本發(fā)明屬于豬飼料添加劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種紫菜小肽螯合錳復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

中國沿海大量養(yǎng)殖紫菜，低值紫菜因口感較差而售價(jià)很低。但其蛋白質(zhì)含量在25％左右，另外還含有多糖、瓊脂、VC、各種礦物質(zhì)等。目前，低值紫菜的主要利用途徑是制成海苔休閑食品，深加工產(chǎn)品較少，不斷開展對低值紫菜的深加工和綜合利用顯得尤為迫切和必要。

微量元素錳(Mn)的主要營養(yǎng)生理作用在于碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)和膽固醇代謝中作為酶活化因子或組成部分。錳是幾種酶系統(tǒng)包括錳特異性的糖基轉(zhuǎn)移酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶的一個(gè)成分并為正常骨結(jié)構(gòu)所必需。錳能參與中樞神經(jīng)介質(zhì)的傳遞及中樞神經(jīng)細(xì)胞的能量供應(yīng)，是維持大腦正常代謝功能必不可少的物質(zhì)。如果動(dòng)物缺錳，可導(dǎo)致攝食量下降、生長減慢、骨異常、共濟(jì)失調(diào)、反應(yīng)遲鈍和繁殖功能異常等現(xiàn)象。此外，甲狀腺的合成必須有激活錳的酶催化才能完成。錳離子還與毛發(fā)色澤有很大關(guān)系，毛發(fā)色澤光亮則可能含錳充足，毛發(fā)暗淡無光澤則可能缺錳。

目前，市場上的微量元素飼料添加劑主要有微量元素?zé)o機(jī)鹽、微量元素簡單有機(jī)酸鹽和微量元素氨基酸螯合物，但是前兩種微量元素添加劑穩(wěn)定性差，易受體內(nèi)pH值、無機(jī)離子、有機(jī)大分子等拮抗影響；對動(dòng)物胃腸刺激性大，會(huì)破壞飼料中的其它營養(yǎng)成分；消化吸收率低，排放的糞便重金屬含量高，對環(huán)境污染大。微量元素氨基酸螯合物克服了前兩代微量元素添加劑的缺點(diǎn)，但是由于氨基酸來源少，成本高，制備技術(shù)不夠成熟，其應(yīng)用受到限制。

申請?zhí)枮?01210272908.9的中國發(fā)明專利公開了一種小肽螯合錳復(fù)合物的制備方法與應(yīng)用，制備方法包括如下步驟：將芽孢菌接種到培養(yǎng)液中，30～37℃下振蕩培養(yǎng)18～30h后，加入蛋白酶，繼續(xù)培養(yǎng)6～12h，得到小肽發(fā)酵液；或者是：往培養(yǎng)液中加入蛋白酶，酶解6～12h后，接種芽孢菌，30～37℃下繼續(xù)振蕩培養(yǎng)18～30h，得到小肽發(fā)酵液；繼續(xù)加入水溶性錳鹽，55～65℃，pH 5～6，螯合反應(yīng)；將反應(yīng)物干燥，得到小肽螯合錳復(fù)合物。上述專利技術(shù)是采用微生物發(fā)酵法提取蛋白再通過蛋白酶解來制備小肽；或者先酶解再微生物發(fā)酵制備蛋白小肽，然后再加水溶性錳鹽制備小肽螯合錳復(fù)合物，制備時(shí)間長，不利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)使用，且采用常規(guī)蛋白原料，如豆粕、大米蛋白粉、小麥蛋白粉、玉米蛋白粉、棉粕、花生粕、馬鈴薯蛋白。不同于上述專利技術(shù)，本發(fā)明采用低值紫菜為蛋白原料，來源豐富，蛋白含量高，且還可補(bǔ)充多糖、VC、各種礦物質(zhì)，通過兩步酶解法制備小肽螯合錳鹽，工藝簡單，易于生產(chǎn)；同時(shí)，在酶解過程中加入錳離子，促進(jìn)酶活力，促進(jìn)紫菜快速水解，提高小肽螯合錳鹽制備效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種價(jià)格低廉、易吸收、適口性好且食用安全性好的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的制備方法，該方法具體包括以下步驟：

(1)將紫菜加入到水中，再加入適量的水溶性無機(jī)錳鹽，充分?jǐn)嚢瑁S后加入纖維素酶與果膠酶進(jìn)行復(fù)合酶解，酶解溫度為30-60℃，自然pH，酶解時(shí)間為0.5-1h，酶解結(jié)束后，于95-110℃下滅酶15-20min，制得含有紫菜蛋白的混合液；

(2)向步驟(1)制得的含有紫菜蛋白的混合液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶進(jìn)行二次復(fù)合酶解，酶解溫度為50-70℃，自然pH，酶解時(shí)間為0.5-1h，酶解結(jié)束后，于95-110℃下滅酶20-30min，離心，制得紫菜蛋白小肽酶解液；

(3)取步驟(2)制得的紫菜蛋白小肽酶解液，于40-60℃，攪拌振蕩，離心，測螯合率至不再變化，后經(jīng)冷凍干燥，即制得所述的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物。

步驟(1)中所述的紫菜與水的質(zhì)量比為1:10-50。

步驟(1)中所述的水溶性無機(jī)錳鹽包括氯化錳、硝酸錳或錳硫酸中的一種或幾種，所述的水溶性無機(jī)錳鹽的加入量為：每毫升水溶液中錳離子的質(zhì)量為0.01-0.1mg。

步驟(1)中所述的纖維素酶與果膠酶總的加入量為：每100毫升水溶液中加酶量為0.1-1g。

所述的纖維素酶與果膠酶的質(zhì)量比為1:1-3。

步驟(2)中所述的中性蛋白酶與木瓜蛋白酶總的加入量為：每100毫升混合溶液中加酶量為0.1-0.5g。

所述的中性蛋白酶與木瓜蛋白酶的質(zhì)量比為1:3-5。

所述的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的螯合率為35-55％。

采用上述方法制備而成的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物。

紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的應(yīng)用，所述的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物用作豬飼料添加劑，添加量占豬飼料總質(zhì)量的0.1-1％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：

1)采用二步酶解聯(lián)用制備紫菜小肽螯合錳，并在酶解過程中加入錳離子，促進(jìn)酶活力，明顯提高紫菜水解度；

2)制得的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物作為豬飼料添加劑使用，具有降血壓、抗氧化的紫菜蛋白小肽分子及微量元素錳，能有效提高豬的采食量，提高日增重，增強(qiáng)豬的免疫能力；

3)制得的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物以小肽為主，螯合率為40-50％的紫菜小肽螯合錳最適仔豬生長，且其在水中溶解迅速，穩(wěn)定性好；

4)以低值紫菜作為蛋白原料，實(shí)現(xiàn)紫菜高值化加工，在提高其利用價(jià)值的同時(shí)，也降低了其腐爛變質(zhì)對環(huán)境的危害，經(jīng)濟(jì)附加值高，而且整個(gè)工藝步驟簡單，可控性好，綠色環(huán)保，能有效降低目前無機(jī)微量元素的使用，顯著降低無機(jī)微量元素及重金屬對環(huán)境污染，而且可進(jìn)一步提高提高飼料利用率和仔豬的生產(chǎn)性能，減少飼料的氧化變質(zhì)，改善飼料適口性，促進(jìn)乳仔豬的生長健康狀態(tài)，填補(bǔ)了國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)的空白。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

取紫菜500g為蛋白原料，將其用搗碎，按料液比1:50添加去離子水，加熱升溫至40℃，自然pH，加錳離子量0.1mg/mL，同時(shí)加入纖維素酶和果膠酶，加酶量0.1g/100mL，復(fù)合比1：1，酶解1h，滅酶(溫度100℃，時(shí)間20min)；待上述酶解液冷卻至50℃，添加中性蛋白酶和木瓜蛋白酶，加酶量為0.1g/100mL，復(fù)合比1：5，酶解0.5h，滅酶(溫度100℃，時(shí)間30min)，離心(轉(zhuǎn)速6000rpm、時(shí)間15min)，測螯合率，取定量酶解液冷凍干燥，得螯合率為20％(±5％)的Ⅰ級(jí)紫菜螯合錳鹽，記為實(shí)驗(yàn)1號(hào)。

實(shí)施例2

取(1)中酶解液，溫度控制在40℃，攪拌振蕩0.5h，測螯合率(楊燊，2008)，離心，冷凍干燥，得螯合率為40％(±5％)的Ⅱ級(jí)紫菜小肽螯合錳鹽，記為實(shí)驗(yàn)2號(hào)。

實(shí)施例3

取紫菜500g為蛋白原料，將其用搗碎，按料液比1:30添加去離子水，加熱升溫至50℃，自然pH，加錳離子量0.08mg/mL，同時(shí)加入纖維素酶和果膠酶，加酶量0.5g/100mL，復(fù)合比1：2，酶解1h，滅酶(溫度100℃，時(shí)間20min)；待上述酶解液冷卻至60℃，添加中性蛋白酶和木瓜蛋白酶，加酶量為0.3g/100mL，復(fù)合比1：3，酶解1h，滅酶(溫度100℃，時(shí)間30min)，離心(轉(zhuǎn)速6000rpm、時(shí)間15min)，測螯合率，取定量酶解液冷凍干燥，得螯合率為30％(±5％)的Ⅰ級(jí)紫菜螯合錳鹽，記為實(shí)驗(yàn)3號(hào)。

實(shí)施例4

取(3)中酶解液，溫度控制在60℃，攪拌振蕩1h，測螯合率(楊燊，2008)，離心，冷凍干燥，得螯合率為50％(±5％)的Ⅱ級(jí)紫菜小肽螯合錳鹽，記為實(shí)驗(yàn)4號(hào)。

對豬生長情況的考察

試驗(yàn)選擇福建傲農(nóng)生物科技集團(tuán)股份有限公司下屬養(yǎng)殖基地平均體重為(8±0.5)kg的健康仔豬250頭，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析體重差異不顯著。隨機(jī)分成5組，每組5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭。試驗(yàn)組給予添加了實(shí)施例1-4制得的含紫菜小肽螯合錳添加劑的飼料(添加劑質(zhì)量百分比含量為0.5％)；仔豬自由采食和飲水，按常規(guī)進(jìn)行免疫及驅(qū)蟲，30天后結(jié)料并稱重，計(jì)算日增重、日采食量及料重比；空白對照組不添加任何飼料添加劑，其他同試驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

由表1可知，相較于空白對照組，實(shí)驗(yàn)1-4號(hào)組日增重和日采食量均有提高，其中螯合率為50％(±5％)的4號(hào)添加劑組效果明顯優(yōu)于其他各組，其次為40％(±5％)的2號(hào)添加劑組。

表1仔豬生產(chǎn)情況

由以上述試驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明制得的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物，螯合率為50％(±5％)用于仔豬飼料添加劑最有利于仔豬消化吸收，增加仔豬采食量，降低料重比；同時(shí)，可補(bǔ)充紫菜小肽及微量元素錳，可加快仔豬增重，毛發(fā)色澤光亮，提高仔豬免疫力，顯著提高豬的養(yǎng)殖效果。

實(shí)施例5

本實(shí)施例紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)將紫菜加入到水中，再加入適量的水溶性無機(jī)錳鹽，充分?jǐn)嚢?，隨后加入纖維素酶與果膠酶進(jìn)行復(fù)合酶解，酶解溫度為30℃，自然pH，酶解時(shí)間為1h，酶解結(jié)束后，于95℃下滅酶15min，制得含有紫菜蛋白的混合液；

(2)向步驟(1)制得的含有紫菜蛋白的混合液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶進(jìn)行二次復(fù)合酶解，酶解溫度為50℃，自然pH，酶解時(shí)間為1h，酶解結(jié)束后，于95℃下滅酶20min，離心，制得紫菜蛋白小肽酶解液；

(3)取步驟(2)制得的紫菜蛋白小肽酶解液，于40℃，攪拌振蕩，離心，測螯合率至不再變化，后經(jīng)冷凍干燥，即制得紫菜小肽螯合錳復(fù)合物。

步驟(1)中紫菜與水的質(zhì)量比為1:10。

步驟(1)中水溶性無機(jī)錳鹽為錳硫酸，水溶性無機(jī)錳鹽的加入量為：每毫升水溶液中錳離子的質(zhì)量為0.01mg。

步驟(1)中纖維素酶與果膠酶總的加入量為：每100毫升水溶液中加酶量為0.1g。纖維素酶與果膠酶的質(zhì)量比為1:1。

步驟(2)中中性蛋白酶與木瓜蛋白酶總的加入量為：每100毫升混合溶液中加酶量為0.1g。中性蛋白酶與木瓜蛋白酶的質(zhì)量比為1:3。

本實(shí)施例制得的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的螯合率為35％，用作豬飼料添加劑，添加量占豬飼料總質(zhì)量的1％。

實(shí)施例6

本實(shí)施例紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)將紫菜加入到水中，再加入適量的水溶性無機(jī)錳鹽，充分?jǐn)嚢?，隨后加入纖維素酶與果膠酶進(jìn)行復(fù)合酶解，酶解溫度為60℃，自然pH，酶解時(shí)間為0.5h，酶解結(jié)束后，于110℃下滅酶20min，制得含有紫菜蛋白的混合液；

(2)向步驟(1)制得的含有紫菜蛋白的混合液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶進(jìn)行二次復(fù)合酶解，酶解溫度為70℃，自然pH，酶解時(shí)間為0.5h，酶解結(jié)束后，于110℃下滅酶30min，離心，制得紫菜蛋白小肽酶解液；

(3)取步驟(2)制得的紫菜蛋白小肽酶解液，于60℃，攪拌振蕩，離心，測螯合率至不再變化，后經(jīng)冷凍干燥，即制得紫菜小肽螯合錳復(fù)合物。

步驟(1)中紫菜與水的質(zhì)量比為1:50。

步驟(1)中水溶性無機(jī)錳鹽為硝酸錳，水溶性無機(jī)錳鹽的加入量為：每毫升水溶液中錳離子的質(zhì)量為0.1mg。

步驟(1)中纖維素酶與果膠酶總的加入量為：每100毫升水溶液中加酶量為1g。纖維素酶與果膠酶的質(zhì)量比為1:3。

步驟(2)中中性蛋白酶與木瓜蛋白酶總的加入量為：每100毫升混合溶液中加酶量為0.5g。中性蛋白酶與木瓜蛋白酶的質(zhì)量比為1:5。

本實(shí)施例制得的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的螯合率為55％，用作豬飼料添加劑，添加量占豬飼料總質(zhì)量的0.1％。

實(shí)施例7

本實(shí)施例紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)將紫菜加入到水中，再加入適量的水溶性無機(jī)錳鹽，充分?jǐn)嚢?，隨后加入纖維素酶與果膠酶進(jìn)行復(fù)合酶解，酶解溫度為40℃，自然pH，酶解時(shí)間為0.5h，酶解結(jié)束后，于100℃下滅酶18min，制得含有紫菜蛋白的混合液；

(2)向步驟(1)制得的含有紫菜蛋白的混合液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶進(jìn)行二次復(fù)合酶解，酶解溫度為65℃，自然pH，酶解時(shí)間為0.5h，酶解結(jié)束后，于100℃下滅酶25min，離心，制得紫菜蛋白小肽酶解液；

(3)取步驟(2)制得的紫菜蛋白小肽酶解液，于55℃，攪拌振蕩，離心，測螯合率至不再變化，后經(jīng)冷凍干燥，即制得紫菜小肽螯合錳復(fù)合物。

步驟(1)中紫菜與水的質(zhì)量比為1:30。

步驟(1)中水溶性無機(jī)錳鹽為氯化錳，水溶性無機(jī)錳鹽的加入量為：每毫升水溶液中錳離子的質(zhì)量為0.06mg。

步驟(1)中纖維素酶與果膠酶總的加入量為：每100毫升水溶液中加酶量為0.6g。纖維素酶與果膠酶的質(zhì)量比為1:2。

步驟(2)中中性蛋白酶與木瓜蛋白酶總的加入量為：每100毫升混合溶液中加酶量為0.4g。中性蛋白酶與木瓜蛋白酶的質(zhì)量比為1:4。

本實(shí)施例制得的紫菜小肽螯合錳復(fù)合物的螯合率為40％，用作豬飼料添加劑，添加量占豬飼料總質(zhì)量的0.7％。

上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。