一种羽毛蛋白肽颗粒组合物及其制备方法
阅读说明：本技术 一种羽毛蛋白肽颗粒组合物及其制备方法 (Feather protein peptide particle composition and preparation method thereof ) 是由 余忠丽 赵大伟 王俊青 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明属于羽毛蛋白肽加工技术领域,具体涉及一种羽毛蛋白肽颗粒组合物及其制备方法。本发明羽毛蛋白肽颗粒组合物包括以下质量分数的组分：羽毛蛋白肽75～90％；糊精2～5％；聚乙烯吡咯烷酮5～18％；防潮包衣剂3～10％。本发明采用先将羽毛蛋白肽、糊精和聚乙烯吡咯烷酮制备成圆整粒子,再通过防潮包衣剂对羽毛蛋白肽进行包衣,能够降低外界对羽毛蛋白肽的影响,防止羽毛蛋白肽变质,并提高成年猪的采食量,从而为成年猪的生长提供营养。(The invention belongs to the technical field of feather protein peptide processing, and particularly relates to a feather protein peptide particle composition and a preparation method thereof. The feather protein peptide particle composition comprises the following components in percentage by mass: 75-90% of feather protein peptide; 2-5% of dextrin; 5-18% of polyvinylpyrrolidone; 3-10% of a moisture-proof coating agent. According to the invention, feather protein peptide, dextrin and polyvinylpyrrolidone are prepared into round particles, and then the feather protein peptide is coated by a moisture-proof coating agent, so that the influence of the outside on the feather protein peptide can be reduced, the feather protein peptide is prevented from going bad, the feed intake of adult pigs is improved, and the nutrition is provided for the growth of adult pigs.)
技术领域
本发明属于羽毛蛋白肽加工技术领域，具体涉及一种羽毛蛋白肽颗粒组合物及其制备方法。
背景技术
随着家禽养殖业的快速发展，家禽中所带来了的羽毛副产物也不断的增加。已有的研究表明：鸡、鸭、鹅的羽毛、猪、牛、羊的皮毛和蹄角中含有粗蛋白80％以上(其中含有10种动物所必需的氨基酸)、粗脂肪1.2％、粗灰分10.2％、钙0.04％、磷0.12％、总能4.65兆卡/千克、代谢能3.13兆卡/签核，还含有常量元素、微量元素、维生素以及一些未知的生长因子。
目前，现有技术已有采用羽毛等原料进行酶解以得到羽毛蛋白肽，并用来作为饲料中的蛋白质主要来源之一，为畜禽的生长提供营养。如中国专利CN111802508A公开了一种羽毛肽粉的制备方法，以家禽羽毛为原料，将羽毛进行粉碎后置于容器中，注水，按每1g羽毛加入50-400U角蛋白酶和100万-360万U碱性蛋白酶，调节pH为10-11.5，40-50℃下反应4-8h，过滤液干燥后即为肽粉产品。该发明得到的肽粉中的含肽量高于95％，肽的相对分子质量在2000道尔顿以下，具有较高的纯度，可加工为动物蛋白质饲料原料。然而，大多数研究者基本将注意力放在了羽毛肽的制备和功能性的开发上，很少把精力放在羽毛肽的贮藏稳定性上。
王满磊等人在鸭血球小肽粉的生产中发现，经酶解后获得的鸭血球小肽粉具有“极强的吸湿性”。羽毛蛋白肽和鸭血球小肽粉也是采用酶解而获得，同时，在实际应用中也发现，羽毛蛋白肽和其它肽类似，当其吸湿后会出现粉末流动性下降、结块、发黏，甚至液化的现象。同时，随着贮藏时间的增长，羽毛蛋白肽容易滋生一定的微生物，使得羽毛蛋白肽容易变性、变质，导致营养损失等不良后果。
发明内容
本发明旨在提供一种羽毛蛋白肽颗粒组合物及其制备方法，本发明的组合物溶出度低，且当其应用于饲料能够大大提高成年猪的采食，适用性好。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种羽毛蛋白肽颗粒组合物，包括以下质量分数的组分：
羽毛蛋白肽75～90％；
糊精2～5％；
聚乙烯吡咯烷酮5～18％；
防潮包衣剂3～10％。
优选的是，所述防潮包衣剂由低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物组成。
优选的是，所述低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物的质量比为1.2～1.8：1。
优选的是，所述低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物的质量比1.5：1。
优选的是，所述防潮包衣剂的制备方法为：将季胺基甲基丙烯酸酯共聚物加热至熔融状态，再降温到80～100℃，得到物质A；另取低酰基结冷胶加热到80～100℃，在搅拌状态下加入到物质A，最后装入到液体喷枪中，即得。
本发明另一目的是提供所述含有羽毛蛋白肽组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1)圆整粒子的制备：称取配方量的羽毛蛋白肽和糊精均匀混合，逐渐加入聚乙烯吡咯烷酮水溶液并充分搅拌，得到混合物；将混合物加入到挤出滚圆机中滚圆，烘干，得到圆整粒子；
S2)防潮包衣剂的制备：将季胺基甲基丙烯酸酯共聚物加热至熔融状态，再降温到80～100℃，得到物质A；另取低酰基结冷胶加热到80～100℃，在搅拌状态下加入到物质A，最后装入到液体喷枪中；
S3)组合物的制备：将步骤S1的圆整粒子置于40～50℃的流化床中，并用液体喷枪向圆整粒子喷出包衣液，即得。
本发明将羽毛蛋白肽、糊精和聚乙烯吡咯烷酮制备成圆整粒子，再通过防潮包衣剂对羽毛蛋白肽进行包衣，得到了本发明羽毛蛋白肽颗粒组合物。由于羽毛蛋白肽含有部分没有酶解的羽毛，具有不良气味，容易影响成年猪的采食，因而在进行投喂时应尽量减少羽毛蛋白肽的溶出度，但不能影响其在胃液的溶出度。为此，发明人经过实验，发现由低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物按照特定比例制成的防潮包衣剂能够减缓羽毛蛋白肽的溶出度，推测低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯所形成的复配体系能够提高包衣剂的强度，从而提高其稳定性。
优选的是，所述步骤S1中挤出滚圆机的挤出转速为8～12r/min，滚圆转速为500～1000r/min。
优选的是，所述步骤S3中液体喷枪的流速为4.5～5.0mL/min，喷雾压力为0.11～0.13MPa。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用先将羽毛蛋白肽、糊精和聚乙烯吡咯烷酮制备成圆整粒子，再通过防潮包衣剂对羽毛蛋白肽进行包衣，能够降低外界对羽毛蛋白肽的影响，防止羽毛蛋白肽变质。
(2)本发明的组合物添加到液体饲料中，经实验一表明，在pH为5.8的磷酸盐缓冲液溶出度较缓，能够掩盖羽毛蛋白肽的不良气味，提高成年猪的采食量，从而为成年猪的生长提供营养。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。
羽毛蛋白肽为本单位生产的普乐天(酶解羽毛粉)。
聚乙烯吡咯烷酮水溶液中聚乙烯吡咯烷酮与水的质量比为1：5～8。
实施例1
一种羽毛蛋白肽颗粒组合物，包括以下质量分数的组分：
羽毛蛋白肽79％；糊精3％；聚乙烯吡咯烷酮15％；防潮包衣剂3％。
其中，防潮包衣剂由低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物按照1.2：1的质量比组成。
含有羽毛蛋白肽组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1)圆整粒子的制备：称取配方量的羽毛蛋白肽和糊精均匀混合，逐渐加入聚乙烯吡咯烷酮水溶液并充分搅拌，得到混合物；将混合物加入到挤出滚圆机中滚圆，挤出转速为8r/min，滚圆转速为800r/min，烘干，得到圆整粒子；
S2)防潮包衣剂的制备：将季胺基甲基丙烯酸酯共聚物加热至熔融状态，再降温到90℃，得到物质A；另取低酰基结冷胶加热到90℃，在搅拌状态下加入到物质A，最后装入到液体喷枪中；
S3)组合物的制备：将步骤S1的圆整粒子置于45℃的流化床中，并用液体喷枪向圆整粒子喷出包衣液，液体喷枪的流速为4.5mL/min，喷雾压力为0.11MPa，即得。
实施例2
一种羽毛蛋白肽颗粒组合物，包括以下质量分数的组分：
羽毛蛋白肽81.5％；糊精3.5％；聚乙烯吡咯烷酮12％；防潮包衣剂3％。
其中，防潮包衣剂由低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物按照1.5：1的质量比组成。
含有羽毛蛋白肽组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1)圆整粒子的制备：称取配方量的羽毛蛋白肽和糊精均匀混合，逐渐加入聚乙烯吡咯烷酮水溶液并充分搅拌，得到混合物；将混合物加入到挤出滚圆机中滚圆，挤出转速为9r/min，滚圆转速为600r/min，烘干，得到圆整粒子；
S2)防潮包衣剂的制备：将季胺基甲基丙烯酸酯共聚物加热至熔融状态，再降温到95℃，得到物质A；另取低酰基结冷胶加热到95℃，在搅拌状态下加入到物质A，最后装入到液体喷枪中；
S3)组合物的制备：将步骤S1的圆整粒子置于45℃的流化床中，并用液体喷枪向圆整粒子喷出包衣液，液体喷枪的流速为4.5mL/min，喷雾压力为0.12MPa，即得。
实施例3
一种羽毛蛋白肽颗粒组合物，包括以下质量分数的组分：
羽毛蛋白肽76％；糊精3％；聚乙烯吡咯烷酮18％；防潮包衣剂3％。
其中，防潮包衣剂由低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物按照1.6：1的质量比组成。
含有羽毛蛋白肽组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1)圆整粒子的制备：称取配方量的羽毛蛋白肽和糊精均匀混合，逐渐加入聚乙烯吡咯烷酮水溶液并充分搅拌，得到混合物；将混合物加入到挤出滚圆机中滚圆，挤出转速为10r/min，滚圆转速为900r/min，烘干，得到圆整粒子；
S2)防潮包衣剂的制备：将季胺基甲基丙烯酸酯共聚物加热至熔融状态，再降温到95℃，得到物质A；另取低酰基结冷胶加热到95℃，在搅拌状态下加入到物质A，最后装入到液体喷枪中；
S3)组合物的制备：将步骤S1的圆整粒子置于50℃的流化床中，并用液体喷枪向圆整粒子喷出包衣液，液体喷枪的流速为5.0mL/min，喷雾压力为0.13MPa，即得。
对比例1
一种羽毛蛋白肽颗粒组合物，包括以下质量分数的组分：
羽毛蛋白肽81.5％；糊精3.5％；聚乙烯吡咯烷酮12％；防潮包衣剂3％。
其中，防潮包衣剂实施例2类似，区别在于，不加入低酰基结冷胶。
制备方法与实施例2类似。
对比例2
一种羽毛蛋白肽颗粒组合物，包括以下质量分数的组分：
羽毛蛋白肽81.5％；糊精3.5％；聚乙烯吡咯烷酮12％；防潮包衣剂3％。
其中，防潮包衣剂由低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物按照3：1的质量比组成。
制备方法与实施例2类似。
对比例3
一种羽毛蛋白肽颗粒组合物，包括以下质量分数的组分：
羽毛蛋白肽81.5％；糊精3.5％；聚乙烯吡咯烷酮12％；防潮包衣剂3％。
其中，防潮包衣剂由低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物按照0.5：1的质量比组成。
制备方法与实施例2类似。
对比例4
一种羽毛蛋白肽颗粒组合物，包括以下质量分数的组分：
羽毛蛋白肽81.5％；糊精3.5％；聚乙烯吡咯烷酮12％。
制备方法与实施例2类似。
实验一、释放速率测定
1.1模拟在液体饲料中的释放
实验方法:分别将质量相等的实施例/对比例置于pH为5.8磷酸盐缓冲液介质中进行检测，测定羽毛蛋白肽的溶出度(％)。
表1
从表1可以看出，实施例1～3在pH为5.8磷酸盐缓冲液介质中具有较小的溶出度，其中实施例2的溶出速率最小。与实施例2相比，对比例1防潮包衣剂为季胺基甲基丙烯酸酯共聚物，所得到的组合物在30min内的溶出度较大，说明在防潮包衣剂中加入低酰基结冷胶有利于降低组合物的溶出度；对比例2和对比例3调整了低酰基结冷胶和季胺基甲基丙烯酸酯共聚物的质量比，导致其在30min内的溶出度也受到影响。
1.2模拟在成年猪胃液中的释放
实验方法:分别将质量相等的实施例/对比例置于pH为2盐酸介质中进行检测，测定羽毛蛋白肽的溶出度(％)。
表2
时间
5min
10min
15min
20min
实施例1
43.1％
66.5％
91.1％
100％
实施例2
41.6％
65.8％
90.5％
100％
实施例3
45.3％
66.1％
90.7％
100％
对比例1
47.5％
69.3％
96.5％
100％
从表2可以看出，实施例1～3和对比例1在pH为2盐酸介质较为接近。
实验二、对成年猪生长的影响
2.1实验方法：选取日龄接近，体重为50.14±5.32kg的健康成年猪30头，分为3组，实验期共30天，每日定时定量投喂饲料，实验开始和结束分别对成年猪进行空腹称重，记录日常采食量，试验结束统计总饲料量，求得平均日增重和平均日采食。
2.2投喂饲料的种类：
对照组：投喂40wt％基础饲料+60wt％水，调节pH为5.8；
实验1组：投喂10wt％实施例2+30wt％基础饲料+60wt％水，调节pH为5.8；
实验2组：投喂10wt％对比例4+30wt％基础饲料+60wt％水，调节pH为5.8。
基础饲料的组成为：
表3
组成
质量分数(％)
玉米
70
豆粕
10
膨化大豆
10
鱼粉
1
麦麸
5
预混料
4
其中，预混料中含有：维生素A12万U、维生素D3 10万U、维生素E900mg、维生素B族(B1、B2、B6、B12)500mg、范围220mg、烟酸500mg、叶酸20mg、微量元素(Fe、Mn、Zn、I、Se)8500mg。
2.3计算公式：
平均日增重(kg/d)＝(实验末期重-实验初始重)/30；
平均日采食(kg/d)＝总饲料量/30。
表4
组别
平均日采食(kg/d)
平均日增重(kg/d)
实验1组
3.46
1.79
实验2组
2.05
0.81
对照组
3.12
0.93
从表4可以看出，实验1组的平均日采食和平均日增重都比实验2组高，其原因可能是相对于实验2组，实验1组能够在投喂成年猪时掩盖羽毛蛋白肽的不良气味，提高采食率，还有可能是因为实验1组中的羽毛蛋白肽受到环境的影响小，质量较好，使得成年猪的吸收较好。
实验三、贮藏稳定性试验
实验方法：将实施例/对比例置于温度40±2℃、相对湿度75±10％试验箱中放置6个月，分别在第0、1、2、3、6个月的月末取样进行羽毛蛋白肽含量的检验，并与0个月进行比较。
表5
组别
0月
1月
2月
3月
6月
实施例1
99.2
99.3
98.9
98.8
98.1
实施例2
99.8
99.8
99.4
99.3
99.2
实施例3
100.1
99.9
99.8
99.1
98.6
对比例1
99.5
99.5
99.2
98.5
91.7
从表5可以看出，实施例1～3具有更好的贮藏稳定性，对比例1的贮藏稳定性变差。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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