一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產(chǎn)品及其制備方法
【專利說明】一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產(chǎn)品及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及飼料領(lǐng)域，具體地說，涉及一種由南極磷?!下或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產(chǎn)品及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]南極磷蝦是地球上資源量最大的生物品種之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，南極磷蝦資源的生物量保守估算約有6.5?10億噸。南極磷蝦是迄今為止人類所發(fā)現(xiàn)的生物中蛋白含量最高的物種，蛋白含量高且優(yōu)，磷蝦肉的蛋白質(zhì)含量為17.65%，干磷蝦則高達(dá)65%，是其他動(dòng)物性食物的二至三倍。南極磷蝦含有的氨基酸種類齊全，尤其是賴氨酸的含量非常豐富，占蛋白質(zhì)含量的9.73%。南極磷蝦酶解液中富含各種氨基酸、活性肽類、有機(jī)酸等。
[0004]目前，有關(guān)南極磷蝦的開發(fā)利用主要在于人體食用和南極磷蝦油的提取方面，但是南極磷蝦中存在氟含量過高的問題，人體食用會(huì)存在健康隱患。為此，中國海洋大學(xué)和大連理工大學(xué)提出了相關(guān)脫氟方法，并分別于2010和2011年申請(qǐng)了酸堿沉淀法制備南極磷蝦低氟蛋白的專利。與此同時(shí)，遼寧省大連海洋漁業(yè)集團(tuán)公司也申請(qǐng)了氧化鈣脫氟的專利(CN102559825 Α)。脫氟處理雖然可以將南極磷蝦蛋白的氟含量作一定程度的降低，但添加了酸堿或外加劑，存在衛(wèi)生問題，即使脫氟后還存在氟危害隱患，所以食用價(jià)值是很低的?？梢?，將南極磷蝦直接用于制備人體食品，其價(jià)值和市場(chǎng)空間并不大，這大大限制我國南極磷蝦捕撈業(yè)的發(fā)展。因此開發(fā)南極磷蝦新的高附加值用途和新型綠色加工技術(shù)很有必要，并具有重要意義。
[0005]農(nóng)業(yè)是我國未來重點(diǎn)發(fā)展的一個(gè)行業(yè)，但我國目前土壤大部分存在貧瘠、污染、板結(jié)以及酸化等等問題，這是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的一個(gè)巨大問題。要實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展，高效、新型土壤改良劑的開發(fā)勢(shì)在必行。目前市面出現(xiàn)的土壤改良劑質(zhì)量參差不齊，普遍儲(chǔ)存效果不理想問題。經(jīng)試驗(yàn)，采用磷蝦和磷蝦加工下腳料制備的蝦肽土壤改良劑，在土壤改良和作物營養(yǎng)方面具有極其獨(dú)特的作用。應(yīng)用試驗(yàn)為天化股份有限公司與專利申請(qǐng)單位共同承擔(dān)的云南中煙集團(tuán)200畝試驗(yàn)田，試驗(yàn)點(diǎn)云南沾益大坡馬街子。據(jù)了解，該200畝示范田有50畝為連續(xù)三年絕收，2015年采用南極磷蝦極其下腳料制備的土壤改良劑施用，每畝施用8?10kg，該試驗(yàn)田的煙葉種植基地土壤改良效果非常好，煙葉質(zhì)量達(dá)到國際優(yōu)質(zhì)煙水平，豐產(chǎn)豐收，煙葉產(chǎn)量提高了 100%，煙葉質(zhì)量同時(shí)得到大幅提高。紅云紅河集團(tuán)高層、云南省化工研究院院長、云天化股份總經(jīng)理等領(lǐng)導(dǎo)均到現(xiàn)場(chǎng)參觀，對(duì)“烤煙種植蝦肽甲殼素土壤改良及綜合防治”示范田的效果給予了高度評(píng)價(jià)，并引起了新華網(wǎng)云南頻道、人民網(wǎng)云南頻道、云南日?qǐng)?bào)、云南電視臺(tái)、云南經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)等媒體爭(zhēng)相報(bào)道和強(qiáng)勢(shì)關(guān)注。截至目前，尚未有過公開的有關(guān)南極磷蝦或其加工下腳料制備高效土壤改良劑的研究或報(bào)道。
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮?014103397234的中國發(fā)明專利公開了《一種利用低值蝦及蝦下腳料制備蝦膏的方法》，該專利采用的是低值蝦及蝦下腳料作為原料通過糖與氨基酸進(jìn)行美拉德反應(yīng)形成風(fēng)味物質(zhì)，制備食品用蝦膏產(chǎn)品，過程需采用超臨界二氧化碳萃取等復(fù)雜技術(shù)。該專利采用的蝦原料種類、技術(shù)方法和產(chǎn)品用途均與本發(fā)明專利存在很大差異。本發(fā)明主要針對(duì)南極磷蝦，工藝路線采用殼肉分離的分段處理技術(shù)。用酸對(duì)蝦殼進(jìn)行酸解，蝦肉采用酶解，合并酸解液和酶解液并濃縮得到富含氨基葡萄糖、各種氨基酸、蝦紅素及蝦磷脂的膏狀產(chǎn)品，產(chǎn)品富含氨基酸、蝦紅素、磷酸類和氨基葡糖糖鹽，用于特效飼料原料或農(nóng)業(yè)用途。
[0007]綜上，本發(fā)明具有良好創(chuàng)新性和可行性，利用本發(fā)明加工技術(shù)，將南極磷蝦及其加工下腳料通過綠色工藝制備成膏狀氨基酸產(chǎn)品，用于農(nóng)業(yè)和飼料行業(yè)是具有巨大的價(jià)值空間的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服目前南極磷蝦捕撈過程的運(yùn)輸和保藏成本高，以及南極磷蝦含氟量大對(duì)食用存在健康隱患等棘手問題，提供一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產(chǎn)品。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產(chǎn)品，由如下方法制成:
(1)將新鮮南極磷蝦或其加工下腳料進(jìn)行殼肉分離處理:
(2)蝦殼用酸進(jìn)行水解形成氨基葡萄糖鹽，所述酸為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸或醋酸;所述酸的用量為蝦殼質(zhì)量的5?30%;酸解液采用堿調(diào)pH在7-10，所述堿為Na0H、K0H、Ga0、Mg0、Na2C03、K2C03，Ga(0H)2或Mg(OH)2中的一種或兩種以上混合；
(3)分離的肉漿液進(jìn)行酶解處理，所述酶為纖維素水解酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、組織蛋白酶、木瓜蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶、絲氨酸蛋白酶、巰基蛋白酶、金屬蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶中的一種或兩種以上混合，酶解溫度40?60°C，酶的質(zhì)量為底物質(zhì)量的0.04-0.1%，酶解時(shí)間為0.5?3小時(shí);對(duì)肉漿酶解液進(jìn)行離心處理，將大顆粒未酶解徹底的蛋白分離并返回酶解工段；
(4)肉漿酶解液和蝦殼酸解液合并混均，再進(jìn)行除水至含水率為30?45%。
[0010]作為優(yōu)選的，在上述的膏狀氨基酸產(chǎn)品中，所述殼肉分離處理的方法為勻漿篩分、擠壓分離或機(jī)械剝離分離。
[0011]作為優(yōu)選的，在上述的膏狀氨基酸產(chǎn)品中，步驟(2)所述酸為鹽酸或硫酸，所述酸的用量為蝦殼質(zhì)量的10-20%。
[0012]作為優(yōu)選的，在上述的膏狀氨基酸產(chǎn)品中，步驟(2)的酸解液用堿調(diào)pH在8-9。所述堿最佳為GaO或MgO。
[0013]作為優(yōu)選的，在上述的膏狀氨基酸產(chǎn)品中，步驟(3)所用酶為纖維素酶、胰蛋白酶或木瓜蛋白酶。
[0014]作為優(yōu)選的，在上述的膏狀氨基酸產(chǎn)品中，步驟(3)所述離心處理為板框過濾分離、離心過濾分離或離心沉降分離。
[0015]作為優(yōu)選的，在上述的膏狀氨基酸產(chǎn)品中，步驟(4)所述除水方法為常用蒸發(fā)、減壓蒸發(fā)、減壓強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)或離心沉降除水。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果: (I)本發(fā)明將南極磷蝦及其加工下腳料制備成膏狀氨基酸產(chǎn)品，大大降低南極磷蝦捕撈過程的保藏和運(yùn)輸成本問題。
[0017](2)本發(fā)明得到的膏狀氨基酸可用于高效飼料添加劑和農(nóng)業(yè)高效土壤改良劑。避開了南極磷蝦含氟量高對(duì)人體食用存在健康隱患弊端，為南極磷蝦開發(fā)了新的高值化利用途徑。如作為土壤改良劑，其附加值和功能超過人體食用。利用這種改良劑，每畝地施用5-15kg，作物產(chǎn)量至少可提高30%，甚至數(shù)倍。
[0018](3)本發(fā)明的制備方法操作簡單，過程綠色，加工過程零排放，產(chǎn)品性能優(yōu)越。采用的快速酶解工藝，最快可在40分鐘就可將磷蝦蛋白進(jìn)行水解完成。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:膏狀氨基酸產(chǎn)品制備步驟如下:
(1)將新鮮南極磷蝦采用勻漿篩分方法進(jìn)行殼肉分離處理:
(2)蝦殼用鹽酸進(jìn)行水解形成氨基葡萄糖鹽;鹽酸用量為蝦殼質(zhì)量的10%;酸解液用GaO調(diào)pH在8 0
[0020](3)分離的肉漿液采用纖維素水解酶進(jìn)行酶解處理;酶解溫度為40°C，纖維素水解酶質(zhì)量為底物質(zhì)量的0.04%，酶解時(shí)間為0.5小時(shí);對(duì)肉漿酶解液進(jìn)行板框過濾分離，將大顆粒未酶解徹底的蛋白返回酶解工段；
(4)肉漿酶解液和蝦殼酸解液合并混均，再進(jìn)行減壓蒸發(fā)除水至含水率為30?45%，得到富含氨基葡萄糖、各種氨基酸、蝦紅素及蝦磷脂的膏狀產(chǎn)品。
[0021]所得膏狀氨基酸產(chǎn)品外觀為褐色，氣味為腐敗氣味，氨基葡萄糖鹽酸鹽含量超過4%，各種氨基酸總含量超過45%，蝦紅素含量大于200ppm，蝦磷脂含量大于0.2%。所得產(chǎn)品一般不作為飼料添加劑，比較適合作為農(nóng)業(yè)土壤改良劑和土壤重金屬修復(fù)劑，用量為每畝施用5-15kg，效果極佳。
[0022]實(shí)施例2:膏狀氨基酸產(chǎn)品制備步驟如下:
(I)將新鮮南極磷蝦的加工下腳料采用擠壓分離方法進(jìn)行殼肉分離處理:
(2)蝦殼用硫酸進(jìn)行水解形成氨基葡萄糖鹽;所用酸量為蝦殼質(zhì)量的20%;酸解液用MgO調(diào)pH在9 ；
(3)分離的肉漿液采用胰蛋白酶進(jìn)行酶解處理，酶解溫度60°C，酶的質(zhì)量為底物質(zhì)量的
0.1%，酶解時(shí)間為3小時(shí);對(duì)肉漿酶解液進(jìn)行離心過濾分離，將大顆粒未酶解徹底的蛋白分離并返回酶解工段；
(4)肉漿酶解液和蝦殼酸解液合并混均，再進(jìn)行離心沉降除水至含水率為30?45%，得到富含氨基葡萄糖、各種氨基酸、蝦紅素及蝦磷脂的膏狀產(chǎn)品。
[0023]所得膏狀氨基酸產(chǎn)品顏色為黃色，氣味為濃芳香味，氨基葡萄糖硫酸鹽含量超過5%，各種氨基酸總含量超過45%，蝦紅素含量大于200ppm，蝦磷脂含量大于0.2%，微生物和霉菌指標(biāo)達(dá)到飼料級(jí)，可作為高效飼料蛋白源，每噸飼料可添加30-50kg;也可以作為農(nóng)業(yè)高效土壤改良劑或土壤重金屬修復(fù)劑，每畝施用量5-15kg，效果極佳。
[0024]實(shí)施例3:膏狀氨基酸產(chǎn)品制備步驟如下:
(1)將新鮮南極磷蝦和其加工下腳料采用機(jī)械剝離分離的方法進(jìn)行殼肉分離處理:
(2)蝦殼用醋酸進(jìn)行水解形成氨基葡萄糖鹽;所用酸量為蝦殼質(zhì)量的30%;酸解液用堿調(diào)pH在10，所用堿為NaOH和MgO混合；
(3)分離的肉漿液進(jìn)行酶解處理，所用酶為組織蛋白酶和木瓜蛋白酶混合，酶解溫度500C，酶的質(zhì)量為底物質(zhì)量的0.08%，酶解時(shí)間為2小時(shí);對(duì)肉漿酶解液進(jìn)行離心處理，將大顆粒未酶解-底的蛋白分離并返回酶解工段；
(4)肉漿酶解液和蝦殼酸解液合并混均，再進(jìn)行減壓強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)除水至含水率為30?45%，得到富含氨基葡萄糖、各種氨基酸、蝦紅素及蝦磷脂的膏狀產(chǎn)品。
[0025]所得膏狀氨基酸產(chǎn)品為淺黃色，氣味為清香味，氨基葡萄糖醋酸鹽含量比鹽酸和硫酸工藝低，為1%左右，各種氨基酸總含量超過45%，蝦紅素和磷脂含量大于鹽酸和硫酸工藝，含量分別達(dá)到300ppm和0.3%以上，微生物和霉菌指標(biāo)可到達(dá)飼料級(jí)，可作為高效飼料蛋白源，每噸飼料可添加30-50kg ；也可以作為農(nóng)業(yè)高效土壤改良劑或土壤重金屬修復(fù)劑，每畝施用量5_15kg，效果極佳。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產(chǎn)品，其特征在于由如下方法制成: (1)將新鮮南極磷蝦或其加工下腳料進(jìn)行殼肉分離處理: (2)蝦殼用酸進(jìn)行水解形成氨基葡萄糖鹽，所述酸為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸或醋酸;所述酸的用量為蝦殼質(zhì)量的5?30%;酸解液采用堿調(diào)pH在7-10，所述堿為NaOH、KOH、GaO、MgO、Na2C03、K2C03，Ga(0H)2或Mg(OH)2中的一種或兩種以上混合； (3)分離的肉漿液進(jìn)行酶解處理，所述酶為纖維素水解酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、組織蛋白酶、木瓜蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶、絲氨酸蛋白酶、巰基蛋白酶、金屬蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶中的一種或兩種以上混合，酶解溫度40?60°C，酶的質(zhì)量為底物質(zhì)量的0.04-0.1%，酶解時(shí)間為0.5?3小時(shí);對(duì)肉漿酶解液進(jìn)行離心處理，將大顆粒未酶解徹底的蛋白分離并返回酶解工段； (4)肉漿酶解液和蝦殼酸解液合并混均，再進(jìn)行除水至含水率為30?45%。2.如權(quán)利要求1所述的膏狀氨基酸產(chǎn)品，其特征在于，所述殼肉分離處理的方法為勻漿篩分、擠壓分離或機(jī)械剝離分離。3.如權(quán)利要求1所述的膏狀氨基酸產(chǎn)品，其特征在于步驟(2)中，所述酸為鹽酸或硫酸，所用酸量為蝦殼質(zhì)量的10-20%。4.如權(quán)利要求1所述的膏狀氨基酸產(chǎn)品，其特征在于步驟(2)中，酸解液采用堿調(diào)pH在8-9。5.如權(quán)利要求1所述的膏狀氨基酸產(chǎn)品，其特征在于，所述堿為GaO或MgO。6.如權(quán)利要求1所述的膏狀氨基酸產(chǎn)品，其特征在于步驟(3)中，所述酶為纖維素酶、胰蛋白酶或木瓜蛋白酶。7.如權(quán)利要求1所述的膏狀氨基酸產(chǎn)品，其特征在于步驟(3)中，所述離心處理為板框過濾分離、離心過濾分離或離心沉降分離。8.如權(quán)利要求1所述的膏狀氨基酸產(chǎn)品，其特征在于步驟(4)中，所述除水方法為常用蒸發(fā)、減壓蒸發(fā)、減壓強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)或離心沉降除水。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產(chǎn)品及其制備方法。本發(fā)明以南極磷蝦或其加工下腳料為原料，經(jīng)過殼肉分離后，肉漿進(jìn)行酶解形成氨基酸液，蝦殼用酸水解形成氨基葡萄糖液，然后將氨基酸液和氨基葡萄糖液混合并蒸發(fā)濃縮至含水30?45%，得到富含氨基葡萄糖、各種氨基酸、蝦紅素及蝦磷脂的膏狀產(chǎn)品，可作為高效飼料添加劑和農(nóng)業(yè)高效土壤改良劑。本發(fā)明的目的在于克服目前南極磷蝦捕撈過程的運(yùn)輸和保藏成本高、含氟量大等問題。本制備方法操作簡單，處理能力大，過程零排放，產(chǎn)品性能優(yōu)越，附加值高，為南極磷蝦的下游加工和應(yīng)用領(lǐng)域開拓了新途徑。
【IPC分類】A23K20/142, A23K10/10, C09K101/00, A23K10/26, A23K10/14, A23K10/22, C09K17/14
【公開號(hào)】CN105707470
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610115393
【發(fā)明人】王榮輝
【申請(qǐng)人】湛江市博泰生物化工科技實(shí)業(yè)有限公司