[发明专利]一种饲用大米水解蛋白的工业化生产方法

说明书

技术领域

一种饲料用大米水解蛋白的工业化生产方法，涉及植物蛋白的综合开发应用领域及饲料添加剂生产技术领域。

背景技术

我国稻谷年产量近二千亿公斤，占世界总产量的35%左右，居世界首位。其中早稻的产量占稻谷总产量的1/4左右。当前，全国粮食供需基本平衡，稻米总量充裕。品质比较差的早稻米、陈稻米遭冷遇，库存爆满，销售不出，造成粮食资源的严重浪费和巨大的经济损失。开发高附加值的副产品，加强对原料进行综合利用，是降低损失的有效途径。

大米蛋白占大米总重量的8%左右，具有高营养、低过敏性、风味温和、不会引起肠胃胀气等独特性质。其应用越来越广泛，如用作生产大米蛋白粉、水解大米蛋白、大米改性蛋白、高附加值肽、生物活性肽、抗性蛋白；可用作幼崽饲料添加剂，提高幼崽对营养的吸收，提高抗病力。

大米水解蛋白作为一种优质的无抗原植物性蛋白源，在欧洲等国家广泛应用于乳仔猪料、高档水产料、犊牛代奶粉及宠物饲料中。其特点是具有很高的谷氨酰胺含量（高达30%)，文献资料表明：在应激或限饲条件下(仔猪断奶时)，谷氨酸盐是主要的限制性因素，断奶仔猪饲喂人工合成的谷氨酸盐，可改善小肠消化道形态(小肠绒毛结构)，改善免疫应答。虽然国内有厂家在使用该产品，但该产品在国内尚无工业化生产。

大米水解蛋白是以天然的植物蛋白为原料经改性而成，是绿色安全植物蛋白产品，既能克服血浆蛋白同源性的生物安全问题，又可避免大豆蛋白遭遇转基因的贸易壁垒，不存在应用上的限制。国外最新研究表明，用水解等生化处理谷朊粉制得水解蛋白饲料对仔猪有很高的消化率，无抗营养因子，可促进仔猪肠道绒毛的发育，获得较高的饲料转化效率，可替代昂贵的喷雾干燥血浆蛋白(2.5%～8%)。目前，国内有关水解脱脂大豆、棉粕的研究较多，关于酶法改性大米蛋白的研究报道较少。Drago 等(Faoming properties of enzymatially hydrolysed wheat gletun, Cereal Sci,2000, 32:114—135)采用真菌蛋白酶水解热处理过的谷朊粉发现，谷朊粉溶解度随着水解度（DH)增加而增加，但起泡性在超出一定DH范围时将被破坏。齐军茹等（郑州工程学院学报，2001年04期，48-51页)采用中性蛋白酶水解大米蛋白，并研究了控制水解大米蛋白，表明：控制性水解大大提高了大米蛋白的功能特性。赵冬艳等（粮食与饲料工业，2003年08期，39 -41页)用碱性蛋白酶（Alcalase)来改善大米蛋白的功能性，研究了大米蛋白浓度、酶浓度、pH值、加热时间及温度对大米蛋白乳化性的影响，并在此基础上通过正交实验，探索碱性蛋白酶提高大米蛋白功能性的最佳条件。测得改性前大米蛋白溶解度为7.67%，在改性的最佳条件下其溶解度则为20.76%，由此可见，大米蛋白的溶解度经Alcalase水解后得到极大提高；在大米蛋白改性得到最佳乳化效果时，其水解度为3.2%。黄继红等（食品与发酵工业，2004, 30 (1)：92-94)对采用酶法水解大米蛋白生产生物活性蛋白进行了探索性研究，认为酶法水解是提高大米蛋白食品功能的有效途径，可以将蛋白质改性到所期望的功能特性。

由上述报道可知，目前酶法水解大米蛋白的相关研究均停留在实验室阶段，没有进行进一步的放大试验研究，也没能实现工业化生产，酶制剂采用单一成份较多。通过酶法改性进行工业化规模生产饲用大米水解蛋白产品还未见报道。大米蛋白经酶法改性生成大米功能蛋白是动物蛋白的理想替代品，在动物养殖方面具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。

发明内容

为满足市场需求，本发明目的在于提供一种采用复合蛋白酶水解饲用大米蛋白的新方法，并实现工业化生产。

为实现本发明目的，技术方案如下：

根据大米谷朊粉的特性和动物营养学的特点，利用化学和酶法对大米蛋白进行改性处理，从制约大米蛋白水解的五个因素（固液比、pH值、酶浓度、温度和时间）入手探讨了各因素对大米蛋白酶法水解的影响，在正交实验基础上得到工艺条件，经中试和工业化生产试验得到饲用大米水解蛋白产品。产品富含谷氨酰胺，大多以小肽的形式存在，分子量小于2000道尔顿的小肽占到60% 以上，其中小于1000道尔顿的小肽占到50%以上。

该饲用大米水解蛋白产品的工业化生产方法，具体通过以下步骤制备得到：

（1）溶解：称取大米蛋白粉，在反应釜中与10-50℃温水混合，大米蛋白粉与水固液重量比1︰ 2-10；加入碱性蛋白酶进行溶解，其加入量为20-50U/g大米蛋白粉；