专利名称：一种羽毛粉的加工处理方法
技术领域：
本发明涉及一种利用氧化还原法打开羽毛粉中角质蛋白分子链间的氢键的羽毛粉的加工处理方法。
背景技术：
许多国家都有养禽业，因而产生出大量的废物需要处理。其中有大部分是蛋白质含量高达85～90％的羽毛。天然状态的羽毛是不能被消化的，但经过各种不同的加工处理可以得到羽毛粉。羽毛粉作为一种动物性蛋白质饲料已经被应用到动物饲养中，因此处理羽毛并应用羽毛粉提供一种相对来说比较便宜的蛋白质饲料原料，以解决包括中国在内的世界上许多地方日益增长的对动物性蛋白产品的需求是十分必要的。羽毛主要是角蛋白，为β-螺旋结构，其侧链间的交链加固了这种结构。由氢键把这些链连起来形成圆柱体，进而形成索状结构，这些圆柱体间由半胱氨酸形成的二硫键更稳定了这种结构，正是由于这种结构的存在，角蛋白能抵抗肠道内消化酶的消化，为了使消化酶能对角蛋白起作用，通过水解破坏其化学结构状是显得非常必要。目前，已有数种方法被用来打开角蛋白分子链间的氢键，通常，用蒸汽和一定的压力来水解羽毛以增加其养分的可利用性，而且加热变性被认为是最经济的方法，强碱处理和酶法也有应用，但成效有限。各个加工方式的处理方法可能有别，但总的加工情况都相似，首先，把含水量为60～70％的羽毛在一定温度和压力下烘烤一定时间，然后在特定的温度下干燥。在生产中，如果不采用推荐的温度、压力、含水量及时间就会对产品质量有不利影响，加工过度或加工不足都会降低羽毛粉的质量，加工过度虽然羽毛粉的角蛋白分子链间的氢键被打开，但同时蛋白质和氨基酸也被破坏，因此以上方法加工适度是很难掌握，加工质量也就很不稳定。用酶法成本很高，经济上不化算，而且被认为会对氨基酸有破坏作用。用强碱、强酸进行处理，残留在产品中的强酸、强碱会对动物的胃产生伤害。
发明内容
本发明的目的就是利用迂水后呈弱碱性的盐和迂水后呈弱酸性的盐，与羽毛粉中角质蛋白分子链间的二硫键上的氢和硫发生氧化还原置换反应，使二硫键得到破解，而又不破坏羽毛粉中的蛋白质和氨基酸等营养成分，使富含以胱氨酸为主的含硫氨基酸羽毛粉成为一种含硫氨基酸主要来源。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案1、首先将羽毛粉与弱碱性盐、弱酸性盐、酵母菌预混合，弱碱性盐、弱酸性盐和酵母菌按羽毛粉重量的百分比参入，比例为弱碱性盐和弱酸性盐为1-3％，其中弱碱性盐占60-70％，酵母菌为1.5-2.0％，然后加温水充分搅拌，加入的水按羽毛粉重量百分比，为20-25％，水温为25-40℃；2、放置发酵仓内保温发酵，温度保持在25-40℃，时间为30-60分钟；3、经过膨化机在温度125-140℃下膨化；4、冷却，粉碎、包装。
弱碱性盐可为硫代硫酸钠，或硫酸钠、或甜菜碱、或碳酸钠、或谷氨酸钠等迂水后呈弱碱性的盐，它们可单独掺入，也可几种相互混合加入，弱酸性盐可为亚硫酸钠，或次氯酸钠、或醋酸铵、或双乙酸钠等迂水后呈弱酸性盐，它们可以单独加入，也可几种相互混合加入。在发酵仓内，弱碱盐首先与羽毛粉中角质蛋白分子链中的硫和氢发生氧化还原置换反应，使二硫键得到破解，弱酸性盐与反应后剩余的弱碱性盐发生酸碱中和反应，膨化过程是为终止酸碱反应和置换过程，稳定反应后产品的性质。
用本发明所述的羽毛粉的加工处理方法获得的羽毛蛋白粉经中国农科院畜牧研究所用L-8500A氨基酸分析仪测定氨基酸的含量及表观，真代谢率结果见表1。与其它蛋白饲料氨基酸代谢率比较见表2。
表1羽毛蛋白粉中氨基酸代谢率(鸡)测值(单位％)
表2、与其它饲料氨基酸代谢率比较(％)
从表1中可以看出，该方法加工处理得到了羽毛蛋白粉氨基酸总含量55.08％，总氨基酸表观代谢率为80.25±5.58％，总氨基酸真代谢率为86.43±5.58％。各种氨基酸的表观代谢率变化范围为64.98-85.52％，各种氨基酸的真代谢率为74.88-89.62％，其中赖氨酸的真代谢率为82.66％，蛋氨酸为83.59％，胱氨酸为85.36％。所有的氨基酸中，甘氨酸与精氨酸的代谢率最高，异亮氨酸和丝氨酸次之，丙氨酸最低，但远远高于本实验室曾测定的膨化及水解羽毛粉的氨基酸代谢率，也高于水解皮革蛋白粉、DDG、DDGS等非常规蛋白质饲料中氨基酸的代谢率。
用本发明加工处理后的羽毛蛋白粉经过国家饲料质量监督检验中心(北京)检验，结果见表3。
表3、国家饲料质量监督检验中心(北京)检验报告
本发明所述的羽毛粉加工处理方法，简单，易操作，使造成环境污染的大量丢弃物羽毛，成为动物容易吸收的优质蛋白质资源，它不仅可以代替进口鱼粉，部分解决动物饲料蛋白质短缺的问题，还可以解决环境污染问题。羽毛中的营养成分最大限度地被保存在产品中，即满足了各种动物对蛋白质需求，又保证了动物的饲喂品质，而且还降低了动物饲料的成本。
具体实施例方式
实施例1取100公斤羽毛粉，将其与1公斤的硫代硫酸钠和次氯酸钠，1.5公斤的酵母菌预混合，硫代硫酸钠和次氯酸钠分别为0.6公斤和0.4公斤，然后加入25℃的水充分搅拌，水量为20公斤，再把搅拌好的粉料放置到发酵仓内保温发酵，温度保持在25℃，时间为30分钟，将发酵过的粉料放入膨化机，在120℃下进行膨化。再将膨化好的产品冷却，粉碎，包装出厂。
猪仔用10％的浓缩料，其生产状态高于常规饲料，而且降底死亡率。
实施例2取1000公斤羽毛粉，将其与18公斤硫酸钠和12公斤醋酸铵、酵母菌20公斤进行预混合，然后再加入250公斤的40℃水充分搅拌混合后，放置到发酵仓中保温发酵，温度保持在30℃，时间为40分钟，将发酵过的粉料放入膨化机在125℃下，进行膨化，再将膨化好的产品冷却，粉碎，包装出厂。
用此料配制的全价膨化饲料喂饲狐狸，比常规用饲料节省开支，易消化，生产的皮张大于常规饲料饲养的兽体。取皮时间提前一个月，毛张质量高。
实施例3取5000公斤羽毛粉，将其与100公斤甜菜碱和双乙酸钠，90公斤酵母菌预混合，甜菜碱和双乙酸钠分别为70公斤和30公斤，再加入30℃水1150公斤充分搅拌，然后将搅拌好的料放置到发酵仓保温发酵，温度保持在35℃，时间为50分钟，将发酵过的粉料放入膨化机在130℃下进行膨化，再将膨化处理过的产品冷却、粉碎、包装出厂。
用此制备好的羽毛粉饲料饲喂蛋鸡，饲料比价要比同期市场价低10％左右，产蛋性能优于市场上传统常用料。
实施例4
取1000公斤羽毛粉，将其与18公斤谷氨酸钠，6公斤次氯酸钠和6公斤醋酸铵混合，再掺入20公斤的酵母菌，加入水200公斤，水温30℃搅拌均匀，然后将搅拌好的料放置到发酵仓中保持温度在40℃时进行发酵，时间为50分钟，发酵后的料放入膨化机，在温度120℃时进行膨化，再将膨化处理过的料冷却，粉碎、包装出厂。
用此料饲喂肥牛，架子牛根据品种不同均可增高重量1.5-2.5kg，且饲料成本要低于国内同等育肥饲料的成本。
实施例5取10000公斤羽毛粉，将其与60公斤的亚硫酸钠和60公斤的碳酸钠，80公斤的双乙酸钠、200公斤的酵母菌，2000公斤的30℃水搅拌均匀，放置到发酵仓内保温发酵，温度保持在40℃，时间为60分钟，将发酵后的料放入膨化机进行膨化，膨化温度为130℃，将膨化产品冷却，粉碎，包装出厂。
用此料作为饲料饲喂猪，仔猪8-10kg开始使用约110天(常温)，体重可达到90-110kg，体瘦肉高，出肉率60％以上。
权利要求
1.一种羽毛粉的加工处理方法，其特征在于它是用弱碱性盐和弱酸性盐作为氧化还原剂，酵母菌作为催化剂，与羽毛粉中角质蛋白分子链间的二硫键上的氢和硫发生氧化还原置换反应，使二硫键得到破解，然后再通过膨化机械处理加工处理羽毛粉。
2.根据权利要求1所述的一种羽毛粉的加工处理方法，其特征在于弱碱盐可以是硫代硫酸钠、或硫酸钠、或甜菜碱、或碳酸钠、或谷氨酸钠、或亚硫酸钠、或它们之中任意儿种的混配。
3.根据权利要求1所述的一种羽毛粉的加工处理方法，其特征在于弱酸性盐可以是次氯酸钠、或醋酸铵、或双乙酸钠、或它们之中任意几种混配。
4.根据权利要求1所述的一种羽毛粉的加工处理方法，其特征在于弱碱性盐和弱酸性盐的掺入量是羽毛粉重量的1-3％。
5.根据权利要求1所述的一种羽毛粉的加工处理方法，其特征在于弱碱性盐的掺入量占弱碱性盐和弱酸性盐总重量的60-70％。
6.根据权利要求1所述的一种羽毛粉的加工处理方法，其特征在于酵母菌的加入量为羽毛粉重量的1.5-2.0％。
7.根据权利要求1所述的一种羽毛粉的加工处理方法，其特征在于氧化还原反应的温度25-40℃。
8.根据权利要求1所述的一种羽毛粉的加工处理方法，其特征在于膨化加工的温度为120-130℃。
全文摘要
本发明涉及一种利用氧化还原法打开羽毛粉中的角质蛋白分子链间的氢键的羽毛粉加工处理方法，其特点是用弱碱性盐、弱酸性盐，作为氧化还原剂，酵母菌作为催化剂进行反应，用置换的方式破解羽毛粉中的角质蛋白分子链间的二硫键，并使羽毛粉中的蛋白质和氨基酸不会被破环，使造成环境污染的大量丢弃物羽毛，变成动物容易吸收的优质蛋白质资源，它不仅可以部分解决动物饲料短缺问题，还可以解决环境污染问题。
文档编号C08L89/04GK1507959SQ02156489
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月18日 优先权日2002年12月18日
发明者吕谦, 吕 谦 申请人:吕谦, 吕 谦