一种低灰分的猪血浆蛋白粉的制备方法

摘要

本发明涉及一种血浆蛋白的浓缩和干燥技术，具体涉及一种低灰分的血浆蛋白粉的制备方法。本发明以猪屠宰后的废弃物——猪血为原料，采用离心分离、超滤浓缩和喷雾干燥技术制得一种新型的血浆蛋白粉。本发明获得的血浆蛋白粉灰分含量低，挥发性盐基氮含量低，免疫球蛋白含量高，消化率高，溶解性好，适口性好，安全性高，营养均衡，促断奶仔猪生长效果明显，可以作为饲料蛋白质的补充来源。对猪血液的有效利用，既可变废为宝，造福社会，又可保护环境，符合当前的绿色发展趋势。

说明书

技术领域

本发明涉及一种血浆蛋白的浓缩和干燥技术，具体涉及一种低灰分的血浆蛋白粉的制备方法。

背景技术

我国每年蛋白质饲料供求缺口较大。同时我国每年屠宰畜禽产生的鲜血达260万吨，可供制成纯血粉50万吨以上。这种丰富的动物血资源，大都作为废弃物扔掉。不仅造成资源的严重浪费，而且造成河流、地下水氨氮环境污染。因此，开发动物血浆蛋白粉，既解决环境污染问题，又能增加蛋白质饲料的来源及产量，并能产生巨大的经济效益，其意义重大。

国内没有完全掌握喷雾干燥血浆蛋白粉的生产工艺，对血浆的处理属全血干燥，存在较大的营养缺陷，以及在原料收取中为防止凝血加入大量的抗凝剂，导致血浆蛋白粉的灰分含量高，而蛋白含量低，溶解性不好，总体质量不高。同时由于浓缩过程中采用蒸煮浓缩，以及在干燥过程中高温对氨基酸的破坏，导致产品的可消化性差。同时蒸煮操作还导致氨基酸组成平衡性差，血粉粗蛋白含量和氨基酸重量都极高，尤以高赖氨酸为主要特点，但血本身亮氨酸与异亮氨酸比例失调，导致传统生产出来的蒸煮血粉的实际营养价值很低。国外已将鲜血开辟为喷雾干燥血粉、喷雾干燥血浆蛋白粉等产品。通过喷雾干燥工艺研究出来的血浆蛋白粉含有优良的蛋白质，适口性好，消化率高，粗蛋白含量可高达70％～80％，氨基酸齐全，尤以赖氨酸为突出，还含有天然免疫球蛋白，能有效防止断奶幼畜的肠道感染，降低免疫刺激，是有效的蛋白质饲料。但是仍然存在挥发性盐基氮(TVBN)值较高，且溶解度相对较低(90％)的不足。从血浆蛋白粉制品的消化率和温度等生查指标来看，加工技术越先进，生产的血浆蛋白粉质量就越好，因此急需开发出更优良的血浆蛋白粉制备工艺，提高产品的粗蛋白含量以及氨基酸组成平衡性，并降低挥发性盐基氮(TVBN)值。

发明内容

本发明的目的在于改进血浆蛋白粉的生产技术，提供一种低灰分，低挥发性盐基氮，高免疫球蛋白，高消化率，溶解性好，适口性好，安全性高的血浆蛋白粉，作为饲料蛋白来源，提高乳猪免疫力，并提供更均衡的营养。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是，收集新鲜猪全血，冷藏密闭运输，过筛，离心分离血浆和血球，血浆冷藏保存，超滤浓缩血浆，再经喷雾干燥，过筛后无菌包装，制得低灰分的血浆蛋白粉。

具体来说，所述的血浆蛋白粉是由收集新鲜猪全血，经抗凝剂处理，冷藏密闭运输，过筛，离心分离血浆和血球，物理脱氧处理及活性碳脱色后，将血浆抽滤冷藏保存，超滤浓缩血浆，再经喷雾干燥，过筛后无菌包装，制得低灰分的血浆蛋白粉；干燥后成品为无定型粉，均匀一致，无杂物，无块状物，颜色为灰白色，无腐败变质气味，其灰分含量≤6％，粗蛋白≥80％，免疫球蛋白≥18％，溶解度≥96％，挥发性盐基氮＜250mg/kg；沙门氏菌、猪瘟病毒、口蹄疫及圆环病毒均不检出；

其中抗凝剂处理步骤中，所使用的抗凝剂为柠檬酸钠和EDTA钠盐中的一种，其浓度为0.3％～1％，优选0.7％～1％；再加入防溶血剂，浓度为2.5％～5％，优选4％～5％；

冷藏运输温度为4℃～6℃；

过筛后离心分离血浆和血球的步骤中，采用高精度桶式离心机分离，离心力为5000g～100000g，优选20000g～100000g；离心时间为5min～10min，优选7min～10min；分离后血浆4℃～6℃冷藏保存；

物理脱氧处理及活性碳脱色步骤中使用氮气鼓泡脱氧的物理脱氧方式，活性碳脱色步骤中加入溶液中蛋白重量3-4％的活性碳进行脱色处理；

超滤浓缩血浆中所用超滤设备的膜组件为管式、平板式、卷式和中空纤维式中的一种，材料为聚砜、醋酸纤维及聚酰胺中的一种，超滤膜截留分子量为70000Da～100000Da，优选85000Da～100000Da；超滤温度为30℃～60℃，优选45℃～60℃；料液pH值为7～10，超滤压力为0.2MPa～0.3MPa，循环超滤时间为30min～1h，上料量为100L～5000L，优选2500L～5000L；

喷雾干燥步骤所用喷雾干燥塔为立式塔，雾化方式为离心式、压力式及气流式干燥器中的一种，进风温度为250℃～360℃，出风温度为90℃～110℃，最大水分蒸发量为1kg/h～10kg/h，优选5kg/h～10kg/h；雾化盘最大转速为1000r/min～40000r/min，优选2000r/min～40000r/min。

上述的血浆蛋白粉，所述原料是屠宰场每天屠宰健康猪后的新鲜全血，经抗凝处理，冷藏密闭运输后，立即进行加工，保证猪血新鲜，不凝血，不溶血。

上述的血浆蛋白粉，所述的整个加工过程的管线密闭，专用血泵输送料液，干燥成品采用无菌包装，与原料处理车间分离，并采用低温存储。

本技术方案生产出的血浆蛋白粉，所采用原料来自于大屠宰场的健康猪全血，冷藏封闭运输，防止溶血、凝血，保证了原料的新鲜度，其挥发性盐基氮低。

综上所述，本发明采用了先进的制备方法，其与现有技术相比具有以下突出的优点和积极的效果：

1、本发明在血浆分离时采用了高精度桶式离心机分离，离心力为5000g～100000g，离心时间为5min～10min，本领域公知，离心分离的控制条件与效果有很大差别，其主要的影响因素就是离心力的大小、转速以及离心时间，血浆的分离主要是与红细胞的分离，本发明采用如上优选的操作工艺，使得血浆分离完全，获得的红细胞最大得率在93％以上，同时血浆中白细胞及血小板得含量较少，并且红血球沉淀与血浆液体层之间也没有出现明显的白膜。

2、本发明在超滤浓缩步骤之前采用了氮气鼓泡脱氧的物理脱氧处理，并加入溶液中蛋白重量3-4％的活性碳进行脱色处理；由此处理后的血浆色泽灰白，无腥臭等异味。其中活性碳脱色步骤中，活性碳的加入量是经过正交试验筛选得到的最佳组合，脱色时间以及脱色温度也进行了优化选择，证明最佳的脱色温度为40-50℃，脱色时间为25-30分钟。

3、借助膜过滤分离技术(超滤)是本发明的关键，其可以提纯浓缩血浆同时去除杂质组分，提高效率并且可以除去一些无机盐类物质和大量的水分。影响超滤效果的因素很多，如压力、时间、膜孔级别、物料性质等。在本发明中，采用了优选的超滤工艺：超滤浓缩血浆中所用超滤设备的膜组件为管式、平板式、卷式和中空纤维式中的一种，材料为聚砜、醋酸纤维及聚酰胺中的一种，超滤膜截留分子量为70000Da～100000Da，超滤温度为30℃～60℃，料液pH值为7～10，超滤压力为0.2MPa～0.3MPa，循环超滤时间为30min～1h，上料量为100L～5000L；改浓缩工艺能够最大程度上除去影响血浆蛋白粉性质的无机盐类、并且提高膜渗透率，降低浓差极化的作用，保持滤速不降低。

4、传统的干燥工艺为蒸煮干燥，其缺点在于前述的大大降低了血浆蛋白粉的营养，本发明采用喷雾干燥步骤，喷雾干燥能够快速干燥原料，对蛋白的热损伤小，并且能够减少加工过程的污染，并且能够杀灭多种病毒和细菌。本发明的喷雾干燥选用了特定的工艺条件：所用喷雾干燥塔为立式塔，雾化方式为离心式、压力式及气流式干燥器中的一种，进风温度为250℃～360℃，出风温度为90℃～110℃，最大水分蒸发量为1kg/h～10kg/h，雾化盘最大转速为10000r/min～40000r/min。由此制备得到的猪血浆蛋白粉获得了优良的综合性能。

综上所述，本技术方案采用的高精度分离机实现了血球和血浆干净彻底的分离，保证了血浆的感官品质。本技术方案采用的超滤循环设备，能透过大部分的盐分和水分，截留住小肽以上的蛋白，起到了浓缩脱盐的目的，大大降低了成品的灰分和水分，提高了蛋白含量，并能起到降低能耗的作用。本技术方案采用的喷雾干燥技术，其高转速形成的微小雾滴保证了充分干燥，成品均匀一致；高精度保证了原料纯度，无杂质；干燥温度控制保证了产品中的免疫球蛋白的活性；形成的瞬时高温能够杀灭原料中可能有的病原微生物和病毒，保证了产品的生物安全性。在整个加工过程中，生产在封闭的管道中完成，各环节严格分开，避免了二次污染。

具体实施方式

实例1

一种低灰分的血浆蛋白粉，原料为屠宰场的新鲜健康猪全血，抗凝剂柠檬酸钠，加入氯化钠防溶血，冷藏封闭运输，过筛后离心分离，离心力80000g，离心时间3min，分离后血浆4℃～6℃冷藏保存。超滤浓缩脱盐温度为20℃，料液pH为8，超滤压力为0.12MPa，循环超滤时间为40min，上料量2000L。喷雾干燥塔进风温度为230℃，出风温度90℃。制得的血浆蛋白为灰白色无定型粉，均匀一致，无杂物，无腐败变质气味，其灰分含量5.7％，水分为6.2％，粗蛋白为80.7％，免疫球蛋白为18.3％，溶解度≥96％，挥发性盐基氮＜250mg/kg，沙门氏菌、猪瘟病毒、口蹄疫及圆环病毒未检出。