CN102827911B - 双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法，属于生物制品技术领域。本发明是以鲜牛骨、动物组织及内脏为原料，采用胰酶和复合蛋白酶在弱碱条件下进行深层水解，并通过分离提纯等技术手段，获得了一种分子量稳定保持在2000~2500之间，氨基酸含量均恒的蛋白胨。本发明充分利用胰酶和复合蛋白酶催化水解的高效性、专一性、分布协同性及绿色环保性等特点，有效保证了产品各项性能指标的稳定性及优质性，得到的蛋白胨遇酸碱不沉淀、不混浊，遇高温不凝固、完全澄清，作为高档微生物培养基的主要原料，可完全替代进口产品。

Description

双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法

技术领域

本发明涉及生物制品技术领域，涉及一种动物性蛋白胨的制备方法，尤其是双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法。

背景技术

蛋白胨是将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外观呈淡黄色的粉剂，具有肉香的特殊气息。蛋白质经酸、碱或蛋白酶分解后也可形成蛋白胨。在胃内蛋白质的初步消化产物之一就是蛋白胨。蛋白胨富含有机氮化合物，也含有一些维生素和糖类。它可以作为微生物培养基的主要原料，在临床检验、抗生素、医药工业、发酵工业、生化制品及微生物学科研等领域中的用量均很大，可以用来治疗消化道疾病；不同的生物体需要特定的氨基酸和多肽，因此存在着各种蛋白胨。蛋白胨从来源上可分为动物性蛋白胨和植物性蛋白胨。胰胨、肉胨、骨胨等都是动物性蛋白胨，而大豆蛋白胨等则是植物性蛋白胨。市售产品以淡黄至棕黄色粉剂为主。其分子量约5000左右。不同来源的蛋白质和不同的水解条件，其水解物中组成可千差万别。所以蛋白胨往往是一个复杂的多肽混合物。可溶于水，过热不凝固，在饱和硫酸铵中不发生沉淀但可为蛋白质沉淀剂所沉淀。可用作微生物和动物细胞培养基、特种功能性食品和化妆品的配料，也有用作啤酒等产品的稳定剂。

中国专利200510137997.6公开了一种动物性蛋白胨的制备工艺，其采用单一复合蛋白酶对鲜牛骨、甘骨杂、动物组织及内脏进行水解，所得产品的分子量大，氨基酸含量少；特别是产品的澄清度、酸碱稳定度等技术性能指标不稳定，从而影响了产品的应用。

胰酶是胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶的混合物，在中性或弱碱性条件下活性较强。由于胰脂肪酶则能使脂肪分解为甘油及脂肪酸，从而促进消化、增进食欲，在医学上利用胰酶广泛的催化水解作用来治疗消化不良症。本发明充分利用胰酶的催化水解性质，模拟动物体内食物的消化原理，将酶学和工程学相互渗透结合，使相应的动物蛋白原料转化为蛋白胨等有用物质。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法。

本发明动物性蛋白胨的制备方法，包括以下工艺步骤：

原料配比：以重量计

鲜牛骨85%~90%，动物组织及内脏10%~15%；

制备工艺：

（1）将鲜牛骨清洗至无血色，置于高压釜中，加入鲜牛骨重量2~3倍的水，在1.5~2.5Mpa下蒸煮6~10h，分离出骨胶液，冷却，去油；

（2）将动物组织及内脏清洗干净后绞碎，加入到上述骨胶液中，调PH=7.0~9.0，升温至40℃~60℃，先加入鲜牛骨、动物组织及内脏总重量3.5~1.5%的胰酶进行第一步水解，水解时间为2~3个小时；再加入鲜牛骨、动物组织及内脏总重量量的1~1.5%的复合蛋白酶进行水解，水解时间为1~2h；酶解结束后将酶解液升温至85~100℃，灭酶30~40分钟；灭活完成后降温至60~75℃，加活性炭或活性白陶土脱色，过滤，浓缩，干燥即得。

所述胰酶的酶活量为10~13万单位。

所述胰酶可以直接从市场上购买得到，也可以通过下述方法制备而成：

将新鲜、无杂质、无油的纯净猪胰脏或牛胰脏用绞肉机绞碎，加入胰脏重量6~8%的食用无水乙醇，用打浆机搅拌均匀，放置1~6h；加入胰脏重量1.5~2倍的清水搅拌均匀，置于温度在35~45℃的恒温房，每5h测酶活量，直至酶活量达到10~13万单位以上，便可使用。

所述过滤是先用板框压滤机过滤，然后用孔径为0.1um的微孔膜精滤。

所述干燥为真空干燥或喷雾干燥。喷雾干燥时，设备进口热风温度为150℃~200℃，出口热风温度为60℃~90℃。

本发明相对现有技术具有以下优点：

1、本发明先采用激活后的胰酶进行水解，活力稳定易控，可充分将大分子动物蛋白有效剪切，使中间产物的分子量有效控制在5000左右；接着利用复合蛋白酶继续进行水解，可进一步将5000分子量的中间产物降解至2000~2500之间；同时通过上述两种酶的协同作用，大大提高了蛋白质的水解深度，有效保证了产品各项性能指标的稳定性及优质性。

2、本发明制备的蛋白胨氨基酸含量均恒保持在11%以上；另外，采用高压沉淀法进行验证，本发明制备的蛋白胨遇酸碱不沉淀、不混浊，遇高温不凝固、完全澄清，因此，是高档微生物培养基主要原料，可替化进口优质蛋白胨。

3、本发明原料廉价易得，制备工艺简单，成本低，有利于工业化。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明动物蛋白胨的制备工艺进行详细说明。

实施例1

（1）胰酶的制备：将新鲜、无杂质、无油的纯净猪胰脏或牛胰脏用绞肉机绞碎，加入胰脏重量6~8%、 质量百分数98%的食用乙醇，用打浆机搅拌均匀，放置1~6h；加入胰脏重量1.5~2倍的清水搅拌均匀，放入温度在35~45℃的恒温房，每5h测酶活量，直至酶活量达到10~13万单，便可使用。

（2）动物蛋白胨的制备

备料：鲜牛骨85kg，动物组织和内脏15kg；

制备工艺：将鲜牛骨用高压水清洗无血色，然后放入高压釜，加入200kg的去离子，控制蒸汽压力在1.5Mpa，蒸煮10h，分离出其中的骨胶液，冷却，去油；将动物组织和内脏用清洗后先用工业绞肉机绞碎，加入到上述骨胶液中，用火碱溶液调PH=7.0，升温至60℃左右，加入鲜牛骨、动物组织及内脏总重量2.5%的胰酶，水解2h；再加入鲜牛骨、动物组织及内脏总重量1%的复合蛋白酶，搅拌酶解2h；酶解结束后将酶解液升温至85℃，灭酶40分钟；灭活完成后降温至60℃，加活性炭或活性白陶土脱色；脱色后的酶解液先用板框压滤机过滤（滤材布选用8×8的纯棉帆布，纯棉帆布经0.2%稀碱溶液脱脂后漂洗干净后使用），再用用孔径为0.1um的微孔膜精滤精滤；精滤液用双效降膜式浓缩机浓缩后，在压力喷雾干燥塔中进行喷雾干燥（设备进口热风温度为150℃，出口热风温度为60℃），得到蛋白胨成品13.1kg。

分子量测定：采SDS法测定蛋白胨的分子量在2000~2500之间。

氨基酸的含量测定：采用高效液相色谱仪测定氨基酸的含量在11. 8%。

澄清度检测：取20g蛋白胨溶解到1000mL纯水中，溶液澄清透明。

碱性沉淀实验：取20g蛋白胨溶解到1000mL纯水中，调Ph=8~9，在121℃高温下保持30min，溶液澄清无沉淀。

磷酸盐沉淀实验：取20g蛋白胨溶解到1000mL纯水中，加磷酸氢二钾5g，调pH=7.4~7.6  在121℃高温下保持30min，溶液澄清无沉淀。

实施例2

（1）胰酶的制备：同实施例1.

（2）蛋白胨的制备：

备料：鲜牛骨90kg，动物组织和内脏10kg；

制备工艺：将鲜牛骨用高压水清洗无血色，然后放入高压釜，加入300kg的去离子，控制蒸汽压力在2.0Mpa，蒸煮8h，分离出其中的骨胶液，冷却，去油；将动物组织和内脏用清洗后先用工业绞肉机绞碎，加入到上述骨胶液中，用火碱溶液调PH=8.0，升温至50℃左右，加入鲜牛骨、动物组织及内脏总重量2.5%的胰酶，搅拌酶解2.5h；再加入原料总量1.2%的复合蛋白酶，搅拌酶解1.5h；酶解结束后酶解液升温至90℃，灭酶30分钟；灭活完成后降温至70℃，加活性炭或活性白陶土脱色；脱色后的酶解液先用板框压滤机过滤（滤材布选用8×8的纯棉帆布，纯棉帆布经0.2%稀碱溶液脱脂后漂洗干净后使用），再用用孔径为0.1um的微孔膜精滤精滤；精滤液用双效降膜式浓缩机浓缩后，在压力喷雾干燥塔中进行喷雾干燥（设备进口热风温度为150℃，出口热风温度为60℃），得到蛋白胨成品12.8kg。

经检测：蛋白胨的分子量在2000~2500之间；氨基酸的含量在11. 3%。该蛋白胨遇酸碱不沉淀、不混浊，遇高温不凝固、完全澄清。具体检测方法同实施例1。

实施例3

（1）胰酶的制备：同实施例1.

（2）蛋白胨的制备：

备料：鲜牛骨88kg，动物组织和内脏12kg；

制备工艺：将鲜牛骨用高压水清洗无血色，然后放入高压釜，加入250kg的去离子，控制蒸汽压力在2.5Mpa，蒸煮6h，分离出其中的骨胶液，冷却，去油；将动物组织和内脏用清洗后先用工业绞肉机绞碎，加入到上述骨胶液中，用火碱溶液调PH=9.0，升温至45℃左右，加入鲜牛骨、动物组织及内脏总重量3.5%的胰酶，水解时间为2小时，再加入原料总量1%的复合蛋白酶，搅拌酶解2h；酶解结束后酶解液升温至100℃，灭酶30分钟；灭活完成后降温至65℃，加活性炭或活性白陶土脱色；脱色后的酶解液先用板框压滤机过滤（滤材布选用8×8的纯棉帆布，纯棉帆布经0.2%稀碱溶液脱脂后漂洗干净后使用），再用孔径为0.1um的微孔膜精滤精滤；精滤液用双效降膜式浓缩机浓缩后，在压力喷雾干燥塔中进行喷雾干燥（设备进口热风温度为150℃，出口热风温度为60℃），得到蛋白胨成品13.0kg。

经检测：蛋白胨的分子量在2000~2500之间；氨基酸的含量在11. 6%。该蛋白胨遇酸碱不沉淀、不混浊，遇高温不凝固、完全澄清。具体检测方法同实施例1。

Claims (4)

1.双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法，包括以下工艺步骤：

原料：以重量计

鲜牛骨85%~90%，动物组织及内脏10%~15%；

制备工艺：

（1）将鲜牛骨清洗至无血色，置于高压釜中，加入鲜牛骨重量2~3倍的水，在1.5~2.5Mpa下蒸煮6~10h，分离出骨胶液，冷却，去油；

（2）将动物组织及内脏清洗干净后绞碎，加入到上述骨胶液中，调pH=7.0~9.0，升温至40℃~60℃，先加入鲜牛骨、动物组织及内脏总重量3.5~1.5%的胰酶进行第一步水解，水解时间为2~3个小时；再加入鲜牛骨、动物组织及内脏总重量的1~1.5%的复合蛋白酶进行水解，水解时间为1~2h；酶解结束后将酶解液升温至85~100℃，灭酶30~40分钟；灭活完成后降温至60~75℃，加活性炭或活性白陶土脱色，过滤，浓缩，干燥即得；所述胰酶的酶活量为10~13万单位。

2.如权利要求1所述双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法，其特征在于：所述胰酶的制备工艺为：将新鲜、无杂质、无油的纯净猪胰脏或牛胰脏用绞肉机绞碎，加入胰脏重量6~8%的食用无水乙醇，用打浆机搅拌均匀，放置1~6h；加入胰脏重量1.5~2倍的清水搅拌均匀，置于温度在35~45℃的恒温房，每5h测酶活量，直至酶活量达到10~13万单位。

3.如权利要求1或2所述双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法，其特征在于：所述过滤是先用板框压滤机过滤，然后用孔径为0.1um的微孔膜精滤。

4.如权利要求1或2所述双酶酶解制备动物性蛋白胨的方法，其特征在于：所述干燥为真空干燥或喷雾干燥。