動物蛋白質(zhì)新原料

第二章 新食品蛋白原料,種子、根莖類植物蛋白新資源,畜、禽動物蛋白新資源,水產(chǎn)動物蛋白新資源,昆蟲蛋白資源,微生物蛋白資源,植物葉蛋白（LPC）,氨基酸和氨基酸強(qiáng)化,1,1. 食品中蛋白質(zhì)含量2. 蛋白質(zhì)消化率3. 蛋白質(zhì)生物價(jià)(biological value, B. V.)4. 蛋白質(zhì)凈利用率(net protein utilization, N. P. U.)5. 蛋白質(zhì)功效比值(protein efficiency ratio, P. E. R.)6. 蛋白質(zhì)相對值(relative protein value, R. P. V.)7. 氨基酸評分,蛋白質(zhì)的營養(yǎng)意義,2,1、食品蛋白質(zhì)含量,日常食物中，糧谷類蛋白質(zhì)含量約為8%、豆類30%、蔬菜1%2%、肉類16%、蛋類12%、魚類10%12%左右。,3,2、蛋白質(zhì)消化率,式中，糞中排出氮量代表食品中不能被消化吸收的氮，但因?yàn)榧S中還含有一部分氮來自脫落腸粘膜細(xì)胞和死亡的腸道微生物 (腸道代謝廢物氮) ，這一部分氮并非來自未被消化吸收的蛋白質(zhì)，故不能計(jì)入蛋白質(zhì)中未被消化吸收氮的數(shù)量。在測定食品中蛋白質(zhì)消化率時(shí)，如不將這部分氮扣除，則測得的結(jié)果稱為表觀消化率(apparent digestibility)。由于表觀消化率對食品蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值作了較低的估計(jì)，具有更大的安全系數(shù)，且測定較為簡便，故一般多測定表觀消化率。 蛋白質(zhì)消化率中，奶類為97%98% ，肉類92%94%，蛋類98% ，米飯82% ，面包 79%，馬鈴薯74%，玉米面66% 。,4,3、蛋白質(zhì)生物價(jià)(biological value, B. V.),以絕食代謝為基礎(chǔ)表示的內(nèi)源尿氮排泄量 。（每日每千克代謝體重（W0.75）排泄內(nèi)源尿氮150mg ）,5,4、蛋白質(zhì)凈利用率(net protein utilization, N. P. U.),蛋白質(zhì)凈利用率是機(jī)體的氮儲留量與氮食入量之比，表示蛋白質(zhì)實(shí)際被利用的程度。,6,7,5、蛋白質(zhì)功效比值(protein efficiency ratio, P. E. R.),蛋白質(zhì)的功效比值是指體重增加為基礎(chǔ)的方法，是指實(shí)驗(yàn)期內(nèi)，動物平均每攝入1g蛋白質(zhì)所增加的體重克數(shù)：即:,8,6、蛋白質(zhì)相對值(relative protein value, R. P. V.),將受試食品蛋白質(zhì)，按3-4種不同劑量喂給正在發(fā)育的大鼠(每組6只)，并將其生長速度(體重增長克數(shù))與蛋白質(zhì)劑量(在飼料中的%)繪成回歸線，求出其斜率；利用率越高的蛋白質(zhì)，其斜率越大。同時(shí)可以乳白蛋白作為參考標(biāo)準(zhǔn)，即將乳白蛋白的回歸線斜率(13.09)作為相對蛋白質(zhì)值100，求出其它蛋白質(zhì)的相對蛋白質(zhì)值。,9,7、氨基酸評分,氨基酸評分(amino acid score)或“蛋白質(zhì)評分”或“化學(xué)分”。雞蛋蛋白質(zhì)作為參考蛋白質(zhì)(reference protein)。,10,11,2.1.1,2.1.2,2.1.3,2.1畜、禽動物蛋白新資源,反芻（ch）動物蛋白,特禽類動物蛋白,畜、禽類動物血液蛋白,12,反芻（ch） ：是指進(jìn)食經(jīng)過一段時(shí)間以后將半消化的食物返回嘴里再次咀嚼。,反芻動物的胃,瘤胃網(wǎng)胃重瓣胃皺胃,將食物和膽汁混合，特別是使用共生細(xì)菌將纖維素分解,經(jīng)過瘤胃到重瓣胃，進(jìn)行脫水。然后送到皺胃，最后送入小腸進(jìn)行吸收。,食物反芻，經(jīng)緩慢咀嚼以充分混合，進(jìn)一步分解纖維，重新吞咽,2.1.1 反芻動物蛋白,13,皺 胃,網(wǎng)胃,瘤胃,重瓣胃,小腸,反芻,14,小反芻動物：綿羊、山羊等大反芻動物：牛、駱駝、鹿等,非競爭性的動物,草料、秸稈等高纖維的植物資源，這些資源是不適于人類和其它單胃動物直接食用的。,飼料,大力發(fā)展反芻動物的飼養(yǎng)生產(chǎn)，充分利用與人類非競爭性的食物資源，提供人類生活需要的肉、奶、蛋、血液、皮毛、皮革等有用的物質(zhì)，無疑是解決人類與動物對農(nóng)業(yè)資源的競爭和日益加劇的食物資源緊張狀況的良好措施。,15,增大作物殘余物利用的舉措:,物理方法：如剁碎、粉碎、壓片、膨化等化學(xué)方法：如用NaOH或氨水打斷木質(zhì)素同半纖維素之間的鍵，增加其消化性生物學(xué)方法：如微生物發(fā)酵，利用真菌降低木質(zhì)素含量等,世界范圍內(nèi)每年僅秸稈量就達(dá)18億噸。僅在英國每年就燒掉270萬噸大麥稈，相當(dāng)于90萬噸（含9萬噸粗蛋白）大米的能量。,16,經(jīng)濟(jì)價(jià)值：（相對值） 肉 毛 奶 皮綿羊：43.4 39.3 15.0 2.3山羊：35.6 1.7 58.4% 4.3,綿羊和山羊,據(jù)統(tǒng)計(jì)，從羔羊、山羊和駱駝（Camelids）得到的生毛皮每年為生產(chǎn)商帶來3億美元的收入，而將之加工后的產(chǎn)品的價(jià)值超過200億美元。其糞肥是燃料和肥料的主要來源。,17,2.1.2 特禽類動物蛋白,1. 鴕鳥（Ostrich）雜食性動物，以草食為主，有時(shí)也捕食昆蟲、蜥蜴、小鳥以及小型哺乳類動物。,目前，我國專業(yè)鴕鳥養(yǎng)殖企業(yè)已發(fā)展到400多家，存欄鴕鳥數(shù)量達(dá)10萬多只。,18,1）生物學(xué)特點(diǎn),生長快：3月齡體重可達(dá)60kg左右，1歲達(dá)100kg。繁殖年齡和壽命長：有效繁殖時(shí)間長達(dá)4050年， 壽命長達(dá)70年左右耐粗飼料：盲腸發(fā)達(dá)，能消化大量的青粗飼料。飼料成本低：每天僅消耗粗料1.52kg，每食入l.7kg可增重1kg，在3月齡前增重量飼料量為1：1.3。適應(yīng)性極強(qiáng)：干早、氣候惡劣、食物缺乏的沙漠地帶繁殖率較低：蛋殼太厚、太硬，雛鳥很難啄破。產(chǎn)蛋量高：80120枚/年,19,2） 經(jīng)濟(jì)價(jià)值,全身是寶,皮：具有獨(dú)特的毛孔圖案，名貴皮革， 耐磨力是牛皮的35倍，在國外每張500美元。,羽毛： 不產(chǎn)生靜電作用，被用于電腦等精密儀器、裝飾業(yè)和時(shí)裝工業(yè)。每只鴕鳥每年可產(chǎn)毛約l kg。lkg羽毛售價(jià)100美元以上， 優(yōu)質(zhì)絨毛1kg價(jià)格在 2000美元以上。,20,成本高： 幼鳥每只6001000元，種蛋每枚300-1000元元； 一公二母的一組種鳥，需3540 m2的鳥舍，500 m2的跑場。肉好吃，口難開，銷售渠道不通：60200元/kg技術(shù)保密、信息封鎖無專用配方飼料,3） 鴕鳥肉存在的問題,21,2. 鵪鶉,生長快成熟早適應(yīng)性強(qiáng)生長周期短：4050天開產(chǎn)產(chǎn)蛋率高：300個(gè)左右/年,1）特點(diǎn),容易飼養(yǎng)，所需設(shè)備簡單，投資少，周轉(zhuǎn)快，適于家庭養(yǎng)殖，因此發(fā)展很快在世界上是僅次于雞的家養(yǎng)，有第二養(yǎng)殖業(yè)之譽(yù)。,22,2）經(jīng)濟(jì)價(jià)值,富含卵磷脂、腦磷脂和激素，對人體神經(jīng)系統(tǒng)有特殊的營養(yǎng)功能。,蛋,嫩味美，芳香適口；高蛋白（22.2%）、低脂肪、低膽固醇和富含各種維生素；易消化吸收，更易于老人、產(chǎn)婦、體弱多病者食用。,肉,“動物人參”,23,3. 火雞（Turkey）,以食草食蟲為主，生長發(fā)育快、飼料回報(bào)率高，飼養(yǎng)技術(shù)要求不高，省工、省料，投資省，見效快，效益高。 美國尼古拉白羽寬胸火雞： 210日齡成熟開產(chǎn)，成年火雞體重達(dá)10kg以上，料肉比2.8:1。,肉質(zhì)細(xì)嫩，味道鮮美。高蛋白（約30%）、低脂肪、低膽固醇和富含不飽和脂肪酸、維生素E 和 B族維生素。長期食用不增加血液中膽固醇含量，且具有抗衰老、防止高血壓、心、血管病發(fā)生。,肉,24,1. 資源十分豐富 血液數(shù)量占活體重的比例 牛、羊 7.6-8.3 豬 4.5全國每年可采用豬、牛、羊和大牲畜的血液總量將達(dá)293.4萬t。大量的雞、鴨、鵝等家禽血液,2.1.3 畜、禽類動物血液蛋白,25,2. 營養(yǎng)成分,水 7983%蛋白質(zhì) 1619%（60-65是血紅蛋白)非蛋白質(zhì) 1%礦物質(zhì) 1% Na+、K+、Ca2+、 Mg2+、 Fe2+等各種酶、維生素、激素等。,26,有形成分,血液,紅血球：水分、脂類化合物、 血紅蛋白、氧合血紅蛋白,白血球：蛋白質(zhì)、酶類、糖類,血小板,血漿,水 91%,蛋白質(zhì)7.5%,27,超氧化歧化酶 SOD,血漿蛋白粉,血紅蛋白粉 Hb,凝血酶 TON,1,2,3,4,3. 畜、禽血液的深加工,28,酸化,TON產(chǎn)品,制取,血漿蛋白 或氨基酸,回收用,深加工工藝流程,紅細(xì)胞破裂，血紅蛋白逸出稱紅細(xì)胞溶解，簡稱溶血。,29,1）血液的收集和抗凝血,血液凝固的原因：,纖維蛋白原,纖維蛋白,可溶性,不溶性,凝血酶,酶促反應(yīng),抑制酶活力:結(jié)合Ca 2+（草酸、檸檬酸）、抑制凝血致活酶（Mg 2+ ）和凝血酶活力（NaCl）調(diào)整pH（肝素、水蛭素、氨、醋酸或通入CO2）,血管壁,抗凝血酶,抑制,30,磷酸鈉 3.5kg焦磷酸鈉 2.5kg氯化鈉 2530kg氟化鈉 2.5kg檸檬酸鈉(10溶液) 2.53.5kg,血的穩(wěn)定劑,食用血的穩(wěn)定劑多采用食鹽和檸檬酸鈉。,每噸工業(yè)血產(chǎn)品（用量）,31,2）脫纖和分離,纖維蛋白數(shù)量： 牛 豬 羊 6.1 4.0 5.2,脫纖：從血液中去除纖維蛋白（不溶性）。方法：可用手工或機(jī)械攪拌進(jìn)行攪打脫纖2-4min，用1-2mm孔眼的篩子過濾血液，分離出纖維蛋白。,分離：利用血液中所含血清或血漿和有形成分比重的不同，用血漿分離機(jī)將血液中的成分分成幾個(gè)部分。,32,3）血漿蛋白或氨基酸以及TON的制取,血漿稀釋,酸調(diào)pH,TON沉淀,離心,上清液,濃縮干燥,血漿蛋白粉,酸解或酶解+酸解,濃縮干燥,復(fù)合氨基酸粉,洗滌,冷凍干燥,TON產(chǎn)品,33,4）血紅蛋白（Hb）和SOD的制取,紅細(xì)胞,水洗（生理鹽水）,去離子水溶解,加熱55,冷卻變性,離心,沉淀物,Hb粉,上清液,34,5）珠蛋白的制取,替代硫酸亞鐵，治療和預(yù)防缺鐵性貧血；血漿代用品，其膠體滲透壓是血漿蛋白的2倍；食品添加劑，應(yīng)用于食品工業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)。,血紅蛋白,珠蛋白,血紅素,對稱性分子,M=3400,96,4,含有18種氨基酸以及鐵、銅等微量元素,用途：,對于調(diào)節(jié)血管內(nèi)外水分的交換，維持血容量具有重要的作用。,35,提取方法,新鮮血液,檸檬酸鈉,抗凝血,離心,棄血漿,血細(xì)胞,0.9氯化鈉溶液洗滌,離心,紅細(xì)胞,2倍體積的蒸餾水,溶血,血紅蛋白溶液,離心,去除細(xì)胞膜、脂肪等,調(diào)至pH 2.0-2.2,羧甲基纖維素層析,收集液,白色晶狀體,含珠蛋白95、灰分2、水分3，得率8,冷凍干燥,珠蛋白和血紅素酸性條件下親和力低,36,蘇氨酸 2.825纈氨酸 9.316蛋氨酸 1.923亮氨酸 12.422異亮氨酸 6.425苯丙氨酸 7.57賴氨酸 9.121色氨酸 4.626,8種必需氨基酸含量（mg / 100mg）,37,4. 畜、禽血液制品及其應(yīng)用,糖果、糕點(diǎn)：血漿或全血經(jīng)水解后，其蛋白質(zhì)含量比奶粉的含量要高。加入蛋糕、餅干、桃酥、蛋卷、面包等中，顯著提高產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量。,1）食品行業(yè),肉制品： 灌腸、西式火腿和肉脯中添加適量的豬血漿蛋白，降低脂肪，提高蛋白質(zhì)含量，效果好，成本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。,營養(yǎng)補(bǔ)劑： 蛋白質(zhì)補(bǔ)劑：補(bǔ)充兒童發(fā)育所需組氨酸、賴氨酸； 鐵質(zhì)補(bǔ)劑：血色素鐵可預(yù)防和治療缺鐵性貧血。,38,2） 醫(yī)藥工業(yè),血卟啉衍生物：,原卟啉,分子結(jié)構(gòu)修飾,與癌細(xì)胞中的核糖核酸緊密結(jié)合,定位癌細(xì)胞,較強(qiáng)殺傷力，毒性小，療效好,原卟啉鈉,有保肝和降轉(zhuǎn)氨酶作用，用于治療肝炎。,超氧化物歧化酶(SOD),能有效地清除自由基，保護(hù)細(xì)胞，增強(qiáng)自身免疫，治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、抗衰老等。,血紅素或鐵原卟啉9,轉(zhuǎn)氨酶升高是肝功能損害的重要標(biāo)志,39,球蛋白制劑,應(yīng)用于獸醫(yī)上：增加仔豬食欲、促進(jìn)生長發(fā)育，增加體重；治療大腸桿菌引起的仔豬白痢，有效率達(dá)91.1%左右。,血活素,是從發(fā)育旺盛的幼牛血液中除去蛋白質(zhì)的提取物。具有抗?jié)?、愈合?chuàng)傷皮膚的作用。,氯化血紅素,治療貧血，藥毒性小,40,氨基酸,治療疾?。ㄗ⑸鋭I養(yǎng)補(bǔ)劑（口服液）,水解蛋白,血纖維蛋白經(jīng)酸解或酶解后得水解蛋白，可用作營養(yǎng)劑、休克急救、代血漿等。,凝血酶,具有良好凝血止血作用，口服止血粉、用于治療呼吸道和消化道出血。,41,免疫血清,血液中的免疫因子主要存在于血清中，從具有高度免疫或患某種傳染病或寄生蟲病的健康動物身上，無菌采血、血液凝固、分離后制得。,生化試制 （已使用或正研制）,血纖維蛋白溶酶原血紅蛋白氧化血紅素組氨酸、精氨酸、苯丙氨酸及其衍生物等,42,其它藥物,上海禽蛋一廠 鵝血糖漿：癌癥患者放療、化療后有升高白血球作用北京食品公司藥廠 羊血片：治療肝炎 雞血片：治療慢性支氣管炎南京生化藥廠 口服止血粉：治療呼吸道、消化道出血等,43,3） 飼料工業(yè),44,利用先進(jìn)的生物科技生產(chǎn)加工血粉，消除其血腥味，改進(jìn)其適口性，降解血粉粗蛋白，轉(zhuǎn)化為動物易消化吸收的蛋白、多肽；加工血粉含有促進(jìn)動物生長發(fā)育的生長因子及各種消化酶，