CN102229971A - 一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法。去髓牦牛鲜骨通过两次酶解，沉淀过滤，超滤，喷雾干燥得到产品。这种制备工艺原料安全，步骤简单、快速，产品分子量小，易吸收，且成本低、低碳无公害。

Description

一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法

技术领域：

本发明属于生物制药领域，涉及一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法。

背景技术：

胶原蛋白又名胶原质，是由动物细胞合成的一种具有三螺旋结构的生物性高分子，是构成动物结缔组织的主要蛋白质，广泛存在于骨、腱、软骨和皮肤中。其功能是维持皮肤和组织器官的形态和结构，修复各损伤组织。在人体皮肤成分中，有70％是由胶原蛋白所组成。胶原蛋白与其它蛋白最大的差别是由特殊氨基酸组成：甘氨酸(20％)、脯/羟脯氨酸(25％)及谷氨酸(11％)。由于胶原蛋白的特殊氨基酸组成以及排列顺序的奇特性，所以它在针对肌肤以及骨骼关节健康方面具有特殊的作用。

胶原蛋白不宜直接补充。虽然胶原蛋白在猪蹄、牛筋、肉皮冻等食品中广泛存在，但是为大分子状态，不利于吸收。而这些食物本身却又含有大量饱和脂肪酸，易导致心血管疾病。所以补充胶原蛋白最好的方式是使用提纯并分解后的小分子胶原蛋白肽。

最好的进口胶原蛋白肽以日本深海鳕鱼的鱼鳞鱼皮制备，然而受到核泄漏影响，日本深海鳕鱼的食品安全受到极大打击。我国是一个畜牧业大国，随着屠宰业发展，每年我国约有近1000万t的畜禽骨头产生，以此深加工可以满足很大的市场需求。但由于原料资源、食品安全、宗教信仰及工艺技术等方面的问题，一般的牲畜鲜骨在胶原蛋白肽方面的发展难以脱颖而出，而被称为“高原之舟”的牦牛有着深海鱼类也无法比拟的优势。

青藏高原被称为“世界第三极”。独有的高原恶劣环境考验，使牦牛拥有很强的免疫力，基本不可能受到一般家畜疾病的侵害；受到高原强紫外线的照射，牦牛成为天然的无菌资源宝库；而牦牛的放养方式也基本杜绝了人为污染的可能性，卫生安全较可靠；牦牛的鲜骨量大易得，养殖成本低，比深海鱼类源的胶原蛋白肽更经济。因此牦牛宰杀取肉后剩下的大量鲜骨是胶原蛋白肽的优良原料。对其开发能使牦牛的价值更充分利用，也解决了处理大量屠宰“废弃物”的问题。

现有工艺对胶原蛋白肽的研究很多，但或多或少存在问题。提取工艺方法主要是酸法、碱法、酶法以及三者之间的组合提取法。虽然酸法和碱法水解都迅速彻底，但是这两种方法都具有很大的局限性，对设备的材质要求较高，酸水解法会使色氨酸全部被破坏，丝氨酸和酪氨酸部分被破坏，且产品得率低，设备腐蚀严重，并产生二次污染，而碱水解法则使含羟基和巯基的氨基酸全部被破坏且产生消旋。而酶法因为反应过程pH变化，导致酶活性变化，所以反应速度不够稳定。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的不足，提供一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法。

本发明所提供的技术方案是：

1)酶解：将去髓牦牛鲜骨粗碎，加水分散，再加入相应量的酶和缓冲溶液，恒温搅拌酶解，用纱布过滤，得一次酶解液；

2)二次酶解：在一次酶解液中加入另一种酶，恒温搅拌酶解，升温使酶失活，得二次酶解液；

3)过滤：在二次酶解液中加絮凝剂，搅拌沉淀杂质，滤布过滤，得滤液；

4)超滤：将滤液通过超滤膜除杂，滤液略微浓缩，得浓缩液；

5)喷雾干燥：将浓缩液喷雾干燥，即得产品。

所述步骤1)中加水量为原料重量的20倍，酶为胰酶，酶底比为1∶600～750，缓冲溶液为硼酸盐缓冲溶液，pH调节在7.5～8之间，恒温温度45℃，酶解时间为5～7h。

所述步骤2)中的另一种酶为风味蛋白酶，酶底比为1∶800～1000，恒温温度50℃，酶解时间为5～12h。

所述步骤2)中的酶灭活温度为75～90℃，时间为15～20min。

所述步骤3)中的絮凝剂为活性炭和硅藻土1∶(1～2)混合物。

所述步骤4)中的超滤膜为截留分子量2000～3000D的多孔纤维超滤膜。

综上所述，本发明存在以下优点：

1)用牦牛鲜骨为原料，量大、经济且无污染；

2)酶法水解条件温和，水解易控制且低碳化；

3)第一步水解胰酶的活化pH为弱碱性，可把胶原蛋白三螺旋结构分解成若干长链；

4)随着酶解进行pH缓慢降低为弱酸性，达到风味蛋白酶的活化pH，使得胶原蛋白长链加速向胶原蛋白肽进一步分解；

5)超滤能耗少，处理快，也不会引进其他污染物，绿色环保，可循环利用；

6)各步骤处理量大，速度快，适合大规模生产。

7)生产出的胶原蛋白肽平均分子量只有800～1000D，水溶性高，易于吸收。

下面将结合具体实施方式进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于下列实施方式。

具体实施方式

实施例1

在30kg去髓牦牛鲜骨粗碎，加入酶解灌，加600L水，50g胰酶，硼酸盐调pH至7.5～8之间，恒温45℃搅拌酶解5h，纱布过滤得一次酶解液。一次酶解液中再加30g风味蛋白酶，恒温50℃搅拌酶解10h，再加温到75℃酶灭活15min，得二次酶解液。二次酶解液加活性炭和硅藻土1∶1混合絮凝剂沉淀杂质，滤布过滤，滤液通过截留分子量2000～3000D的多孔纤维超滤膜超滤，滤液浓缩并喷雾干燥，即得粉末状胶原蛋白肽产品，纯度为98.7％。

实施例2

在30kg去髓牦牛鲜骨粗碎，加入酶解灌，加600L水，40g胰酶，硼酸盐调pH至7.5～8之间，恒温45℃搅拌酶解6h，纱布过滤得一次酶解液。一次酶解液中再加35g风味蛋白酶，恒温50℃搅拌酶解5h，再加温到75℃酶灭活15min，得二次酶解液。二次酶解液加活性炭和硅藻土1∶2混合絮凝剂沉淀杂质，滤布过滤，滤液通过截留分子量2000～3000D的多孔纤维超滤膜超滤，滤液浓缩并喷雾干燥，即得粉末状胶原蛋白肽产品，纯度为98.8％。

实施例3

在30kg去髓牦牛鲜骨粗碎，加入酶解灌，加600L水，50g胰酶，硼酸盐调pH至7.5～8之间，恒温45℃搅拌酶解7h，纱布过滤得一次酶解液。一次酶解液中再加30g风味蛋白酶，恒温50℃搅拌酶解12h，再加温到75℃酶灭活20min，得二次酶解液。二次酶解液加活性炭和硅藻土1∶1混合絮凝剂沉淀杂质，滤布过滤，滤液通过截留分子量2000～3000D的多孔纤维超滤膜超滤，滤液浓缩并喷雾干燥，即得粉末状胶原蛋白肽产品，纯度为99.3％。

实施例4

在30kg去髓牦牛鲜骨粗碎，加入酶解灌，加600L水，45g胰酶，硼酸盐调pH至7.5～8之间，恒温45℃搅拌酶解5h，纱布过滤得一次酶解液。一次酶解液中再加35g风味蛋白酶，恒温50℃搅拌酶解7h，再加温到75℃酶灭活20min，得二次酶解液。二次酶解液加活性炭和硅藻土1∶2混合絮凝剂沉淀杂质，滤布过滤，滤液通过截留分子量2000～3000D的多孔纤维超滤膜超滤，滤液浓缩并喷雾干燥，即得粉末状胶原蛋白肽产品，纯度为98.6％。

实施例5

在30kg去髓牦牛鲜骨粗碎，加入酶解灌，加600L水，40g胰酶，硼酸盐调pH至7.5～8之间，恒温45℃搅拌酶解6h，纱布过滤得一次酶解液。一次酶解液中再加30g风味蛋白酶，恒温50℃搅拌酶解8h，再加温到75℃酶灭活15min，得二次酶解液。二次酶解液加活性炭和硅藻土1∶2混合絮凝剂沉淀杂质，滤布过滤，滤液通过截留分子量2000～3000D的多孔纤维超滤膜超滤，滤液浓缩并喷雾干燥，即得粉末状胶原蛋白肽产品，纯度为98.9％。

实施例6

在30kg去髓牦牛鲜骨粗碎，加入酶解灌，加600L水，45g胰酶，硼酸盐调pH至7.5～8之间，恒温45℃搅拌酶解7h，纱布过滤得一次酶解液。一次酶解液中再加37g风味蛋白酶，恒温50℃搅拌酶解7h，再加温到75℃酶灭活20min，得二次酶解液。二次酶解液加活性炭和硅藻土1∶1混合絮凝剂沉淀杂质，滤布过滤，滤液通过截留分子量2000～3000D的多孔纤维超滤膜超滤，滤液浓缩并喷雾干燥，即得粉末状胶原蛋白肽产品，纯度为99.1％。

Claims (6)

1.一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于所述的方法包括下列步骤：

1)酶解：将去髓牦牛鲜骨粗碎，加水分散，再加入相应量的酶和缓冲溶液，恒温搅拌酶解，用纱布过滤，得一次酶解液；

2)二次酶解：在一次酶解液中加入另一种酶，恒温搅拌酶解，升温使酶失活，得二次酶解液；

3)过滤：在二次酶解液中加絮凝剂，搅拌沉淀杂质，滤布过滤，得滤液；

4)超滤：将滤液通过超滤膜除杂，滤液略微浓缩，得浓缩液；

5)喷雾干燥：将浓缩液喷雾干燥，即得产品。

2.一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于所述步骤1)中加水量为原料重量的20倍，酶为胰酶，酶底比为1∶600～750，缓冲溶液为硼酸盐缓冲溶液，pH调节在7.5～8之间，恒温温度45℃，酶解时间为5～7h。

3.一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于所述步骤2)中的另一种酶为风味蛋白酶，酶底比为1∶800～1000，恒温温度50℃，酶解时间为5～12h。

4.一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于所述步骤2)中的酶灭活温度为75～90℃，时间为15～20min。

5.一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于所述步骤3)中的絮凝剂为活性炭和硅藻土1∶(1～2)混合物。

6.一种用牦牛鲜骨制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于所述步骤4)中的超滤膜为截留分子量2000～3000D的多孔纤维超滤膜。