CN102578363A

CN102578363A - 一种用禽皮制备小分子胶原蛋白多肽粉的方法及其在果汁饮品中的应用

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Publication number: CN102578363A
Application number: CN2012100873437A
Authority: CN
Inventors: 张慜; 曾庆冉; 陈世豪; 陈志雄; 刘亚萍
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University; Guangdong Jiahao Foodstuff Co Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: CN102578363B

Abstract

一种用禽皮制备小分子胶原蛋白多肽粉的方法及其在果汁饮品中的应用，属于食品加工技术领域。包括禽皮原材料准备、除杂蛋白、除脂肪、醇溶体系中酶解和干燥去醇等五步工序制得胶原蛋白多肽粉；配制的果汁饮品组成重量份为胶原蛋白多肽0.05-0.1，果汁原汁35-50，柠檬原汁2-5，白砂糖6-8，阿拉伯胶0.08-0.20，羧甲基纤维素钠0.01-0.04，山梨酸钾0.01-0.05，纯净水为100份。投料后充分搅拌、超声波均质、灌装、密封、杀菌包装得胶原蛋白多肽浓度0.5-1.0g/L的果汁饮品。该果汁饮品富含VC、VE等维生素和多种微量元素，还富含有美容效果的胶原蛋白多肽。本发明配方科学、营养丰富、酸甜适度；制备方法的工序合理，操作简单，生产周期较短，适合工业化生产。

Description

一种用禽皮制备小分子胶原蛋白多肽粉的方法及其在果汁饮品中的应用

技术领域

用禽皮制备小分子胶原蛋白多肽粉及其在果汁饮品中均匀分散的方法，具体涉及一种小分子胶原蛋白多肽果汁饮品及其加工方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

胶原蛋白是哺乳动物体内含量最丰富、分布较广的一种蛋白质，其应用领域包括生物医药材料、化妆品、食品工业等。对于人体，胶原蛋白的作用可以说毋庸置疑，无论是对于美容保养还是生命健康，胶原蛋白都发挥着重要作用。然而，现在研究表明，大量氨基酸是以多肽形式被吸收，多肽有助于肠道吸收。在氨基酸运输系统功能出现障碍的情况下，摄入多肽却能获得很好的吸收效果。实验表明，胶原蛋白多肽的吸收率在95%-100%之间，而胶原蛋白吸收率在0%-2.5%之间。肽的运转系统和游离氨基酸相比转运速度更快。此外，胶原蛋白多肽除具有胶原蛋白的一些营养保健功能包括提高免疫机能、活化细胞机能、美容护肤等作用，胶原蛋白多肽还能促进蛋白质沉积率，因为多肽能直接用于人体蛋白质的合成，促进骨的形成，增强低钙水平下的骨胶原结构，预防骨质疏松症，促进脂质代谢和生物体胶原生物合成，改善随年龄增长而导致的生物组织衰老和功能减退。长期食用经过添加胶原蛋白肽的食品有助于改善皮肤弹性，延缓衰老，增强免疫力，同时食用方便，适用于大众人群。

近年来，随着胶原提取技术的发展以及对胶原蛋白与胶原多肽的功能性质认识的提高，胶原蛋白的研究与应用成为一个新的热点。富含胶原蛋白最多的原料是猪皮、牛皮、猪骨头和牛骨头。2007年，陈霞等以猪皮为原料，利用胃蛋白酶提取胶原蛋白抗氧化肽，由于所用酶比较单一且酶解时间较短，使得多肽分子量较大。叶传发等（一种猪皮胶原蛋白肽的方法，中国专利申请号201010540537.9）从猪皮中提取胶原蛋白肽，提取的胶原蛋白肽分子量较小，为500-3000道尔顿，有利于人体的吸收。然而，由于人们对陆生哺乳动物胶原蛋白及其制品的安全性产生了质疑，因此目前工作就是寻找新的提取胶原多肽的原料来源。2009年梁拥军等利用胰蛋白酶从罗非鱼鱼皮中提取胶原蛋白多肽并对其理化性质进行研究；陈俊德等（小分子鱼鳞胶原蛋白肽的制备工艺，中国专利申请号201110007964.5）利用高温硫酸法从鱼鳞中提取胶原蛋白肽；2011年，孟昌伟利用碱性蛋白酶和风味蛋白酶从鮰鱼骨中提取胶原多肽，胶原多肽风味得到改善；但是，据了解，目前大部分提取胶原多肽的原料均来自鱼类，而从禽源性动物中提取胶原蛋白还少见报道。而我国禽肉年产量1350万吨，因此会有下脚料，但由于受多种因素的限制，大量动物性食品加工的副产物均没有得到有效开发和利用。如果这些下脚料能得到有效利用，将会为企业带来可观的经济效益。2008年，王晨等利用胃蛋白酶从鸡骨中提取胶原蛋白，2005年，郑巧东等经过酸液预处理，热水抽提法从禽源性皮中提取胶原蛋白，并通过酸法水解、有机溶剂沉淀分离、干燥等工艺过程，制备胶原水解多肽，此方法制备的多肽分子量较大。因此，本发明以禽皮为原料，提取胶原蛋白多肽，旨在为进一步开发利用禽皮提供基础资料。另外，本发明利用酶法提取，比酸法水解更加温和、安全、专一性强且时间短。

对于利用酶法提取多肽，目前大多数的方法均采用水溶体系，但此方法得到的胶原蛋白多肽分子量分布范围较广且氨基酸含量较大。过世东等（一种利用淡水无磷鱼皮制取生物活性胶原蛋白多肽的方法，中国专利申请号200710191256.5）将鱼皮在pH 5-9的水溶液中利用碱性蛋白酶水解，所得胶原蛋白多肽分子量为200-5000道尔顿。由于人体结构及吸收原理，小肠壁毛细血管对于多数多肽具有排斥性，只有接近人体自身合成多肽的分子量的多肽才容易被吸收。本发明采用木瓜蛋白酶和复合蛋白酶在10%-30%乙醇溶液中对禽皮进行复合酶解，从而使提取的胶原蛋白多肽纯度较高、分子量较小且集中。

对于胶原蛋白多肽粉的干燥方法，目前应用最多的是喷雾干燥。谢德明发明了一种胶原蛋白粉及其制备方法与应用（中国发明专利，申请号03126987.7）采用进料温度25-35℃，热风温度200-250℃的喷雾干燥得到胶原蛋白粉。由于本发明采用醇溶体系，为了保证所得到的产品无乙醇残留，先将所得胶原蛋白多肽溶液喷雾干燥（喷雾压力0.7-0.9MPa，进风温度150-180℃，出风温度50-80℃）成胶原蛋白多肽粉，再进行真空微波干燥（真空度0.07-0.085MPa，功率480-600w，时间10-30min）。

由于胶原蛋白多肽对增强防病抗病能力、延缓衰老等方面都具有深远意义，因此，目前，开发和研究生物活性肽类食品在国际保健品行业中已成为一个焦点。赵德润(一种内服调节女士内分泌兼外用美容养颜的保健营养冲剂，中国专利申请号200710100794.9)发明了一种保健营养冲剂，即可内服又可外用，属于中药领域；贾冬英等（一种蛋白果蔬复合纸型食品及其制备方法，公开号 CN1471834 A）发明一种果蔬复合纸型食品，能够补充人体蛋白质、多种矿物质和维生素。而对于胶原蛋白的吸收，北京玛坤丝贸易有限公司总裁叶宏女士曾经提取，胶原蛋白饮品是目前公认的最好的吸收方式。蔡金腾等（公布号 CN101690601 A）发明了一种刺梨胶原蛋白饮品，在添加胶原蛋白的同时添加了透明质酸，作为一种功能性保健食品。2011年，在胶原蛋白标准与产业发展研讨会的报道中提出的胶原蛋白产业高速发展中的思考中指出目前很多胶原蛋白的产品宣传中出现大量的针对其功能性的用语，过分强调其多种功能性，而实际上胶原蛋白只能说是一种具备一定功能性的蛋白质，其更应该属于食品配料。将胶原蛋白多肽作为食品配料用于生产普通的果汁饮品，而非保健食品或营养食品中，目前市场上不是很常见。劳卓昌（公布号 CN102028291 A）提供了一种以胶原蛋白为原料，配以纯净水或矿泉水很适量食品添加剂的胶原蛋白饮料，由于胶原蛋白在水解过程中由于其疏水性基团暴露导致其带有苦味，因此方法生产的饮料会有苦味。本发明将胶原蛋白多肽加入果汁饮品中，加入适量果汁原汁，不但能掩盖胶原蛋白多肽的不良风味，并且胶原蛋白多肽与果汁饮品中的营养物质结合会加倍放大其在皮肤中的效果。而用柠檬汁代替柠檬酸调节饮品的酸度及风味，不但能够减少添加剂的使用，而且还能够提供大量的维生素C。

为了保证胶原蛋白多肽粉在果汁饮品中均匀分散，本发明在果汁饮品中加入分散剂PVP，乳化剂羧甲基纤维素钠，并且进行超声波均质，从而使得到的产品不但稳定性好，而且质地均匀细腻，口感滑爽。

发明内容

本发明的目的是提供一种用禽皮制备小分子胶原蛋白多肽粉及其在果汁饮品中均匀分散的方法，涉及提供一种分子量较小、易于吸收的胶原蛋白多肽，及用于制备胶原蛋白多肽的果汁饮品。

本发明的技术方案：一种用禽皮制备小分子胶原蛋白多肽粉的方法，步骤为：

（1）、原料准备：将禽皮进行绞碎至≤1cm，清洗处理，得到清洁的禽皮原材料；

（2）、除杂蛋白：将按照（1）处理后的禽皮加入质量浓度5%-10%的食盐水溶液中，料液质量比1:10-100，室温搅拌浸提12-24h；

（3）、除脂肪：将按照（2）处理后的禽皮用自来水清洗数遍后，按料液比1:10-100加水，加入禽皮质量0.8%-1.2%的脂肪酶进行搅拌脱脂处理8-12h，温度35-50℃；

（4）、酶解：酶解在醇溶体系中进行，将按照（3）处理后的除脂肪后的禽皮用自来水清洗数遍，按料液比1:10-50加质量浓度10%-30%乙醇溶液，调节pH 6.5-7.5，加酶量为禽皮质量的0.8%-1.0%，用木瓜蛋白酶和复合蛋白酶两种酶在45-60℃下复合水解3-4h，木瓜蛋白酶:复合蛋白酶质量比为1-2:1-2，将水解后的溶液在85-100℃下灭酶、过滤即得胶原蛋白多肽溶液；

（5）、干燥去醇：先将所得胶原蛋白多肽溶液喷雾干燥（喷雾压力0.7-0.9MPa，进风温度150-180℃，出风温度50-80℃）成胶原蛋白多肽粉；再进行真空微波干燥（真空度0.07-0.085MPa，功率480-600w，时间10-30min），从而使得到的胶原蛋白多肽粉无乙醇残留。

（6）、分子量测定：用含脲的Tricine-SDS-PAGE方法测定。

a．聚丙烯酰胺凝胶制备

	分离胶	夹层胶	浓缩胶
				49.5%T 3%C	/	1ml	0.125ml
49.5%T 3%C	2ml	/	/
				凝胶缓冲液	2ml	1ml	0.6ml
脲	2.16g	/	/
				ddH₂o	/	1ml	1.075ml
10%AP	40μl	20μl	20μl
				TEMED	10μl	7μl	7μl

49.5%T 3%C配制：将48g丙烯酰胺和1.5g甲叉双丙烯酰胺溶于重蒸水中至100mL。

49.5%T 5%C配制：用重蒸水溶解47g丙烯酰胺和2.5g甲叉双丙烯酰胺成100mL溶液。

凝胶缓冲液配制：将181.5g三（羟甲基）氨基甲烷，1.5g SDS溶于400mL重蒸水中，用盐酸滴定至pH 8.45，再加水稀释至500mL。

b.电泳：

电泳正极缓冲液（10×）：121.14g三（羟甲基）氨基甲烷溶于400mL重蒸水中，用1.0mol/L盐酸调至pH 8.9g，定容至500mL。

电泳负极缓冲液（10×）：将12.11g三（羟甲基）氨基甲烷，17.92g Tricine及1g SDS加重蒸水溶解，定容至1000mL。

电压：30v 1小时，100v至结束。

c.染色和脱色：将胶在固定液中（0.5%戊二醛、30%乙醇加ddH₂O到100mL）固定30min，再用考马斯亮蓝G-250系统染色30min，然后用脱色液脱色。

（7）、所述禽皮主要为鸡皮、鸭皮或鹅皮。

添加制备的胶原蛋白多肽粉的果汁饮料，其各组分的重量份为：分子量2000-5000道尔顿的胶原蛋白多肽粉0.05-0.1，果汁原汁35-50，柠檬原汁2-5，白砂糖6-8，阿拉伯胶0.08-0.20，羧甲基纤维素钠0.01-0.04，山梨酸钾0.01-0.05，纯净水为100份。

所述胶原蛋白多肽粉饮料的制备方法，按配比将纯净水，分子量2000-5000道尔顿的胶原蛋白多肽粉，果汁原汁，柠檬原汁，白砂糖，投入反应罐中，搅拌均匀后，加入分散剂阿拉伯胶，乳化剂羧甲基纤维素钠，再加入山梨酸钾，充分搅拌或加热搅拌后超声波均质（时间1-3h，温度40-50℃，功率200-300w）、灌装、密封、杀菌包装即得胶原蛋白多肽浓度为0.5-1.0g/L的均匀分布的果汁饮品。

本发明的有益效果：

1、本发明中胶原蛋白多肽的制备过程是在醇溶体系中进行的，所得到的胶原蛋白多肽不但分子量较小，而且分子量相对集中，得到的氨基酸含量较少。对所提取的多肽进行高效液相色谱分析（图1、2），由图可以得出，在30%乙醇溶液中提取的胶原蛋白多肽相对水溶液中提取的胶原蛋白多肽出峰时间较晚且峰数较少说明分子量较小且集中。而且在20min后，30%乙醇提取的多肽没有多余的峰出现，说明30%乙醇溶液中提取的多肽产品中氨基酸含量很少。

2、本发明中酶解条件合理，能够保证胶原蛋白多肽的充分溶出，并且分子量分布相对集中。

3、本发明中胶原蛋白多肽分子量较小（2000-5000道尔顿），易于吸收，具有较强的生物活性，对皮肤保湿增白等作用较好。

4、本发明中应用柠檬汁代替柠檬酸调节产品的酸度以及风味，从而减少添加剂的使用。另外，柠檬具有丰富的维生素C，能够延缓衰老，保持肌肤弹性等。

5、本发明中可以添加各种口味的果汁原汁，而胶原蛋白多肽与果汁饮品中的营养物质结合会加倍放大其在皮肤中的效果，在补充水分的同时也补充了营养，是一种健康饮品。

附图说明

图1 水溶体系中多肽分布图。

图2 30%乙醇溶液中多肽分布图。

图3 胶原蛋白多肽的SDS-PAGE电泳图。

具体实施方式

本发明的下述实例中，所用的胶原蛋白多肽粉为生物酶解方法所生产的，主要从禽皮中提取。产品呈均匀而细小的聚集颗粒，乳白色固体干粉，不含脂肪、碳水化合物、嘌呤、胆固醇等，无任何添加剂、防腐剂及有机溶剂残留，可以直接溶于温水中，并且生物活性得以保持，溶解性好，溶于水后清澈、透明、略带粘性，有极轻微的胶原味，没有任何其他异味；其中总蛋白含量≥90%，胶原蛋白含量85%-95%，多肽分子量主要分布在2000-5000道尔顿。

实施例1：用鸡皮制备小分子胶原蛋白多肽及其在橙汁饮品中的均匀分散方法

（1）取鸡皮100 kg进行绞碎（≤1cm）清洗处理，得到清洁的原材料，然后加入到10%的食盐水溶液中（料液质量比1:10），在室温下搅拌浸提12h。

（2）将按照（1）处理后的鸡皮清洗数遍后，按料液比1:10加水，加入脂肪酶1000g进行搅拌脱脂处理8h，温度35℃。

（3）将脱脂处理后的鸡皮清洗数遍，按料液比1:10加入10%乙醇，调节pH至7，按木瓜蛋白酶:复合蛋白酶质量比1:1加入800g，在45℃下水解3h，将水解后的溶液在85℃下灭酶、过滤即得分子量2000-5000道尔顿（测定结果见图3）的胶原蛋白多肽溶液。

（4）、干燥去醇：先将所得胶原蛋白多肽溶液喷雾干燥（喷雾压力0.7MPa，进风温度150℃，出风温度50℃）成胶原蛋白多肽粉，再进行真空微波干燥（真空度0.085MPa，功率600w，时间10min），从而得到无乙醇残留的胶原蛋白多肽粉。

（5）将100L的纯净水，100g胶原蛋白多肽，以及35kg橙原汁，2kg柠檬原汁，6kg白砂糖，投入反应罐中，搅拌均匀后，加入分散剂PVP 80g，乳化剂羧甲基纤维素钠20g，再加入山梨酸钾10g，充分搅拌后超声波均质（时间1h，温度40℃，功率200w）、灌装、密封、杀菌包装即得胶原蛋白多肽浓度为1g/L的均匀分布的橙汁饮品。

实施例2：用鸭皮制备小分子胶原蛋白多肽及其在西柚汁饮品中的均匀分散方法

（1）取鸭皮100 kg进行绞碎（≤1cm）清洗处理，得到清洁的原材料，然后加入到5%的食盐水溶液中（料液比1:50），在室温下搅拌浸提24h。

（2）将按照（1）处理后的鸭皮清洗数遍后，按料液比1:50加水，加入脂肪酶1200g进行搅拌脱脂处理12h，温度45℃。

（3）将除脂肪材料清洗数遍，按料液比1:50加入20%乙醇，调节pH至7.5，按木瓜蛋白酶：复合蛋白酶=2:1加入1000g，在50℃下水解3.5h，将水解后的溶液在85℃下灭酶、过滤、即得分子量2000-5000道尔顿的胶原蛋白多肽溶液。

（4）、干燥去醇：先将所得胶原蛋白多肽溶液喷雾干燥（喷雾压力0.8MPa，进风温度160℃，出风温度60℃）成胶原蛋白多肽粉，再进行真空微波干燥（真空度0.08MPa，功率500w，时间20min），从而得到无乙醇残留的胶原蛋白多肽粉。

（5）将100L的纯净水，50g胶原蛋白多肽，以及40kg西柚原汁，3kg柠檬原汁，6kg白砂糖，投入反应罐中，搅拌均匀后，加入分散剂阿拉伯胶100g，乳化剂羧甲基纤维素钠10g，再加入山梨酸钾12g，充分搅拌后超声波均质（时间2h，温度45℃，功率250w）、灌装、密封、杀菌包装即可得胶原蛋白多肽浓度为 0.5g/L的均匀分布的西柚汁饮品。

实施例3：用鹅皮制备小分子胶原蛋白多肽及其在苹果汁饮品中的均匀分散方法

（1）取鹅皮100 kg进行绞碎（≤1cm）清洗处理，得到清洁的原材料，然后加入到8%的食盐水溶液中（料液比1:25），在室温下搅拌浸提24h。

（2）将按照（1）处理后的鹅皮清洗数遍后，按料液比1:25加水，用脂肪酶800g进行搅拌脱脂处理12h。温度45℃。

（3）将除脂肪材料清洗数遍，按料液比1:25加入30%乙醇，调节pH至6.5，按木瓜蛋白酶：复合蛋白酶=1:2加入900g，在55℃下水解4h，将水解后的溶液在85℃下灭酶、过滤即得分子量2000-5000道尔顿的胶原蛋白多肽溶液。

（4）、干燥去醇：先将所得胶原蛋白多肽溶液喷雾干燥（喷雾压力0.9MPa，进风温度180℃，出风温度80℃）成胶原蛋白多肽粉，再进行真空微波干燥（真空度0.07MPa，功率480w，时间30min），从而得到无乙醇残留的胶原蛋白多肽粉。

（5）将100L的纯净水，75g胶原蛋白多肽，以及50kg苹果原汁，4.5kg柠檬原汁，8kg白砂糖，投入反应罐中，搅拌均匀后，加入分散剂阿拉伯胶120g，乳化剂羧甲基纤维素钠15g，再加入山梨酸钾15g，充分搅拌后充分搅拌后超声波均质（时间3h，温度50℃，功率300w）、灌装、密封、杀菌包装即可得胶原蛋白多肽浓度为0.75g/L的均匀分布的苹果汁饮品。

Claims

1.一种用禽皮制备小分子胶原蛋白多肽粉的方法，其特征在于步骤为：

（1）、原料准备：将禽皮进行绞碎至≤1cm，清洗处理，得到清洁的禽皮原材料；所述禽皮主要为鸡皮、鸭皮或鹅皮；

（5）、干燥去醇：先将所得胶原蛋白多肽溶液喷雾干燥：喷雾压力0.7-0.9MPa，进风温度150-180℃，出风温度50-80℃，成胶原蛋白多肽粉；再进行真空微波干燥：真空度0.07-0.085MPa，功率480-600w，时间10-30min，从而得到无乙醇残留的胶原蛋白多肽粉。

2.一种添加用权利要求1方法制备的胶原蛋白多肽粉的果计饮料，其特征在于各组分的重量份为：分子量2000-5000道尔顿的胶原蛋白多肽粉0.05-0.1，果汁原汁35-50，柠檬原汁2-5，白砂糖6-8，阿拉伯胶0.08-0.20，羧甲基纤维素钠0.01-0.04，山梨酸钾0.01-0.05，纯净水为100份。

3.权利要求2所述添加胶原蛋白多肽粉果汁饮料的制备方法，其特征在于按配比将纯净水，分子量2000-5000道尔顿的胶原蛋白多肽粉，果汁原汁，柠檬原汁，白砂糖，投入反应罐中，搅拌均匀后，加入分散剂阿拉伯胶，乳化剂羧甲基纤维素钠，再加入山梨酸钾，充分搅拌或加热搅拌后超声波均质：时间1-3h，温度40-50℃，功率200-300w；灌装、密封、杀菌包装即得胶原蛋白多肽浓度为0.5-1.0g/L的均匀分布的果汁饮品。