本发明涉及一种动物蛋白粉制备技术领域，尤其是涉及一种利用虾加工副产物制备蛋白粉的方法。
背景技术：
我国虾产量丰富，加工出口的主要包括对虾、淡水小龙虾的虾仁汤料等。近年来，随着水产企业的增多，加工过程中伴随着产生的副产物如虾头、虾壳等也越来越多。而虾加工副产物中含有大量蛋白质等营养物质，但它们大多被丢弃，造成了严重的环境污染与资源浪费。
与此同时，我国饲料工业发展迅速，饲料资源尤其是蛋白质资源紧张，开发新的蛋白质饲料成为当务之急。若将虾加工副产物加工成蛋白粉作为蛋白饲料添加剂添加到饲料中用于增加蛋白质含量，不仅可以减少虾加工副产物对环境的污染，还可在一定程度上满足养殖过程中动物对蛋白质的需求，并降低饲料成本，可谓一举两得。因此，将虾加工副产物制成蛋白饲料添加剂具有一定的意义。
但是目前对虾加工副产物的利用主要采用粗放式的添加方式，即将虾头、虾壳等虾加工副产物直接粉碎后掺入饲料，粉碎后的虾头、虾壳等虾加工副产物成粉状，不利于动物体的消化吸收，利用低，尤其是各种幼崽、幼苗，其消化系统未发育成熟，消化能力弱，大量食用甚至会造成腹泻等现象，因此有必要对虾头、虾壳等虾加工副产物做进一步处理以提高生物的利用率。
例如，公开号CN1982468A的中国专利公开了一种虾肽蛋白粉的制备方法，其以各种新鲜虾头为原料，粉碎、灭菌后加混合酶及水恒温酶解后，再加淀粉，干燥、粉碎而成。该方法中将新鲜虾头粉碎灭菌后直接进行酶解，酶解时间长(40～50h)，不利于提高生产效率。
技术实现要素：
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供了一种工艺步骤简单，过程稳定可控，节能、高效、绿色环保，产品安全性和稳定性较好的利用虾加工副产物制备蛋白粉的方法，可减少虾加工副产物对环境的污染，并为企业实现虾加工副产物的资源化利用提供实际依据，有利于进一步提高虾的经济价值。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用虾加工副产物制备蛋白粉的方法，包括以下步骤：
(1)将虾加工副产物洗净后，烘干，加入导热金属粉末进行干磨粉碎，得原料粉。对虾加工副产物进行干磨粉碎时，会产生大量的热量，使虾加工副产物中的蛋白质受热变性，并且易使虾加工副产物结块，不易粉碎，为解决上述问题，本发明创造性地干磨粉碎时在虾加工副产物中加入导热金属粉，导热金属粉不仅有利于虾加工副产物的粉碎，还可避免研磨粉碎过程中虾加工副产物的结块，最重要的是其具有优异的导热性，能将研磨粉碎时产生的热量迅速散去，减少虾加工副产物中的蛋白质受热变性，可提高粉碎质量和蛋白提取率。
(2)将原料粉置于乙醇中超声处理30～60min，过滤，烘干。在乙醇中超声处理以除去原料粉中的脂质，有利于下一步的酶解。
(3)将步骤(2)中的原料粉加入质量分数为4～6％的盐酸中浸泡30～60min，过滤，用水洗至中性，烘干。将原料粉置于盐酸中进行浸泡，以脱去原料粉中的碳酸钙从而使原料粉中形成相互连通的孔道，这些孔道有利于酶的进入从而增大接触面积，可大大提高酶解的速率，缩短酶解时间(酶解2h即可)，有利于提高提取效率。
(4)将步骤(3)中的原料粉加入水中，调节料液比为1：10～20，得原料液；升温至50～55℃时，加入木瓜蛋白酶，恒温酶解1～2h，调节pH为7.5～8后，加入碱性蛋白酶，恒温酶解0.5～1h，升温灭酶，得酶解液。虾加工副产物的酶解液会出现苦味，制成的产品适口性差，酶解蛋白中产生的苦味主要与蛋白中的疏水性氨基酸有关，蛋白中的疏水氨基酸含量越高，则苦味越大，本发明中选用木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶双酶进行分步酶解，酶解效果好，且发现产品的苦味明显降低，原因可能是木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶协同降低了蛋白中的疏水氨基酸含量。
(5)将酶解液离心过滤后，将清液进行真空浓缩、真空冷冻干燥，即得蛋白粉。采用真空冷冻干燥，产品无褐变，色泽好。
作为优选，步骤(1)中，所述导热金属粉末与虾加工副产物的质量比1：5～7，导热金属粉末为铜粉或不锈钢粉。铜粉或不锈钢粉导热效果好，且不会与酸发生反应。
作为优选，步骤(1)中，原料粉的粒径控制在300～500目。
作为优选，步骤(4)中，以原料液质量计，木瓜蛋白酶的加入量5000～6000U/g。
作为优选，步骤(4)中，以原料液质量计，碱性瓜蛋白酶的加入量2000～5000U/g。
作为优选，步骤(4)中，升温灭酶的具体工艺步骤为：升温至95～100℃保持10～20min。
作为优选，步骤(4)中，酶解过程在搅拌条件下进行。
作为优选，步骤(5)中，真空浓缩至固形物含量为30～40％时结束浓缩。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)提供了一种利用虾加工副产物制备蛋白粉的方法，优化了制备方法，工艺步骤简单，过程稳定可控，节能、高效、绿色环保，产品安全性和稳定性较好，可减少虾加工副产物对环境的污染，并为企业实现虾加工副产物的资源化利用提供实际依据，有利于进一步提高虾的经济价值；
(2)对虾加工副产物进行干磨粉碎时在虾加工副产物中加入导热金属粉，不仅有利于虾加工副产物的粉碎，还可避免研磨粉碎过程中虾加工副产物的结块，减少虾加工副产物中的蛋白质受热变性，可提高粉碎质量和蛋白提取率；
(3)选用木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶双酶进行分步酶解，能使产品的苦味明显降低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
下文各实施例及对比例中的蛋白提取率均通过以下方法计得：
蛋白提取率计算公式如下：
蛋白提取率(％)＝酶解液中蛋白含量(g)/原料粉中总蛋白含量(g)×100％，其中酶解液蛋白含量的测定采用福林酚法，并按标准曲线求出样品中蛋白浓度HJ；原料粉中总蛋白含量采用凯氏定氮法。
实施例1
(1)将虾加工副产物洗净后，烘干，按导热金属粉末(铜粉)与虾加工副产物的质量比1：5的比例加入导热金属粉末进行干磨粉碎，得300目的原料粉；
(2)将原料粉置于乙醇中超声处理30min，过滤，烘干；
(3)将步骤(2)中的原料粉加入质量分数为4％的盐酸中浸泡30min，过滤，用水洗至中性，烘干；
(4)将步骤(3)中的原料粉加入水中，调节料液比为1：10，得原料液；升温至50℃时，在搅拌条件下，加入木瓜蛋白酶，以原料液质量计，木瓜蛋白酶的加入量5000U/g，恒温酶解1h，调节pH为7.5后，加入碱性蛋白酶，以原料液质量计，碱性瓜蛋白酶的加入量2000U/g，恒温酶解0.5h，升温至95℃保持10min灭酶，得酶解液；
(5)将酶解液离心过滤后，将清液进行真空浓缩至固形物含量为30％、真空冷冻干燥，即得蛋白粉。
对比例1
与实施例1的不同之处在于，未添加导热金属粉末，其余与实施例1相同。
实施例2
(1)将虾加工副产物洗净后，烘干，按导热金属粉末(铜粉)与虾加工副产物的质量比1：7的比例加入导热金属粉末进行干磨粉碎，得500目的原料粉；
(2)将原料粉置于乙醇中超声处理60min，过滤，烘干；
(3)将步骤(2)中的原料粉加入质量分数为6％的盐酸中浸泡60min，过滤，用水洗至中性，烘干；
(4)将步骤(3)中的原料粉加入水中，调节料液比为1：20，得原料液；升温至55℃时，在搅拌条件下，加入木瓜蛋白酶，以原料液质量计，木瓜蛋白酶的加入量6000U/g，恒温酶解2h，调节pH为8后，加入碱性蛋白酶，以原料液质量计，碱性瓜蛋白酶的加入量5000U/g，恒温酶解1h，升温至100℃保持20min灭酶，得酶解液；
(5)将酶解液离心过滤后，将清液进行真空浓缩至固形物含量为30～40％、真空冷冻干燥，即得蛋白粉。
对比例2
与实施例2的不同之处在于，未添加导热金属粉末，其余与实施例2相同。
实施例3
(1)将虾加工副产物洗净后，烘干，按导热金属粉末(不锈钢粉)与虾加工副产物的质量比1：5～7的比例加入导热金属粉末进行干磨粉碎，得400目的原料粉；
(2)将原料粉置于乙醇中超声处理40min，过滤，烘干；
(3)将步骤(2)中的原料粉加入质量分数为5％的盐酸中浸泡50min，过滤，用水洗至中性，烘干；
(4)将步骤(3)中的原料粉加入水中，调节料液比为1：15，得原料液；升温至52℃时，在搅拌条件下，加入木瓜蛋白酶，以原料液质量计，木瓜蛋白酶的加入量5500U/g，恒温酶解1.2h，调节pH为7.8后，加入碱性蛋白酶，以原料液质量计，碱性瓜蛋白酶的加入量3000U/g，恒温酶解0.8h，升温至98℃保持15min灭酶，得酶解液；
(5)将酶解液离心过滤后，将清液进行真空浓缩至固形物含量为35％、真空冷冻干燥，即得蛋白粉。
对比例3
与实施例3的不同之处在于，未添加导热金属粉末，其余与实施例3相同。
上述各实施例及对比例中的蛋白提取率及得到的蛋白粉成分分析如表1所示：
表1各实施例及对比例中的蛋白提取率及得到的蛋白粉成分分析
从表1可知，各实施例的蛋白提取率与蛋白质含量均明显高于各对比例，说明本发明能显著提高蛋白提取率。
通过上述各实施例得到的水解蛋白粉均质地均匀，细腻干爽，粉体的色泽无明显褐变，呈现明亮的金黄色泽，且制品虾味浓郁，非常适合作为饲料中的蛋白强化剂或风味料的填充剂等。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。