CN101284017B - 利用酶解与膜滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法。该方法以燕窝为原料，在由酶解罐与不同平均截留分子量的滤膜组合而成的酶膜反应器中，经连续的酶解反应和膜的在线分离作用，通过控制超滤膜的平均截留分子量和反应物平均停留时间来控制提取物的分子量分布范围，制成窄分子量分布的燕窝提取物。本发明耦合了酶解技术和膜过滤技术，集反应和产物的分离纯化于一体，实现了酶促水解反应的连续性和反应程度的可控性。相比现有的燕窝提取方法，蛋白酶的利用率高，反应产物的可控程度高，所制得的燕窝提取物分子量分布范围窄，产品组成均一，功能组分细分化，质量控制方便，在化妆品和医药领域的应用前景极其广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用酶解与膜滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法。
背景技术
燕窝含有氨基酸、燕窝酸、蛋白质、表皮生长因子、糖肽等多种生物活性成分，具有补肺养阴、美容养颜、安胎补胎之功效，是营养价值极高的补品，也是名贵的烹饪原料，历来有稀世名药、东方珍品之美称。随着燕窝美容养颜、使皮肤光滑、有弹性和减少皱纹、清除暗疮等功效的证实以及在化妆品中的应用，燕窝提取技术和酶解技术逐渐引起重视。
目前，燕窝提取技术基本上采取水煮提取、酶解提取或者超声提取后再进行酶解提取，然后将提取或者酶解得到的溶液进行冷冻干燥或者喷雾干燥得到燕窝提取物。已经公开的关于燕窝水解工艺的专利如下：CN1085046A，CN1057674A，CN1858225A，CN101084873。CN1085046A公开了一种燕窝的酶法水解加工方法，其基本工艺是采用多种植物蛋白酶、细菌蛋白酶或试剂型蛋白酶，或者采用两种或两种以上的复合酶，原料经浸泡、煮沸、调pH值、加酶水解、再煮沸、过滤、离心、干燥等工艺，制成含水量低于5％的白色或黄色的水溶性燕窝粉末。该工艺过程工艺较为复杂，生产周期长，并涉及到高温煮沸过程，易对燕窝中的热不稳定性活性成分造成影响，并未涉及到工艺对分子量分布影响的控制。CN1057674A公开了一种燕窝、白扁豆水不溶物的生化提取方法，其工艺是将经水煮沸提取后的燕窝渣、白扁豆渣加水用木瓜酶进行酶解，将水解后的滤液和水煮提取液合并得燕窝提取物。该工艺虽然工艺得到一定简化，但也直接涉及到水煮工艺，未考虑水煮条件对热不稳定性成分活性的影响，未提到工艺和分子量分布间的关系。CN1858225A公开了一种燕窝多肽的制备方法和用途，其基本工艺为燕窝原料经冷冻粉碎、无花果蛋白酶水解、沉淀过滤、冷冻干燥或喷物干燥后得到分子量分布在200～1000D之间的燕窝多肽提取物。虽然该工艺提到了对分子量分布的要求，但得到的燕窝多肽提取物多数为1000D以下的肽类，对于1000D-6000D之间的分子量控制工艺并未提及，也未提到工艺条件和分子量分布之间的关系。CN101084873利用超声提取技术和碱性蛋白酶的酶解技术相结合的提取工艺，避免了常规水解工艺中的煮沸过程对热不稳定性活性成分活性的影响，获得了分子量分布适于化妆品行业的燕窝提取物，但分子量分布范围太宽，不利于质量控制以及特种功效成分的开发。总之，前面所述的方法中存在着如下问题：(1)由于酶解产物无法从反应体系中及时分离，导致酶解反应底物的转化率和目标产物的产率低；(2)反应的可控性程度低，所得产品的分子量不容易控制，分子量分布范围宽，产品质量不稳定；(3)生产周期长，制备工艺复杂，生产的连续性较差；(4)常规方法的酶回收再利用困难，酶消耗量大，工艺成本高。研究表明，蛋白质类化妆品原料的分子量分布范围的控制对化妆品的保湿美白性能有一定影响(向智男，宁正祥。动物性原料成分在护肤品中的应用.日用化学工业，2006，32(1)：38～42)。因此，窄分子量分布范围的燕窝提取物制备技术有着良好的应用前景。
本发明耦合了酶解与膜滤的提取工艺，在由酶解罐与不同平均截留分子量的滤膜组合而成的酶膜反应器中，经连续的酶解反应和膜的在线分离作用，制成窄分子量分布的燕窝提取物。本发明集反应和产物的分离纯化于一体，实现了反应的连续性和反应程度的可控性。相比现有的燕窝提取方法，蛋白酶的利用率高，反应可控程度高，所制得的燕窝提取物分子量分布范围窄，产品组成均一，功能组分细分化，质量控制方便，在化妆品和医药领域的应用前景极其广阔。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法。
包括如下步骤：
1)粉碎后的燕窝过60目筛，加入燕窝干重的5～20倍量的水，在储液罐中80～95℃条件下水热预处理20～40min；
2)将经过水热预处理的燕窝溶液加到酶解罐中，搅拌，搅拌速度为60～100rpm，启动恒温水浴，反应温度为40～60℃；
3)待温度稳定后开启超滤循环装置，使反应液以15～35L/h的循环流量常压循环20～30min，加入蛋白酶和氢氧化钠溶液进行酶解反应，控制pH值为8～10，蛋白酶与燕窝质量浓度比为1∶100～1∶50，15～25min后调节超滤膜的操作压力为0.15～0.45MPa，反应过程中不断向酶解罐中补加燕窝溶液，每3-4小时向酶解罐中分批补加蛋白酶，补加燕窝溶液的质量浓度百分比为2.5％～10％，罐体内蛋白酶有效质量浓度保持0.01-0.05％；
4)收集超滤循环装置中的渗透液，并灭活冻干，得到窄分子量分布的燕窝提取物；
5)将超滤循环装置连接在再生装置上，泵入再生液浸泡30～50min，放掉再生液，使用流动循环水循环30～50min实现膜的再生。
步骤1)中所述的水热预处理温度为85～90℃；步骤3)中所述的蛋白酶为木瓜蛋白酶、胰酶、动物蛋白酶或碱性蛋白酶中的一种或多种。步骤3)中所述超滤循环装置使用的超滤膜为聚芳砜膜或异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为1000-10000D。步骤5)中所述的再生液为体积比是1∶1的氢氧化钠与次氯酸钠溶液，氢氧化钠的质量百分比浓度为2％，次氯酸钠溶液的质量百分比浓度为0.2％。所述的超滤循环装置为两套交替使用以实现连续地生产。
本发明利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物，制备周期短，生产成本低，制得的眼窝提取物分子量分布范围窄，产率高，解决了燕窝提取物制备过程中分子量分布难控制的技术难题，实现了燕窝提取物分子量分布的可调性和生产的连续性，该方法具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明提出的利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的工艺流程图；
图2是酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取液的核心设备示意图；图中1为水解反应釜、2和3为超滤装置、4为燕窝进料口、5为带pH显示的NaOH加料口、6为蛋白酶进料口、7为搅拌桨、8和9为放液口、10为残渣排放口。
具体实施方式
本发明中，产品采用高效液相凝胶色谱法(Agilent 1100series，HPSEC)进行分析，具体分析条件如下：色谱柱采用TSKgelG2000SWXL凝胶色谱柱，分子量分级范围100～20000，二极管阵列检测器，检测波长为270nm，柱温为30℃；流动相为乙腈/水/三氟乙酸＝45/55/0.1(v/v/v)，流速为0.5mL/min，进样量5-20μl。
实施例1
称取过60目燕窝粉500g，加入10L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在50℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为聚芳砜膜，平均截留分子量为6000D，使反应液以20L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.3MPa。反应过程中不断以20L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为50℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占8％，2000-6000道尔顿的含量占85％，2000D以下的占7％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例2
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，90℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为6000D，使反应液以20L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.3MPa。反应过程中不断以20L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占4％，2000-6000道尔顿的含量占88％，2000D以下的占8％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例3
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为聚芳砜膜，平均截留分子量为6000D，使反应液以35L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.45MPa。反应过程中不断以35L/h的加入速度向酶解罐中补加5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占9％，2000-6000道尔顿的含量占88％，2000D以下的占3％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例4
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，90℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为6000D，使反应液以15L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.15MPa。反应过程中不断以15L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占5％，2000-6000道尔顿的含量占85％，2000D以下的占10％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例5
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为80rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为聚芳砜膜，平均截留分子量为10000D，使反应液以20L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.3MPa。反应过程中不断以20L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占15％，2000-6000道尔顿的含量占80％，2000D以下的占5％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例6
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为80rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为8000D，使反应液以20L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.3MPa。反应过程中不断以20L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占8％，2000-6000道尔顿的含量占86％，2000D以下的占6％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例7
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为聚芳砜膜，平均截留分子量为4000D，使反应液以35L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶10g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.45MPa。反应过程中不断以35L/h的加入速度向酶解罐中补加5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加2.5g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占4％，2000-6000道尔顿的含量占94％，2000D以下的占2％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例8
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为2000D，使反应液以15L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.15MPa。反应过程中不断以15L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占2％，2000-6000道尔顿的含量占65％，2000D以下的占33％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例9
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为80rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在60℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为聚芳砜膜，平均截留分子量为6000D，使反应液以20L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.3MPa。反应过程中不断以20L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为60℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占5％，2000-6000道尔顿的含量占89％，2000D以下的占6％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例10
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为80rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为6000D，使反应液以20L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶15g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.3MPa。反应过程中不断以20L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加2.5g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占5％，2000-6000道尔顿的含量占87％，2000D以下的占8％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例11
称取过60目燕窝粉500g，加入40L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在50℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为聚芳砜膜，平均截留分子量为6000D，使反应液以35L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g和胰蛋白酶2g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.45MPa。反应过程中不断以35L/h的加入速度向酶解罐中补加5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶和0.5g胰蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为50℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占4％，2000-6000道尔顿的含量占90％，2000D以下的占6％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例12
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在50℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为6000D，使反应液以30L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为8，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.4MPa。反应过程中不断以30L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为8，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为50℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占3％，2000-6000道尔顿的含量占91％，2000D以下的占10％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例13
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在50℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为10000D，使反应液以20L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.3MPa。反应过程中不断以20L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为50℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占10％，2000-6000道尔顿的含量占84％，2000D以下的占6％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例14
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在40℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为4000D，使反应液以20L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为9，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.3MPa。反应过程中不断以20L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为9，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为40℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占4％，2000-6000道尔顿的含量占92％，2000D以下的占4％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例15
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在50℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为聚芳砜膜，平均截留分子量为4000D，使反应液以35L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶15g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为8，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.45MPa。反应过程中不断以35L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为8，每3h补加2.5g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为50℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占4％，2000-6000道尔顿的含量占91％，2000D以下的占5％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
实施例16
称取过60目燕窝粉500g，加入20L水后置于储液罐中充分搅拌，85℃的水浴中水浴20min，将经水热预处理的燕窝溶液加入到酶解罐中，搅拌，搅拌转速为100rpm，启动恒温水浴，将酶解罐中反应温度控制在50℃，待温度稳定后开启超滤循环装置，超滤系统使用膜为聚芳砜膜，平均截留分子量为2000D，使反应液以15L/h的循环流量常压循环20min，加入碱性蛋白酶5g，加质量浓度百分比为2％的氢氧化钠溶液控制pH值为10，开始酶解反应，15min后调节滤膜的操作压力为0.15MPa。反应过程中不断以15L/h的加入速度向酶解罐中补加2.5％燕窝水溶液维持反应体积与有效底物浓度恒定，并补加NaOH溶液维持体系的pH值恒定为10，每3h补加1.25g碱性蛋白酶维持体系酶活力恒定，维持体系温度恒定为50℃，收集超滤循环装置中的渗透液10L，开启和超滤装置相连的放液阀，渗透液放入灭活罐中进行灭活，灭活后冻干即得窄分子量的燕窝提取物。产品经HPSEC分析，10000道尔顿以上的含量占5％，2000-6000道尔顿的含量占70％，2000D以下的占25％(wt％)。放液完毕后将超滤循环装置与再生装置连接进行膜再生。同时开启另外一套超滤装置进行同样的连续制备。
Claims (5)
1.一种利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)粉碎后的燕窝过60目筛，加入燕窝干重的5～20倍量的水，在储液罐中80～95℃条件下水热预处理20～40min；
2)将经过水热预处理的燕窝溶液加到酶解罐中，搅拌，搅拌速度为60～100rpm，启动恒温水浴，反应温度为40～60℃；
3)待温度稳定后开启超滤循环装置，使反应液以15～35L/h的循环流量常压循环20～30min，加入蛋白酶和氢氧化钠溶液进行酶解反应，控制pH值为8～10，蛋白酶与燕窝质量浓度比为1∶100～1∶50，15～25min后调节超滤膜的操作压力为0.15～0.45MPa，反应过程中不断向酶解罐中补加燕窝溶液，补加燕窝溶液的质量浓度百分比为2.5％～10％，每3-4小时向酶解罐中分批补加蛋白酶，使罐体内蛋白酶有效质量浓度保持0.01-0.05％；
4)收集超滤循环装置中的渗透液，并灭活冻干，得到窄分子量分布的燕窝提取物；
5)将超滤循环装置连接在再生装置上，泵入再生液浸泡30～50min，放掉再生液，使用流动循环水循环30～50min实现膜的再生；
所述步骤3)中所述超滤循环装置使用的超滤膜为聚芳砜膜或异丙基聚芳砜膜，平均截留分子量为1000～10000D。
2.根据权利要求1所述的一种利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法，其特征在于步骤1)中所述的水热预处理温度为85～90℃。
3.根据权利要求1所述的一种利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法，其特征在于步骤3)中所述的蛋白酶为木瓜蛋白酶、胰酶、动物蛋白酶或碱性蛋白酶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法，其特征在于步骤5)中所述的再生液为体积比是1∶1的氢氧化钠与次氯酸钠溶液，氢氧化钠的质量百分比浓度为2％，次氯酸钠溶液的质量百分比浓度为0.2％。
5.根据权利要求1所述的一种利用酶解与膜过滤耦合技术连续制备窄分子量分布燕窝提取物的方法，其特征在于所述的超滤循环装置为两套交替使用。
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