一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產品及其制備方法
【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品及其制備方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及飼料領域，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品及其制備方法。
【背景技術】
[0003]南極磷蝦是地球上資源量最大的生物品種之一。據統計，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現的生物中蛋白含量最高的物種，蛋白含量高且優，磷蝦肉的蛋白質含量為17.65%，干磷蝦則高達65%，是其他動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、有機酸等。
[0004]目前，有關南極磷蝦的開發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，人體食用會存在健康隱患。為此，中國海洋大學和大連理工大學提出了相關脫氟方法，并分別于2010和2011年申請了酸堿沉淀法制備南極磷蝦低氟蛋白的專利。與此同時，遼寧省大連海洋漁業集團公司也申請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，存在衛生問題，即使脫氟后還存在氟危害隱患，所以食用價值是很低的。可見，將南極磷蝦直接用于制備人體食品，其價值和市場空間并不大，這大大限制我國南極磷蝦捕撈業的發展。因此開發南極磷蝦新的高附加值用途和新型綠色加工技術很有必要，并具有重要意義。
[0005]農業是我國未來重點發展的一個行業，但我國目前土壤大部分存在貧瘠、污染、板結以及酸化等等問題，這是我國農業發展面臨的一個巨大問題。要實現我國農業健康、可持續發展，高效、新型土壤改良劑的開發勢在必行。目前市面出現的土壤改良劑質量參差不齊，普遍儲存效果不理想問題。經試驗，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方面具有極其獨特的作用。應用試驗為天化股份有限公司與專利申請單位共同承擔的云南中煙集團200畝試驗田，試驗點云南沾益大坡馬街子。據了解，該200畝示范田有50畝為連續三年絕收，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，該試驗田的煙葉種植基地土壤改良效果非常好，煙葉質量達到國際優質煙水平，豐產豐收，煙葉產量提高了 100%，煙葉質量同時得到大幅提高。紅云紅河集團高層、云南省化工研究院院長、云天化股份總經理等領導均到現場參觀，對“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價，并引起了新華網云南頻道、人民網云南頻道、云南日報、云南電視臺、云南經濟日報等媒體爭相報道和強勢關注。截至目前，尚未有過公開的有關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道。
[0006]申請號為2014103397234的中國發明專利公開了《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行美拉德反應形成風味物質，制備食品用蝦膏產品，過程需采用超臨界二氧化碳萃取等復雜技術。該專利采用的蝦原料種類、技術方法和產品用途均與本發明專利存在很大差異。本發明主要針對南極磷蝦，工藝路線采用殼肉分離的分段處理技術。用酸對蝦殼進行酸解，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品，產品富含氨基酸、蝦紅素、磷酸類和氨基葡糖糖鹽，用于特效飼料原料或農業用途。
[0007]綜上，本發明具有良好創新性和可行性，利用本發明加工技術，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品，用于農業和飼料行業是具有巨大的價值空間的。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服目前南極磷蝦捕撈過程的運輸和保藏成本高，以及南極磷蝦含氟量大對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品。
[0009]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產品，由如下方法制成:
(1)將新鮮南極磷蝦或其加工下腳料進行殼肉分離處理:
(2)蝦殼用酸進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量的5?30%;酸解液采用堿調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，酶的質量為底物質量的0.04-0.1%，酶解時間為0.5?3小時;對肉漿酶解液進行離心處理，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，再進行除水至含水率為30?45%。
[0010]作為優選的，在上述的膏狀氨基酸產品中，所述殼肉分離處理的方法為勻漿篩分、擠壓分離或機械剝離分離。
[0011]作為優選的，在上述的膏狀氨基酸產品中，步驟(2)所述酸為鹽酸或硫酸，所述酸的用量為蝦殼質量的10-20%。
[0012]作為優選的，在上述的膏狀氨基酸產品中，步驟(2)的酸解液用堿調pH在8-9。所述堿最佳為GaO或MgO。
[0013]作為優選的，在上述的膏狀氨基酸產品中，步驟(3)所用酶為纖維素酶、胰蛋白酶或木瓜蛋白酶。
[0014]作為優選的，在上述的膏狀氨基酸產品中，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]作為優選的，在上述的膏狀氨基酸產品中，步驟(4)所述除水方法為常用蒸發、減壓蒸發、減壓強制循環蒸發或離心沉降除水。
[0016]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果: (I)本發明將南極磷蝦及其加工下腳料制備成膏狀氨基酸產品，大大降低南極磷蝦捕撈過程的保藏和運輸成本問題。
[0017](2)本發明得到的膏狀氨基酸可用于高效飼料添加劑和農業高效土壤改良劑。避開了南極磷蝦含氟量高對人體食用存在健康隱患弊端，為南極磷蝦開發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，作物產量至少可提高30%，甚至數倍。
[0018](3)本發明的制備方法操作簡單，過程綠色，加工過程零排放，產品性能優越。采用的快速酶解工藝，最快可在40分鐘就可將磷蝦蛋白進行水解完成。
【具體實施方式】
[0019]實施例1:膏狀氨基酸產品制備步驟如下:
(1)將新鮮南極磷蝦采用勻漿篩分方法進行殼肉分離處理:
(2)蝦殼用鹽酸進行水解形成氨基葡萄糖鹽;鹽酸用量為蝦殼質量的10%;酸解液用GaO調pH在8 0
[0020](3)分離的肉漿液采用纖維素水解酶進行酶解處理;酶解溫度為40°C，纖維素水解酶質量為底物質量的0.04%，酶解時間為0.5小時;對肉漿酶解液進行板框過濾分離，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，再進行減壓蒸發除水至含水率為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品。
[0021]所得膏狀氨基酸產品外觀為褐色，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%。所得產品一般不作為飼料添加劑，比較適合作為農業土壤改良劑和土壤重金屬修復劑，用量為每畝施用5-15kg，效果極佳。
[0022]實施例2:膏狀氨基酸產品制備步驟如下:
(I)將新鮮南極磷蝦的加工下腳料采用擠壓分離方法進行殼肉分離處理:
(2)蝦殼用硫酸進行水解形成氨基葡萄糖鹽;所用酸量為蝦殼質量的20%;酸解液用MgO調pH在9 ；
(3)分離的肉漿液采用胰蛋白酶進行酶解處理，酶解溫度60°C，酶的質量為底物質量的
0.1%，酶解時間為3小時;對肉漿酶解液進行離心過濾分離，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品。
[0023]所得膏狀氨基酸產品顏色為黃色，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%，微生物和霉菌指標達到飼料級，可作為高效飼料蛋白源，每噸飼料可添加30-50kg;也可以作為農業高效土壤改良劑或土壤重金屬修復劑，每畝施用量5-15kg，效果極佳。
[0024]實施例3:膏狀氨基酸產品制備步驟如下:
(1)將新鮮南極磷蝦和其加工下腳料采用機械剝離分離的方法進行殼肉分離處理:
(2)蝦殼用醋酸進行水解形成氨基葡萄糖鹽;所用酸量為蝦殼質量的30%;酸解液用堿調pH在10，所用堿為NaOH和MgO混合；
(3)分離的肉漿液進行酶解處理，所用酶為組織蛋白酶和木瓜蛋白酶混合，酶解溫度500C，酶的質量為底物質量的0.08%，酶解時間為2小時;對肉漿酶解液進行離心處理，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，再進行減壓強制循環蒸發除水至含水率為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品。
[0025]所得膏狀氨基酸產品為淺黃色，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，含量分別達到300ppm和0.3%以上，微生物和霉菌指標可到達飼料級，可作為高效飼料蛋白源，每噸飼料可添加30-50kg ；也可以作為農業高效土壤改良劑或土壤重金屬修復劑，每畝施用量5_15kg，效果極佳。
【主權項】
1.一種由南極磷蝦或其加工下腳料制備的膏狀氨基酸產品，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行殼肉分離處理: (2)蝦殼用酸進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量的5?30%;酸解液采用堿調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，酶的質量為底物質量的0.04-0.1%，酶解時間為0.5?3小時;對肉漿酶解液進行離心處理，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，再進行除水至含水率為30?45%。2.如權利要求1所述的膏狀氨基酸產品，其特征在于，所述殼肉分離處理的方法為勻漿篩分、擠壓分離或機械剝離分離。3.如權利要求1所述的膏狀氨基酸產品，其特征在于步驟(2)中，所述酸為鹽酸或硫酸，所用酸量為蝦殼質量的10-20%。4.如權利要求1所述的膏狀氨基酸產品，其特征在于步驟(2)中，酸解液采用堿調pH在8-9。5.如權利要求1所述的膏狀氨基酸產品，其特征在于，所述堿為GaO或MgO。6.如權利要求1所述的膏狀氨基酸產品，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.如權利要求1所述的膏狀氨基酸產品，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.如權利要求1所述的膏狀氨基酸產品，其特征在于步驟(4)中，所述除水方法為常用蒸發、減壓蒸發、減壓強制循環蒸發或離心沉降除水。
【專利摘要】本發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品及其制備方法。本發明以南極磷蝦或其加工下腳料為原料，經過殼肉分離后，肉漿進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品，可作為高效飼料添加劑和農業高效土壤改良劑。本發明的目的在于克服目前南極磷蝦捕撈過程的運輸和保藏成本高、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，產品性能優越，附加值高，為南極磷蝦的下游加工和應用領域開拓了新途徑。
【IPC分類】A23K20/142, A23K10/10, C09K101/00, A23K10/26, A23K10/14, A23K10/22, C09K17/14
【公開號】CN105707470
【申請號】CN201610115393
【發明人】王榮輝
【申請人】湛江市博泰生物化工科技實業有限公司