝酸和硫酸中的一種或多種。

在本發(fā)明中，所述堿性溶液可以為本領(lǐng)域常用的堿性溶液，例如可以選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選將步驟(2)所得漿液pH調(diào)節(jié)至4.3-4.7后進(jìn)行步驟(3)。采用這種優(yōu)選方式的目的是將漿液調(diào)到蛋白質(zhì)等電點(diǎn)附近，有利于可溶性蛋白質(zhì)的沉淀。

根據(jù)本發(fā)明，對步驟(3)所述對酶水解所得漿液依次進(jìn)行分離和干燥的方式?jīng)]有特殊的限制，可以為本領(lǐng)域常用的任何分離和干燥的方式。

優(yōu)選地，所述分離為離心分離，所述離心分離條件包括：在3000-4000g下離心分離10-20min。其中，g為重力加速度(9.8m/s²)。

優(yōu)選地，所述干燥溫度為60-80℃，干燥時間為4-6h。

本發(fā)明還提供了由上述方法制得的飼料用餅粕。

采用本發(fā)明提供的方法成功的制得水分含量不高于12重量％，蛋白含量高于50重量％，優(yōu)選為55-70重量％，植酸含量低于1重量％，優(yōu)選為0-0.6重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3-0.6重量％的飼料用餅粕。

以下通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施過程和所產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更清楚地了解本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所在，但不能對本發(fā)明的實(shí)施范圍構(gòu)成任何限定。

本發(fā)明中，餅粕中水分含量測定采用GB/T 5497-1985方法；

蛋白含量測定采用GB 5009.5-2010中的凱氏定氮法；

植酸含量測定參考A modified colorimetric method for phytic acid analysis in soybean，取0.5g樣品與10mL 2.4％(w/w)鹽酸混合并在磁力攪拌器上攪拌1h，1000rpm離心10min后，在上清液中加入1g氯化鈉固體，攪拌10min后4℃下靜置1h；接著在1000rpm下離心10min，將清液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中并加水定容后搖勻；取3mL定容液，加入2mL水后與4mL的三氯化鐵-磺基水楊酸混合試劑(0.075g三氯化鐵與0.75g磺基水楊酸溶解定容至250mL容量瓶配制而成)混合，3000rpm下離心10min后，靜置5min后在500nm下測吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算植酸含量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線制作：精確稱取一定量植酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶解后定容至100mL容量瓶中，確保濃度為0.1mg/mL。分別取定容好的植酸溶液0、1、2、3、4和5mL到10mL刻度管中，加水至5mL，再加入4mL三氯化鐵-磺基水楊酸混合試劑，3000rpm下離心10min，靜置5min后在500nm下測吸光度。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y＝0.9085-1.0103x，R2＝0.9965，x為濃度(mg/mL)，y為吸光度。

實(shí)施例1

取50g粒徑不大于0.25mm的菜籽粕在蒸汽爆破裝置中與水按1:2的質(zhì)量比例混合均勻進(jìn)行蒸煮，蒸煮溫度為160℃，蒸煮時間為10min。得到漿液A，待漿液A冷卻至室溫后，加水調(diào)節(jié)料液質(zhì)量比為1:4，加6moL/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至5.2，在40℃下加入相對于每克干物質(zhì)2500U的植酸酶，酶解2h后得到漿液B。加6moL/L的鹽酸調(diào)節(jié)漿液B的pH至3.3，在42℃下加入相對于每克干物質(zhì)15FBG的復(fù)合多糖酶，酶解24h，得到漿液C。調(diào)節(jié)漿液C的pH至4.3，在3000g下離心10min后放入滾筒中進(jìn)行干燥，干燥溫度為60℃，干燥時間為4h。