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如何提升酶解羽毛粉的消化率

发布时间:2020年1月18日 来源:www.sdyumaofen.com 返回列表

我国是一个蛋白资源缺乏的国家,常规饲料的蛋白原料,包括豆粕、鱼粉等,主要依赖进口,且价格昂贵,迫切需要寻找质优价廉的新蛋白原料。羽毛中粗蛋白含量在80%以上,氨基酸含量在70%以上,含多种动物所需要的必需氨基酸,但是,羽毛蛋白是一种高度交联的二硫键构成的角蛋白,不容易被胃蛋白酶,胰蛋白酶等一般蛋白酶降解,因此难以被动物直接消化利用,需进行特殊加工处理。

目前羽毛粉常用的处理方法有:高温高压水解法、酸碱化学水解法以及角蛋白酶降解法。高温高压水解法的原理是利用特殊温度、压力条件使羽毛水解为可溶性多肽或寡肽混合物,但此法氨基酸破坏严重,生物效价低。酸碱化学水解法,即分别利用酸、碱对羽毛进行处理,此法工艺繁杂,生产过程设备易腐蚀,对环境污染严重,产品盐分含量较高,影响适口性。高温高压水解法和酸碱化学水解法这两种方法生产的产品颜色呈棕黑色,有难闻腥臭味,加入饲料中影响动物采食量,消化率也偏低,最高只能达到75%。角蛋白酶降解法,即在一定温度及PH值下利用角蛋白酶对羽毛角蛋白进行水解,从而得到需要的多肽、小肽、氨基酸产物。此法反应条件较温和,生物学效价较高,但加水量较大,后续干燥较困难,且所得产品气味仍然不理想。

如何才能制备出一种高消化率、适口性好的酶解羽毛粉呢,可以采用如下方法。

1)制备地衣芽孢杆菌种子液:称取蛋白胨5.0g,牛肉浸取物3.0g,NaCl 5.0g,加水定容至1000mL,将pH调节至7.0,在121℃条件下灭菌30min,冷却至30℃,接种地衣芽孢杆菌菌种后,在120rpm、37℃的摇床上培养18h,即得地衣芽孢杆菌种子液。

2)制备地衣芽孢杆菌二级菌种:称取豆粕粉7kg,玉米粉3kg,加水4kg混匀,然后将豆粕粉、玉米粉和水的混合物在121℃条件下灭菌1h,冷却至37℃,接种步骤1)中地衣芽孢杆菌种子液1000mL,铺成5cm厚,37℃培养24h,即得地衣芽孢杆菌二级菌种。

3)制备酿酒酵母菌种子液:称取13.1g麦芽膏粉,加水定容至1000mL,在115℃条件下灭菌15min后接种酿酒酵母菌菌种,在120rpm、28℃的摇床上培养18h,即得酿酒酵母菌种子液。

4)制备酿酒酵母菌二级菌种:称取豆粕粉6kg,玉米粉4kg,加水4kg混匀,然后将豆粕粉、玉米粉和水的混合物在121℃条件下灭菌0.5h,冷却至30℃,接种步骤3)中酿酒酵母菌种子液1000mL,铺成2cm厚,30℃培养24h,即得酿酒酵母菌二级菌种。

5)收集新鲜的羽毛,将羽毛中的杂质除去,之后用水将羽毛冲洗干净。按照羽毛与水的重量比为1:0.6的比例将水和羽毛投入不锈钢羽毛蒸煮罐中,设定羽毛蒸煮罐的温度为120℃,压力为100kPa,将羽毛蒸煮1h,得到蒸煮后的羽毛。

6)将步骤5)中蒸煮后的羽毛冷却至55℃,添加羽毛重量的0.5%的20万酶活力单位的角蛋白酶,在温度为55℃,pH为8条件下进行酶解,酶解时间为24h,得到酶解后的羽毛。

7)取步骤6)中的酶解后的羽毛,通入冷风冷却至35℃,按照菌种占羽毛重量的0.4%的比例接入步骤2)中的地衣芽孢杆菌二级菌种以及步骤4)中的酿酒酵母菌二级菌种,地衣芽孢杆菌二级菌种与酿酒酵母二级菌种均占羽毛重量的0.2%。之后加水将含水量调节至60%后进行发酵,发酵温度为35℃,发酵pH为6,发酵时间为36h,得到发酵后的羽毛。8)取步骤7)中的发酵后的羽毛,烘干至含水量为10%,之后进行粉碎,粉碎后过80目筛,即得高消化率酶解羽毛粉。