猪肠膜蛋白粉(DPS)生产工艺研究

槔 CERE 和 AL&F 饲 EED 料 IND 工 UST RY 20O5．№ _ 猪肠膜蛋白粉(DPS)生产研究 王春维，胡奇伟，杨海锋 (武汉工业学院，湖北 武汉 430023) 饲斟加工囡 摘 要：研究了猪肠膜蛋白粉的生产工艺。通过胰蛋白酶和木瓜蛋白酶对猪肠膜水解效果的研究表明，木瓜蛋白酶优于胰蛋 白酶，最佳酶解工艺条件为：水解时间7 h，温度 6o℃，酶加量2％，pH值 6。通过两组不同进出口温度对产品喷雾干燥效果的 研究表明，进口温度为 18o 190℃和 190 210℃时，产品主要指标没有差异(P>0．05)。通过酶解、喷雾干燥生产出的成品主 要指标达到或超过了进口产品。 关键词：猪肠膜蛋白粉；酶解；木瓜蛋白酶；胰蛋白酶；小肽 中图分类号：$816．48 文献标识码：A 文章编号：1003—6202(2005)01—0029—02 Studies蚰 the l：~ on Teelmology ofDried Porcine s( (DIS) ABSTRACT：The productiontechnology of edporcine soluble(DPS J is studiedinthis experiment、The resultsof studyingtheDPS hydi~- ysis with papayotin and trypsin indicates that trypsin is betterthan papayotin，and that the optimum technological conditions of hydrolysis should be ：hydrolysis time 7 hI temperature 60℃ 。enzyme amount added 2％ and pH value 6．The study on spray drying the product by two groups of the temperatures at the inlet and outlet showed that when the inlet temperature is 180—190％ and 190～210％ ，there is difference in the main indexes(P>0．05)、The main indexes of the finished product turned out thro~,h hydrolysis and spray drying Can match or exceed the imported product． KEYWORI)S：曲ed porcine soluble(DPS)；enzyme hydrolysis；papayofin；trypsin；peptide with small molec~ar weight 早期断奶使仔猪在生理上未能完全适应食物和环境的 改变，表现出对饲料的采食量明显下降，从而引起机体营养 摄入不足，导致仔猪生长发育受阻。近几年的研究结果表 明，通过改善仔猪日粮的适口性和可消化性，可以提高采食 量和改善仔猪的生长性能，比如在早期断奶仔猪日粮中添加 特殊的蛋白源——血浆蛋白粉。由于这类原料的价格均很 高，从而制约了在早期断奶仔猪日粮中的应用。为进一步寻 找和开发优质价廉的仔猪蛋白饲料原料，猪肠膜蛋白粉 ( ed porcine soluble。DPS)不失为一种好的原料资源。DPS 是一种新型功能性动物蛋白质原料。它来 自于猪肠膜的酶水 解蛋白，DPS不仅可以提高采食量和 13增重，而且还可促进 仔猪胃肠道的发育，减少断奶仔猪疾病发生，提高成活率、13 增重和饲料转化效率。猪肠膜蛋白粉是由猪肠膜加工的副 产品经深加工所得，其价格仅与我国同期进口秘鲁鱼粉相 当。由于加工工艺的不同，导致 DPS质量的不稳定，因此本 文主要研究猪肠膜蛋白粉加工工艺与质量的关系。 1 材料与 1．1 原料 本实验所采用的实验材料是从屠宰场购得的新鲜猪 小肠。 表 1 猪小肠内容物各项指标含量 1．2 试剂 1．2．1 缓冲溶液 pH值为6，0的缓冲溶液，pH值为 8，0的缓冲溶液。 1，2，2 试剂 分析纯硫酸、2％硼酸溶液、40％的氢氧化钠和混合指示 收稿日期：2OO4—10—08 作者简介：王春维(1958一)，男，教授，研究方向为饲料工程。 剂(0．1％甲基红与 0．1％溴甲酚绿 1：5混合)。 1．3 仪器设备 HI8424P型酸度计、JJ一2型组织搅碎匀浆机、SHA—c型 恒温水浴振荡器、722型分光光度计、G卜 5型喷雾干燥机、 砒 2—_98旋转蒸发仪。 1．4 主要检测指标及其方法 1．4、1 粗蛋白的检测 采用凯氏定氮法测定粗蛋白的含量，GB／T 6432—94。 1．4．2 可溶性蛋白含量的检测 用福林 一酚法检测。作用机理主要是蛋白质中的肽键 与碱性铜盐产生双缩脲反应，同时也由于蛋白质中存在的酪 氨酸与色氨酸同钼酸一磷钨酸反应产生颜色。呈色强度与 蛋白质含量呈正比。此法是检测可溶性蛋白含量最灵敏的 经典方法之一。首先配制福林 一酚甲乙试剂，混合后在室温 下放置 30 min。以蒸馏水作参照，在600 nnl处比色，绘制 曲线。得到回归方程(Y=0．428 9 +0．005 2)。再将酶解液 稀释适当倍数后。量取 0．5 ml，按照标准曲线制作的步骤操 作。最后，在600 nm处比色测定，由回归方程计算得到对应 牛血清蛋白的数量，从而得到蛋白质的含量。 ． 1．4．3 低分子肽含量的测定 低分子肽含量的测定采取磷钼酸沉淀法(稀释 20倍)。 猪肠膜酶解液经 100oC水浴灭酶 5 min后，取 10 llll置于25 llll 容量瓶中，加 7．5 llll水及 1 llll钼酸钠溶液，定容，摇匀。置 20℃水浴中保温 15—20 inin，加入 1 llll相对体积质量为 1．4 的硫酸。加水至刻度，摇匀，立即用折叠滤纸重复过滤至滤 清。取滤液 1 llll稀释适当倍数后，量取0，5 ml用福林 一酚比 色法测定低分子肽含量。 ． 1，5 加工工艺及步骤 猪肠粘膜一洗净一捣碎一加酶恒温水解一灭酶一离心 维普资讯 http://www.cqvip.com 圈 过滤(滤去滤渣)一酶水解液一喷雾干燥一成品。 2 结果与分析 2．1 水解酶和水解时间的确定 生产猪肠膜蛋白粉首先要确定水解酶。通过酶的水解， 将猪肠膜水解为仔猪易吸收的小肽。本实验采用胰蛋白酶 和木瓜蛋白酶。根据胰蛋白酶和木瓜蛋白酶的适用水解条 件，实验条件见表2。 表 2 水解蛋白酶的实验条件 称取绞碎猪肠粘膜 10 g，加入50 rIll缓冲液，捣碎5 m．in。 将捣碎后的猪肠粘膜分别加入胰蛋白酶，木瓜蛋白酶，控制 反应条件进行水解。为了探讨蛋白酶的最佳水解时问，为正 交实验提供实验依据，在不同时间点分别取猪肠膜水解液 5 ml，测定酶解液的可溶性蛋白含量及小肽含量，每次测定三 组数据。 胰蛋白酶和木瓜蛋白酶水解猪肠膜后的可溶性蛋白分 别见表 3和表 4。 表3 胰蛋白酶水解猪肠膜后测得的可溶性蛋白 6．48±0．28 9．59±0．36 I3．89±0 3I 8．39±0．25 表4 木瓜蛋白酶水解猪肠膜后测得的 可溶性蛋白和小肽含量 水解时间／h 可溶性蛋白／％ l0．85±0．20 12．87±0．29 l6．28±0．36 II．94±0．22 由表3可知，用胰蛋白酶水解7 h时，可溶性蛋白的含量 最高，为 13．89％。由表4可知，用木瓜蛋白酶水解 6 h时，可 溶性蛋白的含量最高，为 16．28％。木瓜蛋白酶水解效果显 著优于胰蛋白酶(P<0．01)，况且木瓜蛋白酶价格低廉，适用 于大批量生产，酶解条件温和，易于控制。故最佳水解酶类 应选用木瓜蛋白酶。 2．2 正交试验设计及结果 上述实验确定了最佳水解酶类。由于酶解的时间、温度 和加酶量之间存在相互作用，在下面的正交实验中确定 DH 值为6，设定水解时间、温度和时间为试验因子。以小肽含量 及水解度为指标，进行 3因素(A：温度， ：时间，C：酶用量) 三水平正交实验(3 )，正交实验各因素和水平如表5，正交实 验设计及结果见表6。 表 5 正交实验各因素和水平表 由表6可知，影响小肽的主次因素顺序为：时间>酶加 量 >温度(A>C>B)，最佳水解条件为：A3B。C，，即水解时 间为7 h，温度为60％，酶加量为2％。影响水解度的主次因 素顺序为：时间>温度 >酶加量(A>B>C)，最佳水解条件 也是 A3Bl C2，与小肽相同。因此，获得最大小肽含量和最大 水解度的条件都是时间为 7 h，温度 70~C，酶加量为 2％。说 王春维等：猪肠膜蛋白粉(DPS)生产工艺研究／2005缶舅 1啊 明小肽含量与水解度之间存在着相关性，水解度越高，蛋白 质肽键断裂，小分子肽含量也越高。 表 6 正交实验设计表及结果 2．3 喷雾干燥条件的确定 酶解液迅速升温到90℃保持 20 min，致酶失活。离心后 弃去滤渣，进入离心喷雾干燥机进行干燥。干燥条件设定两 个进口温度，即进口温度为 180～190'~C和 190—210'~C，对应 的出口温度80—90℃和90～100℃。 2．4 产品的检测及分析 通过两种干燥工艺得到的成品与 DPS50相比，表观颜色 较浅，气味较 DPS50更香。各成分分析结果见表7。 表 7 成品和 DPSS0各项指标的比较 从表7可以看出：①产品 1和 2的各项指标均无显著差 异。但产品2除水分外，各项指标含量均高于产品 1。这可 能是产品2中水分较低，干物质含量较高的原因。考虑到水 分越高，能耗越大，本试验中干燥温度为 180～190'~C较为合 适。②产品 1和 2的水分显著低于 DPS50。粗蛋白含量显著 比DPS50样品的粗蛋白含量要高(P<0．01)，这可能是进 口 样品DPS50选用大豆皮粉做载体，使蛋白稀释含量下降。两 个产品中小肽含量均显著高于 DPS50(P<0．01)。产品 1和 2的可溶性蛋白的含量比DPS50的稍低(P>0．05)，但无显著 差异。 产品的检测分析表明，除水分外，粗蛋白和小肽含量均 显著高于DPS50，可溶蛋白与DPS50没有显著差异，证明通过 本工艺生产出的成品主要指标达到或超过了进口产品。 3 小结 确定木瓜蛋白酶为最适水解酶。猪肠膜酶解的最佳工 艺条件为：温度70％，水解时间7 h，酶加量2％，pH值为6．0。 当干燥进口温度为 180—190'~C和 190～2l0℃时，产品各项指 标没有差异。通过本工艺生产的成品的主要指标达到或超 过 JJ进口产品。 (责任编辑：程启芬J 维普资讯 http://www.cqvip.com