动物蛋白质新原料

第二章 新食品蛋白原料,种子、根茎类植物蛋白新资源,畜、禽动物蛋白新资源,水产动物蛋白新资源,昆虫蛋白资源,微生物蛋白资源,植物叶蛋白（LPC）,氨基酸和氨基酸强化,1,1. 食品中蛋白质含量2. 蛋白质消化率3. 蛋白质生物价(biological value, B. V.)4. 蛋白质净利用率(net protein utilization, N. P. U.)5. 蛋白质功效比值(protein efficiency ratio, P. E. R.)6. 蛋白质相对值(relative protein value, R. P. V.)7. 氨基酸评分,蛋白质的营养意义,2,1、食品蛋白质含量,日常食物中，粮谷类蛋白质含量约为8%、豆类30%、蔬菜1%2%、肉类16%、蛋类12%、鱼类10%12%左右。,3,2、蛋白质消化率,式中，粪中排出氮量代表食品中不能被消化吸收的氮，但因为粪中还含有一部分氮来自脱落肠粘膜细胞和死亡的肠道微生物 (肠道代谢废物氮) ，这一部分氮并非来自未被消化吸收的蛋白质，故不能计入蛋白质中未被消化吸收氮的数量。在测定食品中蛋白质消化率时，如不将这部分氮扣除，则测得的结果称为表观消化率(apparent digestibility)。由于表观消化率对食品蛋白质营养价值作了较低的估计，具有更大的安全系数，且测定较为简便，故一般多测定表观消化率。 蛋白质消化率中，奶类为97%98% ，肉类92%94%，蛋类98% ，米饭82% ，面包 79%，马铃薯74%，玉米面66% 。,4,3、蛋白质生物价(biological value, B. V.),以绝食代谢为基础表示的内源尿氮排泄量 。（每日每千克代谢体重（W0.75）排泄内源尿氮150mg ）,5,4、蛋白质净利用率(net protein utilization, N. P. U.),蛋白质净利用率是机体的氮储留量与氮食入量之比，表示蛋白质实际被利用的程度。,6,7,5、蛋白质功效比值(protein efficiency ratio, P. E. R.),蛋白质的功效比值是指体重增加为基础的方法，是指实验期内，动物平均每摄入1g蛋白质所增加的体重克数：即:,8,6、蛋白质相对值(relative protein value, R. P. V.),将受试食品蛋白质，按3-4种不同剂量喂给正在发育的大鼠(每组6只)，并将其生长速度(体重增长克数)与蛋白质剂量(在饲料中的%)绘成回归线，求出其斜率；利用率越高的蛋白质，其斜率越大。同时可以乳白蛋白作为参考标准，即将乳白蛋白的回归线斜率(13.09)作为相对蛋白质值100，求出其它蛋白质的相对蛋白质值。,9,7、氨基酸评分,氨基酸评分(amino acid score)或“蛋白质评分”或“化学分”。鸡蛋蛋白质作为参考蛋白质(reference protein)。,10,11,2.1.1,2.1.2,2.1.3,2.1畜、禽动物蛋白新资源,反刍（ch）动物蛋白,特禽类动物蛋白,畜、禽类动物血液蛋白,12,反刍（ch） ：是指进食经过一段时间以后将半消化的食物返回嘴里再次咀嚼。,反刍动物的胃,瘤胃网胃重瓣胃皱胃,将食物和胆汁混合，特别是使用共生细菌将纤维素分解,经过瘤胃到重瓣胃，进行脱水。然后送到皱胃，最后送入小肠进行吸收。,食物反刍，经缓慢咀嚼以充分混合，进一步分解纤维，重新吞咽,2.1.1 反刍动物蛋白,13,皱 胃,网胃,瘤胃,重瓣胃,小肠,反刍,14,小反刍动物：绵羊、山羊等大反刍动物：牛、骆驼、鹿等,非竞争性的动物,草料、秸秆等高纤维的植物资源，这些资源是不适于人类和其它单胃动物直接食用的。,饲料,大力发展反刍动物的饲养生产，充分利用与人类非竞争性的食物资源，提供人类生活需要的肉、奶、蛋、血液、皮毛、皮革等有用的物质，无疑是解决人类与动物对农业资源的竞争和日益加剧的食物资源紧张状况的良好措施。,15,增大作物残余物利用的举措:,物理方法：如剁碎、粉碎、压片、膨化等化学方法：如用NaOH或氨水打断木质素同半纤维素之间的键，增加其消化性生物学方法：如微生物发酵，利用真菌降低木质素含量等,世界范围内每年仅秸秆量就达18亿吨。仅在英国每年就烧掉270万吨大麦秆，相当于90万吨（含9万吨粗蛋白）大米的能量。,16,经济价值：（相对值） 肉 毛 奶 皮绵羊：43.4 39.3 15.0 2.3山羊：35.6 1.7 58.4% 4.3,绵羊和山羊,据统计，从羔羊、山羊和骆驼（Camelids）得到的生毛皮每年为生产商带来3亿美元的收入，而将之加工后的产品的价值超过200亿美元。其粪肥是燃料和肥料的主要来源。,17,2.1.2 特禽类动物蛋白,1. 鸵鸟（Ostrich）杂食性动物，以草食为主，有时也捕食昆虫、蜥蜴、小鸟以及小型哺乳类动物。,目前，我国专业鸵鸟养殖企业已发展到400多家，存栏鸵鸟数量达10万多只。,18,1）生物学特点,生长快：3月龄体重可达60kg左右，1岁达100kg。繁殖年龄和寿命长：有效繁殖时间长达4050年， 寿命长达70年左右耐粗饲料：盲肠发达，能消化大量的青粗饲料。饲料成本低：每天仅消耗粗料1.52kg，每食入l.7kg可增重1kg，在3月龄前增重量饲料量为1：1.3。适应性极强：干早、气候恶劣、食物缺乏的沙漠地带繁殖率较低：蛋壳太厚、太硬，雏鸟很难啄破。产蛋量高：80120枚/年,19,2） 经济价值,全身是宝,皮：具有独特的毛孔图案，名贵皮革， 耐磨力是牛皮的35倍，在国外每张500美元。,羽毛： 不产生静电作用，被用于电脑等精密仪器、装饰业和时装工业。每只鸵鸟每年可产毛约l kg。lkg羽毛售价100美元以上， 优质绒毛1kg价格在 2000美元以上。,20,成本高： 幼鸟每只6001000元，种蛋每枚300-1000元元； 一公二母的一组种鸟，需3540 m2的鸟舍，500 m2的跑场。肉好吃，口难开，销售渠道不通：60200元/kg技术保密、信息封锁无专用配方饲料,3） 鸵鸟肉存在的问题,21,2. 鹌鹑,生长快成熟早适应性强生长周期短：4050天开产产蛋率高：300个左右/年,1）特点,容易饲养，所需设备简单，投资少，周转快，适于家庭养殖，因此发展很快在世界上是仅次于鸡的家养，有第二养殖业之誉。,22,2）经济价值,富含卵磷脂、脑磷脂和激素，对人体神经系统有特殊的营养功能。,蛋,嫩味美，芳香适口；高蛋白（22.2%）、低脂肪、低胆固醇和富含各种维生素；易消化吸收，更易于老人、产妇、体弱多病者食用。,肉,“动物人参”,23,3. 火鸡（Turkey）,以食草食虫为主，生长发育快、饲料回报率高，饲养技术要求不高，省工、省料，投资省，见效快，效益高。 美国尼古拉白羽宽胸火鸡： 210日龄成熟开产，成年火鸡体重达10kg以上，料肉比2.8:1。,肉质细嫩，味道鲜美。高蛋白（约30%）、低脂肪、低胆固醇和富含不饱和脂肪酸、维生素E 和 B族维生素。长期食用不增加血液中胆固醇含量，且具有抗衰老、防止高血压、心、血管病发生。,肉,24,1. 资源十分丰富 血液数量占活体重的比例 牛、羊 7.6-8.3 猪 4.5全国每年可采用猪、牛、羊和大牲畜的血液总量将达293.4万t。大量的鸡、鸭、鹅等家禽血液,2.1.3 畜、禽类动物血液蛋白,25,2. 营养成分,水 7983%蛋白质 1619%（60-65是血红蛋白)非蛋白质 1%矿物质 1% Na+、K+、Ca2+、 Mg2+、 Fe2+等各种酶、维生素、激素等。,26,有形成分,血液,红血球：水分、脂类化合物、 血红蛋白、氧合血红蛋白,白血球：蛋白质、酶类、糖类,血小板,血浆,水 91%,蛋白质7.5%,27,超氧化歧化酶 SOD,血浆蛋白粉,血红蛋白粉 Hb,凝血酶 TON,1,2,3,4,3. 畜、禽血液的深加工,28,酸化,TON产品,制取,血浆蛋白 或氨基酸,回收用,深加工工艺流程,红细胞破裂，血红蛋白逸出称红细胞溶解，简称溶血。,29,1）血液的收集和抗凝血,血液凝固的原因：,纤维蛋白原,纤维蛋白,可溶性,不溶性,凝血酶,酶促反应,抑制酶活力:结合Ca 2+（草酸、柠檬酸）、抑制凝血致活酶（Mg 2+ ）和凝血酶活力（NaCl）调整pH（肝素、水蛭素、氨、醋酸或通入CO2）,血管壁,抗凝血酶,抑制,30,磷酸钠 3.5kg焦磷酸钠 2.5kg氯化钠 2530kg氟化钠 2.5kg柠檬酸钠(10溶液) 2.53.5kg,血的稳定剂,食用血的稳定剂多采用食盐和柠檬酸钠。,每吨工业血产品（用量）,31,2）脱纤和分离,纤维蛋白数量： 牛 猪 羊 6.1 4.0 5.2,脱纤：从血液中去除纤维蛋白（不溶性）。方法：可用手工或机械搅拌进行搅打脱纤2-4min，用1-2mm孔眼的筛子过滤血液，分离出纤维蛋白。,分离：利用血液中所含血清或血浆和有形成分比重的不同，用血浆分离机将血液中的成分分成几个部分。,32,3）血浆蛋白或氨基酸以及TON的制取,血浆稀释,酸调pH,TON沉淀,离心,上清液,浓缩干燥,血浆蛋白粉,酸解或酶解+酸解,浓缩干燥,复合氨基酸粉,洗涤,冷冻干燥,TON产品,33,4）血红蛋白（Hb）和SOD的制取,红细胞,水洗（生理盐水）,去离子水溶解,加热55,冷却变性,离心,沉淀物,Hb粉,上清液,34,5）珠蛋白的制取,替代硫酸亚铁，治疗和预防缺铁性贫血；血浆代用品，其胶体渗透压是血浆蛋白的2倍；食品添加剂，应用于食品工业及养殖业。,血红蛋白,珠蛋白,血红素,对称性分子,M=3400,96,4,含有18种氨基酸以及铁、铜等微量元素,用途：,对于调节血管内外水分的交换，维持血容量具有重要的作用。,35,提取方法,新鲜血液,柠檬酸钠,抗凝血,离心,弃血浆,血细胞,0.9氯化钠溶液洗涤,离心,红细胞,2倍体积的蒸馏水,溶血,血红蛋白溶液,离心,去除细胞膜、脂肪等,调至pH 2.0-2.2,羧甲基纤维素层析,收集液,白色晶状体,含珠蛋白95、灰分2、水分3，得率8,冷冻干燥,珠蛋白和血红素酸性条件下亲和力低,36,苏氨酸 2.825缬氨酸 9.316蛋氨酸 1.923亮氨酸 12.422异亮氨酸 6.425苯丙氨酸 7.57赖氨酸 9.121色氨酸 4.626,8种必需氨基酸含量（mg / 100mg）,37,4. 畜、禽血液制品及其应用,糖果、糕点：血浆或全血经水解后，其蛋白质含量比奶粉的含量要高。加入蛋糕、饼干、桃酥、蛋卷、面包等中，显著提高产品中蛋白质含量。,1）食品行业,肉制品： 灌肠、西式火腿和肉脯中添加适量的猪血浆蛋白，降低脂肪，提高蛋白质含量，效果好，成本低，经济效益显著。,营养补剂： 蛋白质补剂：补充儿童发育所需组氨酸、赖氨酸； 铁质补剂：血色素铁可预防和治疗缺铁性贫血。,38,2） 医药工业,血卟啉衍生物：,原卟啉,分子结构修饰,与癌细胞中的核糖核酸紧密结合,定位癌细胞,较强杀伤力，毒性小，疗效好,原卟啉钠,有保肝和降转氨酶作用，用于治疗肝炎。,超氧化物歧化酶(SOD),能有效地清除自由基，保护细胞，增强自身免疫，治疗风湿性关节炎、抗衰老等。,血红素或铁原卟啉9,转氨酶升高是肝功能损害的重要标志,39,球蛋白制剂,应用于兽医上：增加仔猪食欲、促进生长发育，增加体重；治疗大肠杆菌引起的仔猪白痢，有效率达91.1%左右。,血活素,是从发育旺盛的幼牛血液中除去蛋白质的提取物。具有抗溃疡、愈合创伤皮肤的作用。,氯化血红素,治疗贫血，药毒性小,40,氨基酸,治疗疾病（注射剂）营养补剂（口服液）,水解蛋白,血纤维蛋白经酸解或酶解后得水解蛋白，可用作营养剂、休克急救、代血浆等。,凝血酶,具有良好凝血止血作用，口服止血粉、用于治疗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，从具有高度免疫或患某种传染病或寄生虫病的健康动物身上，无菌采血、血液凝固、分离后制得。,生化试制 （已使用或正研制）,血纤维蛋白溶酶原血红蛋白氧化血红素组氨酸、精氨酸、苯丙氨酸及其衍生物等,42,其它药物,上海禽蛋一厂 鹅血糖浆：癌症患者放疗、化疗后有升高白血球作用北京食品公司药厂 羊血片：治疗肝炎 鸡血片：治疗慢性支气管炎南京生化药厂 口服止血粉：治疗呼吸道、消化道出血等,43,3） 饲料工业,44,利用先进的生物科技生产加工血粉，消除其血腥味，改进其适口性，降解血粉粗蛋白，转化为动物易消化吸收的蛋白、多肽；加工血粉含有促进动物生长发育的生长因子及各种消化酶，