富含游離氨基酸且富含游離酪氨酸的角蛋白水解物、其獲得方法和在動物飼料和植物營養中的應用與流程
富含游離氨基酸且富含游離酪氨酸的角蛋白水解物、其獲得方法和在動物飼料和植物營養中的應用
1.本發明涉及的領域是富含游離氨基酸的水解物，及其在動物飼料，尤其是貓科動物和犬科動物的動物飼料，水產養殖和農業中的用途，尤其是作為植物生物刺激劑的用途。
2.基于氨基酸的組合物用于一系列領域，例如營養制品、化妝品、植物、動物和人類營養，并且在這些領域的每一個中用于非常不同和特定的應用。這些用途包括旨在使人類毛發生長和發亮的用途，以及旨在提供構成動物飼料中，特別是在水產養殖以及犬類和貓科動物營養中的特定蛋白質來源的游離氨基酸的用途。
3.獲得基于氨基酸的組合物的方法之一是產生角蛋白材料的水解物。
4.天然角蛋白材料基本上由高分子量的多肽構成，并具有高度交聯的結構，使其不易被酶接觸。這種天然角蛋白材料不易消化。然而，已知角蛋白材料到氨基酸的水解提高了它們的可消化性。
5.出售的角蛋白水解物，特別是作為食品添加劑、成分，用于配制動物營養配方或動物飼料原料，通常是通過非常不完全的水解獲得的。由于存在大量的形成肽和多肽的所謂“連接”氨基酸，這些水解物通常具有高分子量。商業組合物的分子量通常為5000道爾頓至50000道爾頓。這些角蛋白水解物相對難以消化，并且幾乎不含游離氨基酸。事實上，在工業水平上獲得具有非常高水平的游離氨基酸的角蛋白水解物在技術上是復雜且昂貴的。
6.此外，過度水解存在氨基酸變性和破壞的風險。
7.專利申請wo2019/043128概述了具有高水平游離氨基酸的角蛋白水解物，其是通過實施其中水解步驟之后是酪氨酸提取步驟的方法獲得。這種水解物具有與高水平游離氨基酸相關的優點，特別是良好的可消化性。然而，這種水解物不包括酸水解后通常存在的所有氨基酸，特別是半胱氨酸和酪氨酸的含量很低。盡管如此，在不添加額外氨基酸的情況下獲得可用于全價和均衡的食物的水解物是普遍追求的特性。
8.此外，通過化學水解例如酸水解獲得的水解物為鹽形式，而大多數用途，尤其是在動物飼料和生物刺激中的用途，需要脫鹽水解物。然而，脫鹽過程通常導致大量損失某些氨基酸，特別是在中和階段結束時沉淀的氨基酸。事實上，脫鹽只能對已過濾的溶液進行。因此，根據現有技術的方法獲得的水解物的產率并不總是令人滿意的。
9.令人驚訝且更有利的是，本發明的發明人通過實施使得可以獲得脫鹽角蛋白水解物的方法成功地克服了現有技術的問題，所述水解物具有高水平的游離氨基酸且包含酸水解后通常存在的所有氨基酸。此外，基于本發明的水解物的氨基酸譜接近于原始角蛋白材料的氨基酸譜。
10.因此，使用根據本發明的水解物使得能夠通過原始角蛋白材料中存在的那些氨基酸，取消了大部分額外氨基酸的添加。
11.根據本發明獲得的游離氨基酸未被破壞或變性，特別是在水解過程中最難以游離形式釋放的氨基酸，例如纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸未被破壞或變性。
12.此外，根據本發明的方法使得能夠獲得良好的氨基酸產率，即根據本發明的水解物的總氨基酸總量與原始角蛋白材料之間的良好比率，因為從該方法的各個階段產生的所
有相都被回收和處理，以便提取最大量，即實際上所有的氨基酸。
13.本發明的主題是角蛋白水解物，其包含相對于水解物中氨基酸總重量至少88重量％，優選至少90重量％的游離氨基酸，所述水解物包含相對于水解物中游離氨基酸總重量2重量％至4重量％，優選2.5重量％至3.5重量％的游離酪氨酸。
14.有利地，所述水解物包含相對于水解物中胱氨酸總重量至少90重量％，優選至少93重量％，優選至少95重量％的游離形式的胱氨酸。
15.在一個優選實施方案中，所述水解物被脫鹽，即其包含相對于水解物總重量少于11重量％，優選少于7重量％的鹽，鹽選自氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、氯化鉀、硫酸鉀和磷酸鉀，優選氯化鈉。
16.本發明的第二目的涉及用于從動物角蛋白材料，優選家禽，制備根據本發明的角蛋白水解物的方法，所述方法至少包括按以下給出的順序的以下步驟：
[0017]-在能夠獲得水解物的條件下，用酸對角蛋白材料進行至少一次化學水解，所述水解物包含相對于水解物中氨基酸總重量至少88％重量的游離氨基酸，水解物的其余氨基酸為分子量小于800道爾頓或等于800道爾頓的肽形式；
[0018]-對水解物進行調節ph值到3至5，優選4至5，并回收沉淀物和液相的步驟；
[0019]-分離沉淀物和液相，優選通過離心分離沉淀物和液相；
[0020]-用水對沉淀物進行至少一次洗滌，直到獲得脫鹽沉淀物，該沉淀物包含相對于沉淀物總重量少于1重量％的鹽，并且一方面回收脫鹽沉淀物，另一方面回收洗滌水，
[0021]-合并洗滌水和液相以獲得溶液，并通過電滲析對該溶液進行脫鹽以獲得脫鹽溶液，
[0022]-將脫鹽沉淀物加入所述脫鹽溶液中，
[0023]-回收獲得的脫鹽懸浮物。
[0024]
在優選的變體中，干燥獲得的懸浮物，并回收干燥結束時獲得的固體。
[0025]
用于實施根據本發明的方法的裝置的優點簡單來說是：本發明可通過使用工業中常用裝置如反應器、離心機和霧化塔的設備來實施。幾個步驟可以在同一個外殼中進行，此外，不同相的收集容易進行，沒有明顯的問題。
[0026]
本發明還涉及角蛋白水解物在動物飼料尤其是貓科動物和犬科動物飼料，水產養殖或農業中的用途。本發明更具體地涉及根據本發明的水解物或根據本發明制備的水解物作為產品的組分的用途，所述產品選自用于寵物的動物飼料的食品、用于水產養殖的食品和植物生物刺激劑。
[0027]
本發明的其他方面、優點和特性將通過描述，尤其是實施例和隨后的附圖以非窮舉的方式清晰呈現。
[0028]
詳細描述
[0029]
有利地，該水解物從天然的、動物的角蛋白材料中獲得，特別是從家禽中獲得，優選從家禽羽毛中獲得。說到家禽，可以舉出母雞，特別是蛋雞、雞、火雞、鴨、鵝等。天然角蛋白材料也可以選自動物毛發特別是豬鬃、動物蹄、動物指甲。
[0030]
特別地，根據本發明的水解物不是從人類角蛋白如毛發中獲得的。
[0031]
如已經提到的，根據本發明的水解物包含相對于水解物中氨基酸總重量至少88重量％，優選90重量％的游離氨基酸。
[0032]
有利地，根據本發明的水解物的總氨基酸含量相對于水解物總重量為40重量％至95重量％，優選45重量％至93重量％，該水解物還包含礦物質和水。
[0033]
此外，基于本發明的水解物的特征在于游離支鏈氨基酸：未變性的纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸。然而，已知這些支鏈氨基酸在相同的使用條件下更難釋放。
[0034]
如上所述，本發明的水解物包含相對于水解物中胱氨酸總重量至少90重量％，優選至少93重量％，優選至少95重量％的游離形式的胱氨酸。
[0035]
在一個優選的變體中，根據本發明的水解物包含以下成分：
[0036]
相對于水解物中天冬氨酸總重量至少95重量％，優選100重量％的游離形式的天冬氨酸；
[0037]
相對于水解物中蘇氨酸總重量至少95重量％，優選100重量％的游離形式的蘇氨酸；
[0038]
相對于水解物中絲氨酸總重量至少95重量％，優選100重量％的游離形式的絲氨酸；
[0039]
相對于水解物中谷氨酸總重量至少93重量％，優選95重量％或高于95重量％的游離形式的谷氨酸；
[0040]
相對于水解物中甘氨酸總重量至少90重量％，優選93重量％或高于93重量％的游離形式的甘氨酸；
[0041]
相對于水解物中丙氨酸總重量至少90重量％，優選93重量％或高于93重量％的游離形式的丙氨酸；
[0042]
相對于水解物中苯丙氨酸總重量至少90重量％，優選93重量％或高于93重量％的游離形式的苯丙氨酸；和
[0043]
相對于水解物中脯氨酸總重量至少93重量％，優選95重量％或高于95重量％的游離形式的脯氨酸。
[0044]
此外，水解物中至少90重量％的氨基酸的特征是分子量小于250道爾頓或等于250道爾頓，優選小于240道爾頓或等于240道爾頓。因此，該水解物可用于制備具有低過敏性甚至無過敏性的動物飼料的全價飼料。
[0045]
獲得的水解物有利地被脫鹽，即獲得的水解物包含相對于水解物總重量少于11重量％，優選少于7重量％的鹽，鹽選自氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、氯化鉀、硫酸鉀和磷酸鉀，優選氯化鈉(nacl)。
[0046]
測定鹽的百分比屬于技術人員的能力范圍。優選地，鹽的百分比由陰離子劑量決定。具體而言，氯離子是通過使用0.1n硝酸銀，然后使用組合的ag/agcl電極的電位劑量來測定的；磷酸根離子是根據iso 6878標準通過分光光度法測定磷鉬絡合物來測定的，硫酸根離子是根據iso 2480:1972標準通過添加鋇鹽的重量測定來測定的。
[0047]
陰離子劑量還可通過陽離子劑量補充，通常鈉和鉀的劑量通過基于iso 9964-2:1993標準的火焰離子化分光光度測定法獲得。
[0048]
鹽含量取決于沉淀物的洗滌質量和電滲析的持續程度。技術人員有能力根據所需的鹽含量來調整這些階段的參數，特別是調整它們的持續時間。
[0049]
本發明中定義的“干水解物”或“干燥水解物”是指含有少于5重量％水的水解物。水解物的水重量是使用紅外熱天平測量的。
[0050]
優選的，根據本發明的水解物包含相對于水解物中氨基酸總重量為以下重量的游離氨基酸：
[0051]
含量為6.00重量％至10.00重量％，優選7.00重量％至9.00重量％，更優選7.83重量％的天冬氨酸；
[0052]
含量為3.00重量％至7.00重量％，優選4.00重量％至6.00重量％，更優選4.93重量％的蘇氨酸；
[0053]
含量為11.00重量％至15.00重量％，優選12.00重量％至14.00重量％，更優選12.88重量％的絲氨酸；
[0054]
含量為8.50重量％至12.50重量％，優選9.50重量％至11.50重量％，更優選10.47重量％的谷氨酸；
[0055]
含量為6.50重量％至10.50重量％，優選7.50重量％9.50重量％，更優選8.56重量％的甘氨酸；
[0056]
含量為3.00重量％至7.00重量％，優選4.00重量％至6.00重量％，更優選5.04重量％的丙氨酸；
[0057]
含量為3.50重量％至7.50重量％，優選4.50重量％至6.50重量％，更優選5.61重量％的纈氨酸；
[0058]
含量為4.00重量％至8.00重量％，優選5.00重量％至7.00重量％，更優選5.80重量％的胱氨酸；
[0059]
含量為0.10重量％至2.00重量％，優選0.20重量％至1.00重量％，更優選0.57重量％的甲硫氨酸；
[0060]
含量為1.50重量％至5.50重量％，優選2.50重量％至4.50重量％，更優選3.50重量％的異亮氨酸；
[0061]
含量為6.00重量％至10.00重量％，優選7.00重量％至9.00重量％，更優選7.77重量％的亮氨酸；
[0062]
含量為2.50重量％至3.50重量％，優選3.00重量％至3.50重量％，更優選3.15重量％的酪氨酸；
[0063]
含量為3.00重量％至7.00重量％，優選4.00重量％至6.00重量％，更優選5.08重量％的苯丙氨酸；
[0064]
含量為0.50重量％至3.00重量％，優選1.00重量％至2.00重量％，更優選1.66重量％的賴氨酸；
[0065]
含量為0.10重量％至2.00重量％，優選0.20重量％至1.00重量％，更優選0.74重量％的組氨酸；
[0066]
含量為4.00重量％至8.00重量％，優選5.00重量％至7.00重量％，更優選5.82重量％的精氨酸；和
[0067]
含量為8.50重量％至12.50重量％，優選9.50重量％至11.50重量％，更優選10.59重量％的脯氨酸。
[0068]
基于本發明的角蛋白水解物的另一個優點是其氨基酸譜接近原始角蛋白材料的氨基酸譜。事實上，除了在酸水解中被破壞的氨酸之外，存在于原始角蛋白材料中的17種氨基酸也以游離形式出現在最終的水解物中。
[0069]
因此，基于本發明的角蛋白水解物包含17種氨基酸，其中對于每種氨基酸，水解物中的游離氨基酸的重量與該氨基酸在原始角蛋白材料中的重量之間的百分比變化的絕對值小于20％，有利地，對于這些氨基酸中的15種，所述變化的絕對值小于10％。
[0070]
氨基酸的百分比變化對應于角蛋白材料中氨基酸重量與水解物中游離氨基酸重量之差的絕對值與角蛋白材料中氨基酸重量的比值乘以100，即下式：
[0071]
(|角蛋白材料中氨基酸重量-水解物中游離氨基酸重量|/角蛋白材料中氨基酸重量)
×
100。
[0072]
根據本發明的水解物的另一個優點是它非常易消化。而且是公認的食品級。根據本發明的水解物的特征在于其蛋白質部分的真實可消化性為至少98％。該值非常接近最大可能值(100％)。
[0073]
根據z.m.larbier,a.m.chagneau，和m.lessire在"effect of protein intake on true digestibility of amino acids in rapeseed meals for adult roosters force fed with moistened feed."animal feed science and technology.34(1991)255-260中描述的方法，在體內測量可消化性。
[0074]
方法
[0075]
[圖1]是顯示下述根據本發明的方法的主要步驟以及在這些不同步驟結束時獲得的階段的圖。步驟用矩形表示，階段用橢圓形表示。按照圖1中的圖示，該方法包括水解，隨后是產生液相和沉淀物的ph調節步驟，將液相和沉淀物進行固液分離步驟。然后對沉淀物進行洗滌，產生脫鹽沉淀物(aa2)。將液相和洗滌水合并，并將該溶液(aa1)進行脫鹽階段，產生脫鹽溶液。然后將脫鹽溶液和脫鹽沉淀物(aa2)合并，并將獲得的懸浮物進行干燥，從而獲得干燥脫鹽水解物。
[0076]
酸水解
[0077]
根據本發明的用于制備角蛋白水解物的方法在適于獲得水解物的條件下通過酸實施至少一次化學水解，所述水解物包含相對于水解物中氨基酸總重量至少88重量％的游離氨基酸，水解物的其余氨基酸為小肽形式，即具有小于或等于800道爾頓的分子量。
[0078]
根據本發明的水解物中小肽的百分比相對于水解物總重量通常為5重量％至12重量％。
[0079]
實際上，水解不完全，水解物中小肽的百分比不為零，最多為12重量％。
[0080]
使用酸，優選選自鹽酸、磷酸和硫酸的強酸，優選鹽酸，進行角蛋白的化學水解。酸的濃度，優選鹽酸的濃度，應該為14重量％至34重量％。
[0081]
優選地，酸/角蛋白材料重量比，尤其是酸/羽毛重量比，為2至5。
[0082]
化學水解通常在100℃至115℃的溫度下進行1小時至24小時，優選6小時至20小時。
[0083]
基于特定的變體，化學水解分兩個階段進行：在60℃至80℃的溫度下進行4小時至5小時的第一化學水解。然后在100℃至115℃的溫度下進行5小時至8小時的第二化學水解。
[0084]
此外，兩次水解可以在沒有中間暫停步驟的情況下進行，或者通過進行1小時至7天的中間暫停步驟來進行。
[0085]
更準確地說，第一化學水解在72℃下進行4.5小時，第二化學水解在107℃下進行6小時，在兩次化學水解之間有24小時至80小時的中間暫停。
[0086]
有利地，當脂肪部分漂浮在水解物表面時，除去該浮在表面的部分。
[0087]
ph調節
[0088]
在一個或多于一個階段中進行的化學水解之后是ph調節階段。將水解物的ph值調節到3至5，優選4至5。該步驟是通過加入選自氫氧化鈉和氫氧化鉀的堿，優選氫氧化鈉來進行的。這是一個典型的步驟，其實現屬于技術人員的能力范圍。
[0089]
該步驟的特征還在于沉淀，至少部分沉淀較難溶的氨基酸，特別是胱氨酸、酪氨酸、亮氨酸和異亮氨酸的效果。這些難溶的氨基酸形成沉淀，其他氨基酸留在溶液中，形成具有鹽和水的液相。
[0090]
固液分離-脫水
[0091]
ph調節步驟之后是從液相中分離沉淀物的步驟。分離步驟可以通過實施任何固-液分離技術來進行，特別是通過施加離心力或通過擠壓，特別是使用壓濾機。基于優選的變體，分離步驟是脫水。脫水階段有利地通過以大約1000rpm的轉速施加離心力來進行。本領域技術人員已知的用于進行固液分離的這種方法包括通過離心力的作用除去液相，同時將沉淀物(固體部分)保留在布上。
[0092]
洗滌
[0093]
然后用水洗滌離心回收的優選在絞擰機的布上的沉淀物，直到獲得鹽含量相對于沉淀物總重量小于1重量％的脫鹽沉淀物。術語“鹽”是指氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、氯化鉀、硫酸鉀和磷酸鉀，優選氯化鈉(nacl)。
[0094]
在洗滌階段，通過織物上的沉淀的水，通過溶解，帶走存在于所述沉淀中的鹽以及一些氨基酸，同時留下固體形式的最不溶的氨基酸。
[0095]
在洗滌階段結束時，沉淀物的水含量相對于沉淀物的總重量為50重量％至60重量％。
[0096]
脫鹽沉淀物主要包含以下氨基酸：胱氨酸、酪氨酸和亮氨酸，還包含纈氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸。
[0097]
在同一外殼內，尤其是在絞擰機內進行脫水和洗滌的可能性，有助于簡化實施本發明方法的裝置。
[0098]
回收洗滌水，并加入到離心循環結束時獲得的液相中，以形成含鹽氨基酸的溶液。
[0099]
脫鹽
[0100]
通過電滲析對含鹽氨基酸溶液進行脫鹽階段。這種含鹽氨基酸溶液包含了所有的氨基酸，但是胱氨酸和酪氨酸的含量非常少。
[0101]
脫鹽階段旨在通過向水解階段使用的鹽酸中加入氫氧化鈉來消除鹽，特別是在ph調節階段形成的氯化鈉。該脫鹽步驟通過電滲析進行。電滲析通常通過將純水與待脫鹽的溶液相對設置來進行，這兩種溶液分別在施加電流的陰離子膜和陽離子膜之間交替循環。在脫鹽階段結束時，溶液的鹽含量為相對于總溶液重量小于1％重量的鹽。
[0102]
相組合
[0103]
在脫鹽階段之后，將在水洗滌步驟結束時獲得的脫鹽沉淀物引入脫鹽溶液中，從而形成懸浮物。
[0104]
令人驚訝且有利的是，本發明人已表明，酸水解產生的所有氨基酸均存在。此外，根據本發明的水解物的氨基酸譜接近于原始角蛋白材料的氨基酸譜。
[0105]
優選地，干燥獲得的懸浮物，并回收干燥階段后獲得的固體。根據本發明的水解物優選為干燥形式，其包含相對于水解物總重量少于5重量％的水。
[0106]
干燥形式的水解物包含相對于水解物總重量少于11重量％，優選少于7重量％的鹽。
[0107]
從水解物中回收的干燥形式的總氨基酸重量至少等于水解所涉及的角蛋白材料中包含的總氨基酸重量的80％，優選至少84％。
[0108]
用途
[0109]
如已經提到的，本發明涉及水解物在動物飼料尤其是貓科動物和犬科動物飼料、水產養殖或農業中的用途。
[0110]
本發明更具體地涉及根據本發明的水解物或根據本發明制備的水解物作為產品的組分的用途，所述產品選自用于寵物的動物飼料的食品、用于水產養殖的食品和植物生物刺激劑。
[0111]
根據第一變體，本發明旨在口服使用根據本發明的角蛋白水解物，或通過根據本發明的制備方法獲得的角蛋白水解物，作為動物飼料的原料。
[0112]
本發明還涉及包含根據本發明的水解物的原料，沒有添加成分。
[0113]
術語“原料”是指在自然狀態下是新鮮或保藏的并是從其工業加工中獲得的任何植物或動物來源的產品，以及任何有機或無機物質，無論是否包括添加劑，所述原料用于動物直接口服，或加工后用于制備復合飼料，或作為預混物的載體(directive 96/25/ec of the co uncil of april 29,1996)。
[0114]
根據本發明的原料是氨基酸混合物，旨在摻入動物的全價和均衡的食品中，或用作人類的食品補充劑。因此，它旨在用于陸地和/或海洋動物和/或人類的口服施用。這種原料不屬于類。
[0115]
本發明更具體地涉及水解物在動物飼料中的用途，更具體地說，涉及水解物作為游離氨基酸的原料來源的用途，使得免除分子結構復雜和高分子量的植物和/或動物來源的食物蛋白成為可能。
[0116]
根據本發明配制動物飼料的原料實施常規方法，其構成本領域技術人員一般技能的一部分。
[0117]
如上所述，本發明還涉及用于動物飼養的全價飼料，其包含相對于所述全價飼料的總重量0.25重量％至40重量％的根據本發明的組合物或優選水解物。
[0118]
根據本發明，用于動物飼養的全價飼料可與用于口服途徑的組合物中通常使用的賦形劑一起配制，賦形劑特別是濕潤劑、增稠劑、組織形成劑、調味劑、包衣劑、防腐劑、抗氧化劑、著劑、植物提取物、非蛋白成分如淀粉、植物纖維、礦物質和維生素。
[0119]
當然，本領域技術人員將注意選擇這些賦形劑，以便不改變用于動物飼養的全價飼料的性質。
[0120]
根據本發明的用于動物飼養的全價飼料可基于以下形式之一進行配制：粗粒、糖衣丸、片劑、軟膠囊或硬膠囊，或甚至懸浮液、溶液、凝膠、含有少于15％重量水的干制劑，或含有至少50％重量水和最多85％重量水的濕制劑。
[0121]
根據本發明配制用于動物飼養的全價飼料實施常規方法，其構成本領域技術人員一般技能的一部分。
[0122]
本發明還涉及根據本發明的組合物或根據本發明的水解物在制備用于動物飼養的原料或全價飼料中的用途。
[0123]
根據第二變體，本發明涉及角蛋白水解物作為促進水產養殖的，尤其是蝦養殖，尤其是在幼體階段直至生長期的飼料適口性的成分的用途。
[0124]
根據第三變體，本發明旨在將角蛋白水解物用作植物生物刺激劑。根據本發明的水解物可用于植物的不同部分：種子、葉子、花和果實。
[0125]
生物刺激劑定義為物質和/或微生物，當應用于植物或根際時，其功能在于刺激自然過程，促進/增強營養物的吸收或利用、對非生物脅迫的耐受性、作物的質量或產量，而與營養物的存在無關。
[0126]
水解物還可與選自控制植物病害的產品、肥料、微生物、海藻提取物、腐殖酸和黃腐酸以及礦物質的成分一起使用。
[0127]
以下實施例旨在說明本發明，但不限制其范圍。
實施例
[0128]
基于改編自152/2009ec法規的方法測量表1至3中所示的氨基酸。
[0129]
通過具有離子交換柱的譜(hplc)分離氨基酸，并通過與茚三酮反應和在570nm下的光度檢測進行分析。
[0130]
實施例1-水解物
[0131]
水解物的制備
[0132]
水解
[0133]
將含有50％干物質的9000kg家禽羽毛引入55.000升反應器/水解器中。通過加入18.000升鹽酸(23％)進行化學水解，水解在72℃下進行4.5小時。將所得產品儲存48小時，從而使其溫度自然恢復至室溫。然后，在不添加酸的情況下，通過在107℃下加熱6小時進行第二化學水解。獲得的水解物包含88％重量的游離氨基酸，水解物的其余氨基酸為分子量小于800道爾頓或等于800道爾頓的小肽形式。
[0134]
純化
[0135]
然后傾析水解物，以除去浮在水相表面的角蛋白材料留下的脂肪。除去水解步驟中過量引入的鹽酸。回收了8000kg濃縮物。然后加入4500kg水，得到12500kg稀釋的濃縮物。
[0136]
ph調節
[0137]
向水解物中加入30.5％的氫氧化鈉，以使ph值在4至5。當加入氫氧化鈉時，較難溶的氨基酸，特別是胱氨酸、酪氨酸、亮氨酸和異亮氨酸至少部分沉淀。其他氨基酸全部留在液相的溶液中。
[0138]
脫水
[0139]
然后將懸浮物置于絞擰機中，以分離沉淀物(其保留在帆布上)，并在罐中回收液相，相當于17.000kg。
[0140]
洗滌
[0141]
然后通過將3000kg水直接引入到絞擰機中來洗滌保留在帆布上的沉淀物，以去除鹽(nacl)。將相當于3440kg的洗滌水送到已經含有離心產生的液相的罐中，得到20440kg稱為aa1的溶液。回收1560kg洗滌過的沉淀物，其對應于產物aa2。
[0142]
aa1溶液的游離氨基酸組成如表1所示
[0143]
[表1]
[0144][0145]
通過紅外熱天平測量，aa1的特征在于其相對于aa1氨基酸的總重量34.07％的干物質含量，14.74％的nacl含量和93.4％的游離氨基酸含量。
[0146]
回收了含有少于1％ nacl的1560kg經洗滌的沉淀物。通過使用紅外熱天平測量，干物質含量為44重量％。經洗滌和干燥的沉淀物的游離氨基酸組成如表2所示。
[0147]
[表2]
[0148][0149]
aa2沉淀物的特征在于其相對于aa2沉淀物的總氨基酸的總重量92.17重量％的游離氨基酸含量。
[0150]
脫鹽
[0151]
重20.440kg的aa1溶液(來自離心干燥和沉淀洗滌水的液相)通過對水電滲析脫鹽，產生約14.300kg脫鹽溶液，含有少于1％的nacl。用于進行脫鹽的電滲析器由雙層2
×
600交替的陰離子和陽離子膜組成，溶液在膜之間循環，并通直流電。
[0152]
相組合
[0153]
將對應于1560kg的洗滌過的沉淀物和對應于14.300kg的脫鹽后的溶液合并，得到15.860kg的懸浮液，將其在入口溫度為172℃且出口溫度為80℃的干燥塔中通過霧化干燥，并進行2500rpm的篩分。獲得約3860kg粉末，其組成如表3所示。
[0154]
表3在第二列中顯示：水解物的每種faa(游離氨基酸)相對于總faa的重量分數；在第三列中：原始角蛋白材料的每個aa(氨基酸)相對于總aa的重量分數；在第四列中：水解物中游離氨基酸的重量和角蛋白材料中該氨基酸的重量之間的百分比變化的絕對值。
[0155]
[表3]
[0156][0157]
獲得的水解物具有相對于總水解物氨基酸的總重量98.6％的干物質含量、4.7％的nacl含量和91.11％的游離氨基酸含量。
[0158]
原始角蛋白材料包含基于干物質(4500kg干物質)的93％的總氨基酸，并且獲得的水解物(3860kg原樣)包含基于原樣的90.6％的總氨基酸，總氨基酸的產率為83.6％。
[0159]
此外，根據本發明的水解物的氨基酸譜接近于原始角蛋白材料的氨基酸譜。事實上，如第四列所示，對于17種氨基酸中的每一種，水解物中游離氨基酸的重量與原始角蛋白材料中該氨基酸的重量之間的百分比變化的絕對值小于20％。此外，對于其中的15種，這種重量變化小于10％。
[0160]
實施例2
–
可消化性
[0161]
實施例2-可消化性根據本發明的水解物的蛋白質的真實可消化性非常高，因為其等于98.99％，因此非常接近最大可能值(100％)。該值是根據以下關于切除盲腸的公雞的方案獲得的，該方案是用于測量動物界中蛋白質的生物利用率的參考模型。
[0162]
實驗方案
[0163]
可消化性的測量是在盲腸切除的成年公雞上進行的，這些公雞被關在單獨的籠子里，在試驗期外用標準食物喂養。
[0164]
使用4只盲腸切除的公雞的2個重復。所有動物禁食24小時，然后攝入由24g樣品(水解物)與56g糖混合組成的80g單餐。
[0165]
在接下來的48小時內，在兩個24小時周期內收集所有糞便(＝糞便)，包括內源性損失，以避免其發酵和可能的變質。
[0166]
這些糞便不含任何污染物例如羽毛，在冷凍(-80℃)前小心移除。
[0167]
然后將糞便在烘箱中冷凍干燥，組合在一起并在2個池中混合，對應于用于2種水解物中每一種的4只動物的2個重復。對這兩個池進行分析。
[0168]
對水解物、公雞糞便以及內源損失進行營養分析(干物質、粗蛋白質(dumas方法iso 16634-1:2008標準))。該數據用于計算蛋白質的真實可消化性。
[0169]
對于蛋白質真實可消化性的這個值，考慮到鳥糞被尿氮污染，測量糞便中的蛋白質氮(terpstra method；terpstra k.d.and n.de hart.1973."the estimation of urinary nitrogen and faecal nitrogen in poultry excreta"zeitschrift f
ü
r tierphysiologieund futtermittelkunde.32(1-5):306-320)。
[0170]
因此，根據定量方法，通過攝入的水解物的量和排泄的糞便的量之間的差異，計算以百分比測量的真實蛋白質可消化性，基于以下公式校正內源性損失。
[0171]
蛋白質真實可消化性％＝(攝入的蛋白質水解物-(排泄的蛋白質糞便-內源性排泄的蛋白質))/-攝入的水解物蛋白質x100。
[0172]
因此，根據本發明的水解物非常容易被身體吸收。
[0173]
實施例3-用于動物飼料的原料
[0174]
從水解物制備用于動物營養的原料，水解物的游離氨基酸組成列于表3(第2列)中，未添加額外的氨基酸，特別是未添加l-酪氨酸、黑素的前體、造成皮毛深(棕和黑)的素，且未添加為皮膚良好健康所必需的且為動物皮毛中的角蛋白成分的的l-胱氨酸。
[0175]
制備的原料無過敏性。
[0176]
此外，已觀察到其對貓和狗的適口性。
技術特征：
1.一種角蛋白水解物，其特征在于其包含相對于水解物中氨基酸總重量至少88重量％，優選至少90重量％的游離氨基酸，所述水解物包含相對于水解物中游離氨基酸總重量2重量％至4重量％，優選2.5重量％至3.5重量％的游離酪氨酸。2.根據權利要求1所述的角蛋白水解物，其特征在于其包含相對于水解物中胱氨酸總重量至少90重量％，優選至少93重量％，更優選至少95重量％的游離形式的胱氨酸。3.根據權利要求1或2所述的角蛋白水解物，其特征在于其被脫鹽，即角蛋白水解物包含相對于水解物總重量少于11重量％，優選少于7重量％的鹽，鹽選自氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、氯化鉀、硫酸鉀和磷酸鉀，優選氯化鈉。4.根據權利要求1至3中任一項所述的角蛋白水解物，其特征在于其包含以下游離氨基酸：相對于水解物中天冬氨酸總重量至少95重量％，優選100重量％的游離形式的天冬氨酸；相對于水解物中蘇氨酸總重量至少95重量％，優選100重量％的游離形式的蘇氨酸；相對于水解物中絲氨酸總重量至少95重量％，優選100重量％的游離形式的絲氨酸；相對于水解物中谷氨酸總重量至少93重量％，優選95重量％或高于95重量％的游離形式的谷氨酸；相對于水解物中甘氨酸總重量至少90重量％，優選93重量％或高于93重量％的游離形式的甘氨酸；相對于水解物中丙氨酸總重量至少90重量％，優選93重量％或高于93重量％的游離形式的丙氨酸；相對于水解物中苯丙氨酸總重量至少90重量％，優選93重量％或高于93重量％的游離形式的苯丙氨酸；和相對于水解物中脯氨酸總重量至少93重量％，優選95重量％或高于95重量％的游離形式的脯氨酸。5.根據權利要求1至4中任一項所述的角蛋白水解物，其是從角蛋白材料獲得的，包含17種氨基酸，其中對于每種氨基酸，水解物中的游離氨基酸的重量與該氨基酸在原始角蛋白材料中的重量之間的百分比變化的絕對值小于20％，有利地，對于這些氨基酸中的15種，所述變化的絕對值小于10％。6.根據權利要求1至5中任一項所述的水解物，其特征在于其包含相對于水解物中游離氨基酸總重量為以下重量的游離氨基酸：含量為6.00重量％至10.00重量％，優選7.00重量％至9.00重量％，更優選7.83重量％的天冬氨酸；含量為3.00重量％至7.00重量％，優選4.00重量％至6.00重量％，更優選4.93重量％的蘇氨酸；含量為11.00重量％至15.00重量％，優選12.00重量％至14.00重量％，更優選12.88重量％的絲氨酸；含量為8.50重量％至12.50重量％，優選9.50重量％至11.50重量％，更優選10.47重量％的谷氨酸；含量為6.50重量％至10.50重量％，優選7.50重量％至9.50重量％，更優選8.56重量％
的甘氨酸；含量為3.00重量％至7.00重量％，優選4.00重量％至6.00重量％，更優選5.04重量％的丙氨酸；含量為3.50重量％至7.50重量％，優選4.50重量％至6.50重量％，更優選5.61重量％的纈氨酸；含量為4.00重量％至8.00重量％，優選5.00重量％至7.00重量％，更優選5.80重量％的胱氨酸；含量為0.10重量％至2.00重量％，優選0.20重量％至1.00重量％，更優選0.57重量％的甲硫氨酸；含量為1.50重量％至5.50重量％，優選2.50重量％至4.50重量％，更優選3.50重量％的異亮氨酸；含量為6.00重量％至10.00重量％，優選7.00重量％至9.00重量％，更優選7.77重量％的亮氨酸；含量為2.50重量％至3.50重量％，優選3.00重量％至3.50重量％，更優選3.15重量％的酪氨酸；含量為3.00重量％至7.00重量％，優選4.00重量％至6.00重量％，更優選5.08重量％的苯丙氨酸；含量為0.50重量％至3.00重量％，優選1.00重量％至2.00重量％，更優選1.66重量％的賴氨酸；含量為0.10重量％至2.00重量％，優選0.20重量％至1.00重量％，更優選0.74重量％的組氨酸；含量為4.00重量％至8.00重量％，優選5.00重量％至7.00重量％，更優選5.82重量％的精氨酸；和含量為8.50重量％至12.50重量％，優選9.50重量％至11.50重量％，更優選10.59重量％的脯氨酸。7.一種用于從動物角蛋白材料優選家禽制備根據權利要求1至6中任一項所述的水解物的方法，其特征在于其按以下給出的順序至少包括以下步驟：-在能夠獲得水解物的條件下，用酸對角蛋白材料進行至少一次化學水解，所述水解物包含相對于水解物中氨基酸總重量至少88％重量的游離氨基酸，水解物的其余氨基酸為分子量小于800道爾頓或等于800道爾頓的肽形式；-對水解物進行調節ph值到3至5，優選4至5，并回收沉淀物和液相的步驟；-分離沉淀物和液相，優選通過離心分離沉淀物和液相；-用水對沉淀物進行至少一次洗滌，直到獲得脫鹽沉淀物，所述脫鹽沉淀物包含相對于沉淀物總重量少于1重量％的鹽，并且一方面回收脫鹽沉淀物，另一方面回收洗滌水，-合并洗滌水和液相以獲得溶液，并通過電滲析對該溶液進行脫鹽以獲得脫鹽溶液，-將脫鹽沉淀物加入脫鹽溶液中，-回收脫鹽后獲得的懸浮液。8.根據前述權利要求所述的用于制備水解物的方法，其中化學水解在100℃至115℃的溫度下進行1小時至24小時，優選6小時至20小時。
9.根據權利要求7或8中任一項所述的用于制備水解物的方法，其中化學水解分兩個階段進行：-在60℃至80℃的溫度下進行4小時至5小時的第一化學水解，隨后-在100℃至115℃的溫度下進行5小時至8小時的第二化學水解。10.根據權利要求7至9中任一項所述的用于制備水解物的方法，其中干燥所獲得的懸浮液，并且回收干燥結束時所獲得的固體。11.根據權利要求1至6中任一項所述的水解物或根據權利要求7至10的方法獲得的水解物作為產品的組分的用途，所述產品選自用于寵物的動物飼料的食品、用于水產養殖的飼料和植物生物刺激劑。
技術總結
本發明涉及角蛋白水解物和用于制備所述水解物的方法，所述角蛋白水解物包含相對于水解物中氨基酸總重量至少88重量％，優選至少90重量％的游離氨基酸，且包含相對于水解物中游離氨基酸總重量2重量％至4重量％，優選2.5重量％至3.5重量％的游離酪氨酸，所述方法特別包括以下步驟：酸水解、pH調節和脫鹽。本發明還涉及所述水解物的用途，特別是用于寵物食品、水產養殖食品和植物生物刺激劑的用途。水產養殖食品和植物生物刺激劑的用途。水產養殖食品和植物生物刺激劑的用途。
