生物废弃物羽毛的资源化利用研究进展_陈常栋VIP专享VIP免费

黑龙江农业科学2012(1:144~147HeilongjiangAgriculturalSciences生物废弃物羽毛的资源化利用研究进展陈常栋1,付立新2(1.东北农业大学生命学院,黑龙江哈尔滨150030;2.黑龙江省农业科学院玉米研究所,黑龙江哈尔滨150086摘要:为了充分有效地利用羽毛资源,综述了羽毛的组成与结构特点,分析了羽毛可应用的领域,总结了羽毛不同的水解方法以及各种方法最新的研究进展,探讨了羽毛的利用前景,以期为生产和科研活动提供指导。关键词:羽毛;水解;应用中图分类号:S879文献标识码:A文章编号:1002-2767(201201-0144-04收稿日期:2011-10-25第一作者简介:陈常栋(1987-,男,山东省日照市人,在读硕士,从事生物物理研究工作。E-mail:chenchangdong321@163.com。通讯作者:付立新(1969-,男,吉林省九台市人,硕士,副研究员,从事农产品辐照加工研究与应用。E-mail:flx0802@163.com。在现代农业中,大规模的家禽饲养取代了传统的散养模式,大型的养殖场在产出禽肉并产生经济效益的同时,也产出了大量的禽类羽毛。现在,绝大多数的养殖场都是将羽毛直接废弃扔掉,在浪费资源的同时对环境也构成了严重的破坏。事实上,羽毛中含有大量的角蛋白和其它营养物质。据测定,羽毛中角蛋白含量在80%以上[1],并且含有丰富的赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、组氨酸、脯氨酸、甘氨酸以及其它一些维生素、常量元素、微量元素[2-4]。因此,羽毛废弃物经过适当处理具有非常广泛的用途,是可以有效利用的资源,具有非常广阔的应用前景。1羽毛角蛋白可应用的领域角蛋白是外胚层细胞的结构蛋白,是一种不溶性的纤维状动物蛋白质,是禽类羽毛的主要构成物质。角蛋白中含有大量的二硫键、氢键、盐键并且折叠非常紧密,不溶于水,也难以被一般蛋白酶降解。但是含有丰富的蛋白质,据测定含量在80%以上[1],同时赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、组氨酸、甘氨酸、脯氨酸等动物必须的氨基酸[5]以及常量元素、微量元素、维生素等其它生长因子的含量也非常丰富。经过适当处理,破坏角蛋白组织结构后具有非常广泛的用途。1.1用作肥料和动物饲料角蛋白废弃物可产生复合氨基酸螯合剂,该试剂可以与畜禽生长所必须的微量金属离子反应生成具有环状结构的配位复合物,该配合物稳定常数适中,不受土壤pH及其它离子干扰,并且较易被动物体所吸收利用,使得微量元素的生物利用率得到较大提高。因此,以废弃羽毛为原料水解制取复合氨基酸螯合剂进而制取氨基酸微肥,可以在较大提高作物对微量元素吸收利用率的前提下大大地降低生产成本,是一种既经济实惠又环保的方法。羽毛在国际上被认为是一种有独特价值的优质蛋白饲料,美国、前苏联、欧洲等国已对其进行了30多年的研究,并取得了一定的进展。我国羽毛资源极其丰富,但一直没有得到合理的利用,一般被当作废料直接扔掉,既浪费资源又污染环境。如果通过一定的理化方法或者微生物降解、酶解等方法使其水解并用作饲料,则既可以为畜禽提供蛋白质含量丰富的饲料,又可以大大降低养殖业的成本,极大地促进养殖的发展。1.2用作医药和农药角蛋白水解制得的复合氨基酸溶液经过处理可注入人体补充人体营养,也可以代替人体部分血浆发挥作用。另外,它对肝病的治疗也有一定的作用。另一方面,角蛋白水解得到的氨基酸及其衍生物、金属络合物还具有杀菌防病和刺激农作物生长的双重作用,可用来制取杀菌剂、杀虫剂、除草剂和植物生长促进剂,具有非常广阔的应用前景。1.3用作皮革填充剂和复鞣剂羽毛经过碱降解后可得到一定分子量的蛋白4411期陈常栋等:生物废弃物羽毛的资源化利用研究进展混合物,具有改善皮革丰满性、弹性和染色性等特点,可用作鞋面革和服装革的填充材料。与乙烯基类单体接枝后发生改性,改性后的产物有非常高的选择填充性,可以被用作铬革的复鞣剂同时又不影响铬革的染色。1.4用作食用浓缩调味剂谷氨酸、天冬氨酸等鲜味氨基酸在羽毛中的含量均非常丰富,羽毛经过一定的方法水解后可用于生产营养丰富、味道鲜美的食用浓缩调味剂。1.5薄膜和包装材料羽毛深加工后能制成可食用的薄膜和包装材料,具有坚固、柔韧和无异味的特点,深受人们喜爱。1.6化妆品和洗涤剂棕榈酰缩氨酸是制备口红、湿润剂和皮肤清洁剂等化妆品的必备材料,羽毛经过一定方...