畜禽屠宰加工副产物综合利用课件

畜禽屠宰加工副产物综合利用畜禽屠宰加工副产物综合利用2024/7/271畜禽屠宰加工副产物综合利用2023/8/1712024/7/272 畜禽屠宰是肉制品加工的前期过程，也是肉制品加工的关键步骤。科学合理屠 宰加工，为优质肉制品提供优质原料来源。在屠宰加工的同时，将会留下大量的副产物，合理的副产物综合利用，将有效提高屠宰加工企业的经济效益。2023/8/172 畜禽屠宰是肉制品加工的前期过程，2024/7/273畜禽屠宰加工副产物的分类畜禽屠宰加工副产物的分类畜禽的屠宰加工可分为家畜屠宰加工家禽屠宰加工家畜屠宰加工猪、牛、羊的屠宰加工家禽屠宰加工鸡、鸭、鹅屠宰加工2023/8/173畜禽屠宰加工副产物的分类畜禽的屠宰加工可2024/7/274家畜屠宰加工生猪屠宰工艺流程淋浴致昏放血烫毛褪毛开膛卫检开膛割头蹄、劈半胴体修整冷藏2023/8/174家畜屠宰加工生猪屠宰工艺流程淋浴致昏放血2024/7/275畜禽屠宰主要的副产物血液内脏：心、肝、脾、肺、肾，胃、肠、小肚皮张毛碎肉碎骨2023/8/175畜禽屠宰主要的副产物血液2024/7/276第一节第一节 畜禽血液的综合利用畜禽血液的综合利用一、畜禽血液的理化性质一、畜禽血液的理化性质二、畜禽血液的综合利用的意义二、畜禽血液的综合利用的意义三、畜禽血液预处理技术三、畜禽血液预处理技术四、畜禽血液综合利用加工技术四、畜禽血液综合利用加工技术2023/8/176第一节 畜禽血液的综合利用一、畜禽血液的2024/7/277屠宰屠宰2023/8/177屠宰2024/7/2782000-2010年我国生猪出栏量与猪肉产量2023/8/1782000-2010年我国生猪出栏量与猪肉2024/7/279广东省2005-2009年肉鸡出栏量2023/8/179广东省2005-2009年肉鸡出栏量2024/7/2710畜禽血液血液是畜禽屠宰主要的副产物之一。我国近年每年生猪出栏近6亿头，肉鸡出栏近100亿只，每头生猪屠宰可利用血液约2.5kg,每只家禽约0.05kg，产生猪血500万吨，鸡血5万吨，还有牛羊、水禽等屠宰产生的血液。目前我国绝大部分的畜禽血液仍未被充分利用。2023/8/1710畜禽血液血液是畜禽屠宰主要的副产物之一2024/7/2711一、畜禽血液的理化性质一、畜禽血液的理化性质畜禽血液是一种可以大量获得的屠宰加工副产物血液中蛋白含量达18%-22%,相当于牛肉的蛋白质含量。血蛋白含有有8种必需氨基酸,其赖氨酸含量达14%以上。血液中脂肪、糖类的含量都较低,是一种理想的优质蛋白质原料。2023/8/1711一、畜禽血液的理化性质畜禽血液是一种可2024/7/2712血液的组成血液的组成血液由血浆和血细胞组成。血浆通常又称为血清，由水分、蛋白质、无机盐、酶类、激素、维生素等成分组成，水分含量90-93%。血细胞包括红血球(红细胞)、白血球和血小板，主要为红血球，占90以上。红细胞中主要是含有血红素的血红蛋白（Hb），还含有超氧化岐化酶（SOD）、凝血酶等活性成分。血红蛋白不易被人体消化吸收。2023/8/1712血液的组成血液由血浆和血细胞组成。2024/7/2713二、畜禽血液的综合利用的意义二、畜禽血液的综合利用的意义血液占家畜体重的68，实际可收集的血液量占畜禽重量的35。就我国畜禽屠宰而言，年可收集的畜禽血液超过500万吨。按20干物质计算，约为100吨，其中90以上是优质的蛋白质。目前,在很多发达国家,对猪血的利用率不超过30%,我国除将它用于生产血豆腐、血肠外,许多猪血资源白白流失,这不仅是巨大的浪费,同时对环境也造成了一定的污染。2023/8/1713二、畜禽血液的综合利用的意义血液占家畜2024/7/2714意义意义如何开发猪血资源,使其丰富的营养得到更充分的利用,同时最大限度地减少对环境的污染,是一件刻不容缓的大事。猪血利用受到限制有两个主要原因,其一是由于猪血的颜色和腥味,使消费者难以接受,其二是由于对猪血蛋白的功能性质缺乏系统了解,从而极大地妨碍了对它的利用。2023/8/1714意义如何开发猪血资源,使其丰富的营养得2024/7/2715国外畜禽血液利用概况国外畜禽血液利用概况广泛用于食品、饲料、制药、葡萄酒酿造、肥料、工业粘合剂等行业；德、英、法、比等国家将猪血大量用于饲料；德、比大量进口血浆粉作为食品粘合剂和乳化剂；瑞士、丹麦将血浆用于肉制品加工中。法国畜禽血液利用：家禽饲料53.1，制药业2.7，人类食品32.2，肥料4.5，葡萄酒酿造业0.7，等。2023/8/1715国外畜禽血液利用概况广泛用于食品、饲料2024/7/2716饲料工业饲料工业用于饲料工业的畜禽血液制品加工工艺较为简单，加工产品：蒸煮全血粕、喷雾血粉、蒸煮血块粉、喷雾血块粉、发酵血粉等。2023/8/1716饲料工业用于饲料工业的畜禽血液制品加工2024/7/2717国内畜禽血液利用概况国内畜禽血液利用概况中国具有食用畜禽血液的传统：血豆腐、血肠（湘）等。20世纪80年代，开展畜禽血液综合利用的研究：蒸煮血粉、压榨血粉、发酵血粉。肉制品加工业中的应用：血浆用于西式灌肠（双汇），具有乳化性好、保水性好等特点，使产品的切片性、弹性增强，产品得率提高，蛋白质含量的补充。2023/8/1717国内畜禽血液利用概况中国具有食用畜禽血2024/7/2718血红蛋白用于腊肠加工：色泽鲜艳，减少硝酸盐的使用，增加蛋白质含量。活性物质的提取：SOD、血红素、凝血酶等水解血液蛋白：小分子、活性肽等。2023/8/1718血红蛋白用于腊肠加工：色泽鲜艳，减少硝2024/7/2719三、畜禽血液预处理技术三、畜禽血液预处理技术畜禽屠宰血液收集抗凝血离心 血浆 血细胞血液收集：传统的技术 宰杀口放血 先进技术宰杀 真空采血2023/8/1719三、畜禽血液预处理技术畜禽屠宰血液收2024/7/2720四、畜禽血液综合利用加工技术四、畜禽血液综合利用加工技术（一）酶法水解制备血球蛋白粉（二）血液中SOD的提取技术（三）凝血酶制备技术（四）血红素的制备技术2023/8/1720四、畜禽血液综合利用加工技术（一）酶法2024/7/2721（一）酶法水解制备血球蛋白粉酶解血球蛋白粉是一种新开发的动物性饲料蛋白源,蛋白质含量丰富,尤其是赖氨酸含量较高,营养价值和消化能较高,其在提高断奶幼畜和鱼的采食量、日增重、饲料转化率及抗病能力等方面都具有显著作用。动物对血球蛋白粉的消化率高达88%,消化能和代谢能也较高。2023/8/1721（一）酶法水解制备血球蛋白粉酶解血球蛋2024/7/2722酶解血粉2023/8/1722酶解血粉2024/7/2723血浆与血浆粉2023/8/1723血浆与血浆粉2024/7/2724酶法水解技术 血 清 畜禽血液 分 离 血细胞 处理 调整 酶解 灭酶 酶解产物 分离 多肽混合物 分离纯化 干燥 功能性食品基料 干 燥 残 渣 干 燥 功能食品或饮料 酶解蛋白粉 干 燥 混合肽粉功能食品或饮料 酶解蛋白粉 2023/8/1724酶法水解技术 2024/7/27252023/8/17252024/7/2726（二）血液中SOD的提取技术SOD（Superoxide Dismutase，超氧化物歧化酶）是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。对人体不断地补充 SOD具有抗衰老的特殊效果。SOD是1938年Marn等人首次从牛红血球中分离得到超氧化物歧化酶开始算起，人们对SOD的研究己有七十多年的历史。1969年McCord等重新发现这种蛋白，并且发现了它们的生物活性，弄清了它催化过氧阴离子发生歧化反应的性质，所以正式将其命名为超氧化物歧化酶。2023/8/1726（二）血液中SOD的提取技术SOD（2024/7/2727世界各国对“SOD”的作用认定 美国注册专利号为（CN1152337A）：用于预防和治疗大脑局部出血、溃疡、消除炎症、心率失常、浮肿、中毒、风湿、类风湿、风湿性关节炎、放射性损伤、药物中毒等症。法国注册专利号为（CN1167441A）：用于预防和治疗特异性脑损伤、非特异性脑损伤而引起的脑功能识别障碍。欧洲注册专利号为（499621）：用于预防和治疗癌症及术后放、化疗带来的脑损伤，抑制癌细胞再形成或扩散。SOD2023/8/1727世界各国对“SOD”的作用认定 美国注2024/7/2728日本注册专利号为（4327541，4312533）：用于治疗器官移植后的抗免疫反应具有奇效。用于治疗大脑局部出血导致神经坏死，防止半身不遂的治疗药物。台北医院用“SOD”治疗烧伤、烫伤、比较实验获得成功，报道说：用“SOD”涂抹患处愈合是常规疗法的3倍，而且疤痕明显减轻。美国休斯顿得克萨斯大学的安德森，癌症中心的华人博士黄鹏和他的同事们发现SOD可以选择性地杀灭白血病细胞，而不损害正常组织细胞。2023/8/1728日本注册专利号为（4327541，432024/7/2729SOD化妆品化妆品 SOD胶囊胶囊 2023/8/1729SOD化妆品 SOD胶囊 2024/7/2730SOD提取工艺流程抗凝新鲜血液抗凝新鲜血液 自然沉降弃血浆自然沉降弃血浆 生理盐水洗（生理盐水洗（3 3次）次）离离 心（心（4000r/min4000r/min）上清液上清液血血 细细 胞胞 蒸馏水蒸馏水 溶溶 血血 乙醇、氯仿乙醇、氯仿离 心（4000r/min4000r/min，30min30min）沉淀沉淀 血红蛋白血红蛋白/血红素血红素上上 清清 液液 丙丙 酮酮沉沉 淀淀 物物 弃上清弃上清 K2HPO4-KH2PO4K2HPO4-KH2PO4缓冲液溶解缓冲液溶解离离 心心 （2500r/min2500r/min，10min10min）弃沉淀弃沉淀上 清 液 丙丙 酮酮离离 心心 沉沉 淀淀 物物 脱水、干燥脱水、干燥 S O D2023/8/1730SOD提取工艺流程抗凝新鲜血液上 清 2024/7/27311.提取：用生理盐水体积1:2将血球洗涤三遍,离心，得血细胞用血球2倍的蒸馏水于0-4溶血30分钟,加入体积0.25倍的95%乙醇和0.15倍的氯仿,搅拌均匀,静置20分钟,于4000r/min离心30分钟，收集上层清夜沉淀放冷，去有机溶剂，回收血红蛋白和血红素。2023/8/17311.提取：用生理盐水体积1:2将血球洗2024/7/27322.初提加入上清液体积1.3倍的丙酮,产生大量絮状沉淀,静置0.51小时虹吸上清液,沉淀液以3500r/min离心10分钟,弃上清将沉淀物用少量pH7.6，2.5mmol/L K2HPO4-KH2PO4缓冲液溶解,于30恒温水浴保温15min,使杂蛋白变性沉淀,若为猪血SOD,则恒温65保温15min。经冷至室温,再以2500r/min离心10分钟,弃沉淀,取清液(留2ml样液于冰箱待测酶活性)。若用于化妆品或食品,即可加等体积预冷的丙酮,静置30分钟,离心分出沉淀,经脱水、干燥,即获所需产品。2023/8/17322.初提加入上清液体积1.3倍的丙酮,2024/7/27333.精制超滤浓缩超滤浓缩:将上清液上清液用MWX104Kd滤膜于超滤器上超滤超滤层析分离：层析分离：细心地将其加入pH7.0,1.0mol/L NaCl-KH2PO4缓冲液中平衡,适当的EAE Sepharose CL_6B层析层析柱柱上,用H7.0,1.0 mol/L NaCl 0.02 mol/L PB缓冲液(pH7.0),以1.5ml/min流速进行洗脱洗脱,上样后的凝胶柱在前端可见一条绿色的色带逐渐被洗脱下来。收集洗脱液再浓缩上Sepharose6B层析柱,用同样缓冲液进行洗脱。收集具有蓝条色的SOD活性峰流出的洗脱液,装入透析袋中。透析：透析：用去离子水透析,换水3-4次,每次间隔4-6小时,其中0-1次间隔3小时,1-2次间隔5小时,2-3次间隔8小时,3-4次间隔10小时(透析后酶液取样液05ml保存待测酶活性)。2023/8/17333.精制超滤浓缩:将上清液用MWX102024/7/27344.浓缩干燥将透析液透析液进行超滤浓缩超滤浓缩并冷冻干燥冷冻干燥制成精品,称重后与从原材料至各阶段所取样液比较回收率及活性。上述操作过程中,每次加有机溶剂或热变性前均加0.1mol/L0.1mol/L铜盐铜盐,稳定SODSOD活性活性中心中心,使酶保持较高酶活。2023/8/17344.浓缩干燥将透析液进行超滤浓缩并冷冻2024/7/2735（三）凝血酶制备技术凝血酶是一种由凝血酶前体(血浆中的必要成分)形成的蛋白质水解酶,催化纤维蛋白元变成纤维蛋白而促使血液凝固。用于毛细血管出血的局部止血以及外科手术后组织愈合。凝血酶 Thrombin，可分人血凝血酶;牛血凝血酶；纤维蛋白酶；猪血凝血酶凝血酶适用于结扎止血困难的小血管、毛细血管以及实质性脏器出血的止血。用于外伤、手术、口腔、耳鼻喉、泌尿、烧伤、骨科、等出血的止血。出血的止血。2023/8/1735（三）凝血酶制备技术凝血酶是一种由凝血2024/7/27362023/8/17362024/7/27371凝血酶原的制备新鲜猪,4,5000r/min离心5 min,弃血细胞,收集血浆,血浆以9倍的去离子水稀释,用2 mol/L醋酸调pH至5.1,4静置过夜,收集沉淀即得凝血酶原。2023/8/17371凝血酶原的制备新鲜猪,4,5002024/7/27382凝血酶原激活条件试验采用不同的CaCl2浓度37水浴保温15 min对凝血酶原进行激活,考察CaCl2浓度对酶原激活的影响,结果见图1。2023/8/17382凝血酶原激活条件试验采用不同的Ca2024/7/27393凝血酶粗酶液的制备凝血酶原沉淀以pH7.0的磷酸缓冲液溶解,用1.0%CaCl2溶液激活凝血酶原,过滤收集滤液即得凝血酶粗酶液。4凝血酶的分离和纯化724离子交换树脂,以0.15 mol/L磷酸盐缓冲液(PBS)平衡,凝血酶粗酶凝血酶粗酶液上柱后，用0.4 mol/L PBS洗脱,分步收集凝血酶活性峰。每1 L 猪血可提取凝血酶精制品5000 U以上。2023/8/17393凝血酶粗酶液的制备凝血酶原沉淀以p2024/7/2740四、血红素的制备方法2023/8/1740四、血红素的制备方法2024/7/27411.冰醋酸法最早的血红素提取方法：用冰醋酸、氯化钠和牛血液共热得到血红素结晶，目前工业上仍在采用该方法。文献中使用冰醋酸与牛血比为4:1，耗费大量冰醋酸。改进的工艺冰醋酸用量：冰醋酸与猪血比为1.5一2：1。每1.5 L猪血可制得7.5g氯化血红素。由于冰醋酸法中有大量醋酸排出，生产中应该综合回收利用。2023/8/17411.冰醋酸法最早的血红素提取方法：2024/7/27422.酶法制取血红素以动物血液作原料，在新鲜血液中添加抗凝剂，然后离心分离，固形物在40%左右，用大约3倍量水稀释，调pH值到8.5，用酶进行水解，得到的上清液为球蛋白，固体残渣为血红素。此法制得的血红素可做成食品，如制成巧克力，已成功的为贫血患者提供补铁食品。2023/8/17422.酶法制取血红素以动物血液作原料，2024/7/27433.丙酮法3.1酸性丙酮法酸性丙酮法：1975年，由Lindroos等人提出。用丙酮盐直接水解血液中的血红球，再碱化提取血红素。例:取分离血浆后的血液沉淀物，加人5倍盐酸丙酮溶液，振荡10分钟，静置后，析出针状结晶，干燥得血红素。现在使用的方法有很多改进，包括醋酸钠法、蒸馏法、单宁酸法，这3种方法操作均比较简便。上述3种方法中：醋酸钠法得率为0.5%-0.55%，纯度为65%左右蒸馏法得率在0.6%-0.7%，纯度为54%-55%单宁法得率在0.4%-0.45%，纯度为90%-95%。2023/8/17433.丙酮法3.1酸性丙酮法酸性丙酮2024/7/27443.2碱性丙酮法碱性丙酮法原理是使血红球在碱作用下变性。碱性条件下将球蛋白侧链脱去酰基，蛋白质主链水解。通常pH为12以上，温度40-80，加热24小时为宜，然后调整pH为3-5，这时蛋白质血红素复合体就是经过浓缩的血红素。该复合体再用酸性丙酮法或醋酸法处理，就得到精制氯化血红素。2023/8/17443.2碱性丙酮法碱性丙酮法原理是使血红2024/7/27454.CMC(羧甲基纤维素)法血红蛋白为血红素和球蛋白，分离时借助CMC，使血红素与CMC形成络合物而沉淀出来，得到的络合物可用作制备药物铁的原料，蛋白质部分可作食品和饲料添加剂。该方法简单，成本低，易于工业化生产。5.5.醇法醇法1979年欧洲专利介绍使用甲醇或甲醇、乙醇混合溶剂提取血红素工艺，但甲醇有毒，而用乙醇提取工艺是在冷却条件下提取，工业化较难。6.6.选择溶剂法选择溶剂法选择合适的溶剂，使血红素在这些溶剂中高温时溶解度大而在低温时易结晶析出，此方法称为选择溶剂法。常用的溶剂为甲酸、乙酸、马来酸、富马酸等的C1-5烷基酯。2023/8/17454.CMC(羧甲基纤维素)法血红蛋白2024/7/2746讨论题动物血液还有哪些用途？动物内脏如何开发利用？动物皮如何开发利用？2023/8/1746讨论题动物血液还有哪些用途？