CN101538601A - 一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，属于生物工程技术领域，将新鲜牛骨预处理后加酶酶解而制得。本发明技术先进，工艺路线合理，酶解彻底，原料利用充分，蛋白胨产品得率高，质量好，氨基氮和总氮含量高，氨基酸种类丰富，比例恰当，生物效价高，达到试剂级产品标准。本发明以牛骨为原料，变废为宝，提高了我国牛骨的利用率，又减少了环境污染，带动了牲畜养殖业等产业的发展。使农牧业产业化的综合效益显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，属于生物工程技术领域。
背景技术
蛋白胨(Peptone)是由蛋白质经酶、酸、碱水解而获得的一种际，胨、肽、氨基酸组成的水溶性混合物。蛋白胨是微生物培养基最主要的基础成分之一，在培养基中的主要作用是为微生物生长提供氮源。各种蛋白胨中际、胨、肽、氨基酸组成比例是不同的，所以它们对微生物的营养价值与适应性亦不相同。常用的蛋白胨生产方法酸水解法、碱水解法有很大的缺点。酸水解法多采用盐酸、硫酸或磷酸等作为水解剂。但此法使色氨酸几乎全部破坏，部分丝氨酸、苏氨酸亦被破坏。色氨酸分解后转变成一种腐黑质，使产品颜色很深，一般需要脱色处理，此法所得的产品灰分含量很高，如用盐酸水解，其产品NaCl含量很高，有的需要作脱盐处理。碱水解法多采用稀苛性钠溶液作为水解剂，也有的用氨液或硫酸铵作水解剂，在高压锅内水解。但此法几乎使所有的氨基酸皆产生外消旋作用及部分脱氨基作用。精氨酸可变成鸟氨及尿素；胱氨酸、丝氨酸、苏氨酸均分解，但可避免色氨酸的破坏。此法和酸水解法一样，产品灰分含量很高，颜色亦较深。一般生产蛋白胨不采用此法。酶水解法作用温和，可以避免酸、碱水解法的缺点，是生产蛋白胨最常用的方法。
牛骨含有丰富的营养物质，含蛋白质35.7％，脂肪10.3％，灰分45％，水分4.8％，其它物质4.2％。骨蛋白是较为全价的可溶性蛋白质，生物学效价高。动物鲜骨是一种十分宝贵的资源，长期以来人们忽视了对牛骨的利用，鲜骨的利用率很低，造成了很大的浪费。目前，我国动物骨精加工利用率不足1％，除少部分粗加工制成饲料，大部分鲜骨被当成垃圾扔掉了，这不但造成资源浪费，同时还产生严重的污染。有关专家指出，动物骨的开发利用是一项具有重大社会意义和经济意义的“掘金”工程。
本发明克服现有技术的不足，提供一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，能够变废为宝，提高我国的牛骨利用率；减少环境污染，加强天然营养资源的利用；生产的产品质量好，档次高，能够满足日益增加的市场需求。
发明内容
本发明目的是提供一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法；本发明另一目的是提供一种牛骨蛋白胨产品，满足市场需求。
本发明技术方案详述如下：
工艺流程
操作要点
①清洗破碎将新鲜牛骨人工或机械破碎至5～10cm，流水清洗干净，投入蒸煮罐中；
②蒸煮添加3～4倍清水，蒸煮3～5h，温度120～150℃，压力0.1～0.2MPa；
③撇油蒸煮完毕，撇去泡沫及浮油，使油水分离；
④酶解将汤液降温至40～60℃左右，用烧碱调节汤液pH至5.0～9.0，按牛骨重量称取0.1～1.0％蛋白酶，用适量汤液化开后，添加到汤液中，搅拌均匀，保温酶解2～6h；所述的蛋白酶为动物组织水解酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶种的一种或几种的复合酶；
⑤灭酶酶解结束，经检测后升温煮沸15～20min灭酶。煮沸亦可使剩余未酶解的蛋白质变性沉淀；添加适量硅藻土，间歇搅拌下升温煮沸；然后降温至50℃以下；
⑦中和 用酸(盐酸、磷酸或柠檬酸)中和，调节pH至6～7；
⑧离心 分离汤液和骨渣等沉淀；
⑨过滤 先用帆布粗过滤，再用板框过滤机精过滤；
⑩浓缩 精滤后的汤液打入浓缩锅内浓缩，低温浓缩温度小于80℃，浓缩达到水份含量为40～50％后，即放出膏状物；
本发明还包括按本发明技术生产的牛骨蛋白胨。
本发明技术牛骨蛋白的水解度可达到22.41％以上；固形物溶出率达到54.51％以上；蛋白胨产率14.6％以上。
本发明产品理化指标见下表：
本发明技术先进，工艺路线合理，酶解彻底，原料利用充分，蛋白胨产品得率高，质量好，氨基氮和总氮含量高，氨基酸种类丰富，比例恰当，生物效价高，达到试剂级产品标准。本发明以牛骨为原料，变废为宝，提高了我国牛骨的利用率，又减少了环境污染，带动了牲畜养殖业等产业的发展。使农牧业产业化的综合效益显著提高。本发明产品蛋白胨主要用于制药厂生产抗菌素药品培养基和发酵方面的生物工厂，副产品骨油用于制油酸、硬脂酸、肥皂、甘油、高级润滑油和日化产品。骨粒、骨粉主要用于饲料、混合肥等主要原料。由于生物制药厂大量应用，饲料工业的发展以及化工产品的深加工、精加工动物杂骨产品需求将逐年上涨，市场应用前景广阔。
具体实施方式
下面的实施例有助于本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
称取鲜牛骨100kg。
①将新鲜牛骨人工或机械破碎至5～10cm，流水清洗干净，投入蒸煮罐中；
②添加3～4倍清水，蒸煮5h，温度121℃，压力0.1MPa；
③蒸煮完毕，撇去泡沫及浮油，使油水分离；
④将汤液降温至50℃左右，用烧碱调节汤液pH至9.0，按牛骨重量称取0.3％动物组织水解酶，用适量汤液化开后，添加到汤液中，搅拌均匀，保温酶解4h；
⑤酶解结束，经检测后升温煮沸20min灭酶；煮沸亦可使剩余未酶解的蛋白质变性沉淀；添加适量硅藻土，间歇搅拌下升温煮沸；然后降温至50℃以下；
⑦用盐酸中和，调节pH至6～7；
⑧离心，分离汤液和骨渣等沉淀；
⑨先用帆布粗过滤，再用板框过滤机精过滤；
⑩精滤后的汤液打入浓缩锅内浓缩，低温浓缩温度小于80℃，浓缩达到水份含量为40～50％后，即放出膏状物；
粉碎至直径小于3mm颗粒状，即可；
检验、包装、入库。
按上述工艺步骤即得本发明产品牛骨蛋白胨153kg，产率15.3％。
实施例2
称取鲜牛骨100kg。
①将新鲜牛骨人工或机械破碎至5～10cm，流水清洗干净，投入蒸煮罐中；
②添加3～4倍清水，蒸煮4h，温度130℃，压力0.12MPa；
③蒸煮完毕，撇去泡沫及浮油，使油水分离；
④将汤液降温至60℃左右，用烧碱调节汤液pH至7.0，按牛骨重量称取0.35％复合蛋白酶(木瓜蛋白酶和无花果蛋白酶)解酶，用适量汤液化开后，添加到汤液中，搅拌均匀，保温酶解5h；
⑤酶解结束，经检测后升温煮沸20min灭酶；煮沸亦可使剩余未酶解的蛋白质变性沉淀；添加适量硅藻土，间歇搅拌下升温煮沸；然后降温至50℃以下；
⑦用盐酸中和，调节pH至6～7；
⑧离心，分离汤液和骨渣等沉淀；
⑨先用帆布粗过滤，再用板框过滤机精过滤；
⑩精滤后的汤液打入浓缩锅内浓缩，低温浓缩温度小于80℃，浓缩达到水份含量为40～50％后，即放出膏状物；
按上述工艺步骤即得本发明产品牛骨蛋白胨146kg，产率14.6％。
实施例3
称取鲜牛骨100kg。
①将新鲜牛骨人工或机械破碎至5～10cm，流水清洗干净，投入蒸煮罐中；
②添加3～4倍清水，蒸煮5h，温度150℃，压力0.15MPa；
③蒸煮完毕，撇去泡沫及浮油，使油水分离；
④将汤液降温至50℃左右，用烧碱调节汤液pH至6.0，按牛骨重量称取0.25％复合蛋白酶(胰蛋白酶和胃蛋白酶)解酶，用适量汤液化开后，添加到汤液中，搅拌均匀，保温酶解5h；
⑤酶解结束，经检测后升温煮沸20min灭酶；煮沸亦可使剩余未酶解的蛋白质变性沉淀；添加适量硅藻土，间歇搅拌下升温煮沸；然后降温至50℃以下；
⑦用盐酸中和，调节pH至6～7；
⑧离心，分离汤液和骨渣等沉淀；
⑨先用帆布粗过滤，再用板框过滤机精过滤；
⑩精滤后的汤液打入浓缩锅内浓缩，低温浓缩温度小于80℃，浓缩达到水份含量为40～50％后，即放出膏状物；
将浓缩膏状物装入干燥盘，置于干燥罐内进行干燥，干燥温度为70～90℃，真空度0.08～0.12MPa；干燥至半成品含水量低于5％，即可出箱；
按上述工艺步骤即得本发明产品牛骨蛋白胨151kg，产率15.1％。
Claims (7)
1.一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，其特征在于包括以下步骤：
①清洗破碎 将新鲜牛骨人工或机械破碎至5～10cm，流水清洗干净，投入蒸煮罐中；
②蒸煮添加3～4倍清水，蒸煮3～5h，温度120～150℃，压力0.1～0.2MPa；
③撇油 蒸煮完毕，撇去泡沫及浮油，使油水分离；
④酶解将汤液降温至40～60℃左右，用烧碱调节汤液pH至5.0～9.0，按牛骨重量称取0.1～1.0％蛋白酶，用适量汤液化开后，添加到汤液中，搅拌均匀，保温酶解2～6h；
⑤灭酶酶解结束，经检测后升温煮沸15～20min灭酶。煮沸亦可使剩余未酶解的蛋白质变性沉淀；添加适量硅藻土，间歇搅拌下升温煮沸；然后降温至50℃以下；
⑦中和 用酸(盐酸、磷酸或柠檬酸)中和，调节pH至6～7；
⑧离心 分离汤液和骨渣等沉淀；
⑨过滤 先用帆布粗过滤，再用板框过滤机精过滤；
⑩浓缩 精滤后的汤液打入浓缩锅内浓缩，低温浓缩温度小于80℃，浓缩达到水份含量为40～50％后，即放出膏状物；
干燥 将浓缩膏状物装入干燥盘，置于干燥罐内进行干燥，干燥温度为70～90℃，真空度0.08～0.12MPa；干燥至半成品含水量低于5％，即可出箱；
检验、包装、入库；
2.根据权利要求1所述的一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，其特征在于，所述的蛋白酶为动物组织水解酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶种的一种或几种的复合酶。
3.根据权利要求1所述的一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，其特征在于，所述蒸煮为添加3～4倍清水，蒸煮3～5h，温度120～150℃，压力0.1～0.2MPa。
4.根据权利要求1所述的一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，其特征在于，所述酶解为将汤液降温至40～60℃左右，用烧碱调节汤液pH至5.0～9.0，按牛骨重量称取0.1～1.0％蛋白酶，用适量汤液化开后，添加到汤液中，搅拌均匀，保温酶解2～6h。
5.根据权利要求1所述的一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，其特征在于，所述干燥为将浓缩膏状物装入干燥盘，置于干燥罐内进行干燥，干燥温度为70～90℃，真空度0.08～0.12MPa；干燥至半成品含水量低于5％。
6.根据权利要求1所述的一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，其特征在于，所述中和为用酸(盐酸、磷酸或柠檬酸)中和，调节pH至6～7。
7.根据权利要求1所述的一种酶技术生产牛骨蛋白胨的方法，其特征在于，所述粉碎为粉碎至直径小于3mm颗粒状。
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