CN105255983A - 一种胶原蛋白的提取工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种胶原蛋白的提取工艺，其先将猪跟腱洗净粉碎成猪跟腱颗粒，再将猪跟腱颗粒脱脂，再将脱脂后的猪跟腱颗粒放入乙酸溶液中并加入胃蛋白酶，将它们充分混匀，使用磁力搅拌在常温下浸泡，获得酶解液；再将酶解液过滤、离心，获得胶原蛋白溶液粗品；再用乙酸溶液对胶原蛋白溶液粗品透析，最终剩下的透析液即为胶原蛋白提取液。本发明以猪跟腱为原材料，采用酸酶结合提取胶原蛋白，可促进猪跟腱的深加工利用，避免猪跟腱潜在巨大价值的埋没浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶原蛋白的提取工艺，属于于蛋白基生物材料领域。
背景技术
胶原蛋白是一类在所有哺乳动物中都存在的纤维状、大分子蛋白质，在哺乳动物体内是由结缔组织细胞和其他类型的细胞（如肝脏、肺、脾及脑组织细胞）所分泌的，作为骨骼与皮肤的主要组成部分，它们是哺乳动物细胞中最丰富的蛋白质，约占整个细胞总蛋白的1/4。典型的胶原分子是长且坚韧的三螺旋结构，由2条α1链和1条α2多肽链组成，3条α肽链交互缠绕形成了绳索状的超螺旋结构，每种胶原蛋白至少含有一段三螺旋结构区域。同样的动物跟腱中含有大量的胶原。胶原蛋白是一类蛋白质家族，现在已发现27种以上不同类型的胶原蛋白，其中I型、II型、III型以及IV型胶原蛋白是通过蛋白质水平上的一级结构分析发现的，其他则是通过在核酸水平上的胶原域的相似性分析发现的。胶原蛋白与其他蛋白质一样，也是由α-氨基酸组成的，并且具有1～4级结构和典型的三螺旋结构。胶原蛋白因其具有低免疫原性、细胞适应性和细胞增殖作用、组织相容性、可生物降解性等特性，而被广泛应用于制备止血敷料、人工皮肤、血管、神经、软骨、粘膜组织以及骨组织等领域的研究中，并且逐渐在拓展化工、食品相关方面的领域。
但现在对于猪跟腱料提取胶原并应用在生产中鲜有研究。而我国畜牧业发展迅速，全国猪肉年产量、肉制品及副产品加工总值逐年上升。我国是一个养猪大国，随着科学技术的不断发展，养猪业也得到了飞速的发展，猪出栏数和猪肉产量保持逐年增长的势头。在生猪产品的生产过程中大量的优质胶原蛋白源——猪跟腱潜在的巨大价值被埋没。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种一种胶原蛋白的提取工艺，其以猪跟腱为原材料，采用酸酶结合提取胶原蛋白，可促进猪跟腱的深加工利用，避免猪跟腱潜在巨大价值的埋没浪费。
按照本发明提供的技术方案：一种胶原蛋白的提取工艺，其特征在于包括如下步骤：
（1）猪跟腱颗粒的准备：将猪跟腱洗干净，粉碎成猪跟腱颗粒；
（2）猪跟腱颗粒的脱脂：将步骤（1）中制得的猪跟腱颗粒进行脱脂；
（3）酶解：将步骤（2）脱脂后的猪跟腱颗粒放入浓度为0.1%～0.5%的乙酸溶液中，并加入胃蛋白酶；猪跟腱颗粒和胃蛋白酶的放入比例为：每100～150毫克的0.1%～0.5%乙酸溶液中加入5～10克猪跟腱颗粒和1～5克的胃蛋白酶；然后将它们充分混匀，使用磁力搅拌在常温下浸泡30～60小时，获得酶解液；
（4）过滤：将步骤（3）获得的酶解液使用纱布过滤除渣，然后真空抽滤；
（5）离心：将步骤（4）过滤后的酶解液使用离心机进行离心，然后取上清液，上清液为胶原蛋白溶液粗品；
（6）透析：将步骤（5）获得的胶原蛋白溶液粗品先用0.05mol/L～0.155mol/L的乙酸溶液透析40～50小时，再以蒸馏水透析20～25小时，最终剩下的透析液即为胶原蛋白提取液。
作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中猪跟腱颗粒的获得方法具体为：将猪跟腱洗干净，沿着跟腱纤维方向切成厚度不超过5mm的薄片，然后再切碎、烘干，最后放入粉碎机中粉碎，获得猪跟腱颗粒。
作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中猪跟腱颗粒的脱脂方法具体为：将制得的猪跟腱颗粒放入滤纸包内，用长镊子将滤纸包放入抽提筒中，注入1～2倍一次虹吸量的石油醚，使样品包完全浸没在石油醚中；然后将抽提器各部分连接好，接通冷凝水水流，在水温为70～80℃的恒温水浴中进行脱脂抽提，抽提完毕后，用长镊子取出滤纸包，放通风处使石油醚挥发。
作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中进行脱脂抽提操作的抽提室室温为12～25℃。
作为本发明的进一步改进，所述步骤（3）中所用的胃蛋白酶选用酶活力大于等于1200u/g的胃蛋白酶。
作为本发明的进一步改进，所述步骤（5）中离心的工艺参数为：离心机转速5000r/min，离心时间90min。
作为本发明的进一步改进，所述胶原蛋白提取工艺中的酶解到透析均是在温度为5～35℃、pH值为1.5～3的条件下进行。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明以猪跟腱为原材料，采用酸酶结合提取胶原蛋白，可促进猪跟腱的深加工利用，避免猪跟腱潜在巨大价值的埋没浪费。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
（1）、猪跟腱颗粒的准备：将猪跟腱洗干净，沿着跟腱纤维方向切成厚度不超过5mm的薄片，然后再切碎、烘干，最后放入粉碎机中粉碎，获得猪跟腱颗粒；
（2）、猪跟腱颗粒的脱脂：取步骤（1）中制得的猪跟腱颗粒25g放入滤纸包内，用长镊子将滤纸包放入抽提筒中，注入1.67倍一次虹吸量的石油醚，使样品包完全浸没在石油醚中；然后将抽提器各部分连接好，接通冷凝水水流，在水温为70℃的恒温水浴中进行脱脂抽提，抽提完毕后，用长镊子取出滤纸包，放通风处使石油醚挥发；脱脂抽提操作的抽提室室温为18℃；
（3）酶解：将步骤（2）脱脂后的猪跟腱颗粒放入浓度为0.1%的乙酸溶液中，并加入酶活力≥1200u/g的胃蛋白酶；猪跟腱颗粒和胃蛋白酶的放入比例为：每100毫克的0.1%乙酸溶液中加入6克猪跟腱颗粒和1克的胃蛋白酶；然后将它们充分混匀，使用磁力搅拌在常温下浸泡50小时，获得酶解液；
（4）过滤：将步骤（3）获得的酶解液使用纱布进行过滤除渣，然后进行抽滤；
（5）离心：将步骤（4）过滤后的溶液使用离心机进行离心，离心机转速为5000r/min，离心时间90min；然后取上清液，上清液为胶原蛋白粗品；
（6）透析：将步骤（5）获得的胶原蛋白粗品先用0.1mol/L的乙酸溶液透析45小时，再以蒸馏水透析23小时，最终剩下的透析液即为胶原蛋白提取液。
在实施例1中，所述胶原蛋白提取工艺中的酶解到透析均是在温度为5～35℃、pH值为1.5～3的条件下进行。
实施例2
（1）、猪跟腱颗粒的准备：采用实施例1制得的猪跟腱颗粒；
（2）、猪跟腱颗粒的脱脂：取猪跟腱颗粒25g放入滤纸包内，用长镊子将滤纸包放入抽提筒中，注入1倍一次虹吸量的石油醚，使样品包完全浸没在石油醚中；然后将抽提器各部分连接好，接通冷凝水水流，在水温为75℃的恒温水浴中进行脱脂抽提，抽提完毕后，用长镊子取出滤纸包，放通风处使石油醚挥发；脱脂抽提操作的抽提室室温为18℃；
（3）酶解：将步骤（2）脱脂后的猪跟腱颗粒放入浓度为0.3%的乙酸溶液中，并加入酶活力≥1200u/g的胃蛋白酶；猪跟腱颗粒和胃蛋白酶的放入比例为：每100毫克的0.3%乙酸溶液中加入8克猪跟腱颗粒和3克的胃蛋白酶；然后将它们充分混匀，使用磁力搅拌在常温下浸泡35小时，获得酶解液；
（4）过滤：将步骤（3）获得的酶解液使用纱布进行过滤除渣，然后进行抽滤；
（5）离心：将步骤（4）过滤后的溶液使用离心机进行离心，离心机转速为5000r/min，离心时间90min；然后取上清液，上清液为胶原蛋白粗品；
（6）透析：将步骤（5）获得的胶原蛋白粗品先用0.155mol/L的乙酸溶液透析40小时，再以蒸馏水透析25小时，最终剩下的透析液即为胶原蛋白提取液。
在实施例2中，所述胶原蛋白提取工艺中的酶解到透析均是在温度为5～35℃、pH值为1.5～3的条件下进行。
实施例3
（1）、猪跟腱颗粒的准备：采用实施例1制得的猪跟腱颗粒；
（2）、猪跟腱颗粒的脱脂：取猪跟腱颗粒25g放入滤纸包内，用长镊子将滤纸包放入抽提筒中，注入2倍一次虹吸量的石油醚，使样品包完全浸没在石油醚中；然后将抽提器各部分连接好，接通冷凝水水流，在水温为80℃的恒温水浴中进行脱脂抽提，抽提完毕后，用长镊子取出滤纸包，放通风处使石油醚挥发；脱脂抽提操作的抽提室室温为18℃；
（3）酶解：将步骤（2）脱脂后的猪跟腱颗粒放入浓度为0.5%的乙酸溶液中，并加入酶活力≥1200u/g的胃蛋白酶；猪跟腱颗粒和胃蛋白酶的放入比例为：每100毫克的0.5%乙酸溶液中加入10克猪跟腱颗粒和5克的胃蛋白酶；然后将它们充分混匀，使用磁力搅拌在常温下浸泡60小时，获得酶解液；
（4）过滤：将步骤（3）获得的酶解液使用纱布进行过滤除渣，然后进行抽滤；
（5）离心：将步骤（4）过滤后的溶液使用离心机进行离心，离心机转速为5000r/min，离心时间90min；然后取上清液，上清液为胶原蛋白粗品；
（6）透析：将步骤（5）获得的胶原蛋白粗品先用0.05mol/L的乙酸溶液透析50小时，再以蒸馏水透析20小时，最终剩下的透析液即为胶原蛋白提取液。
在实施例3中，所述胶原蛋白提取工艺中的酶解到透析均是在温度为5～35℃、pH值为1.5～3的条件下进行。
Claims (7)
1.一种胶原蛋白的提取工艺，其特征在于包括如下步骤：
（1）猪跟腱颗粒的准备：将猪跟腱洗干净，粉碎成猪跟腱颗粒；
（2）猪跟腱颗粒的脱脂：将步骤（1）中制得的猪跟腱颗粒进行脱脂；
（3）酶解：将步骤（2）脱脂后的猪跟腱颗粒放入浓度为0.1%～0.5%的乙酸溶液中，并加入胃蛋白酶；猪跟腱颗粒和胃蛋白酶的放入比例为：每100～150毫克的0.1%～0.5%乙酸溶液中加入5～10克猪跟腱颗粒和1～5克的胃蛋白酶；然后将它们充分混匀，使用磁力搅拌在常温下浸泡30～60小时，获得酶解液；
（4）过滤：将步骤（3）获得的酶解液使用纱布过滤除渣，然后真空抽滤；
（5）离心：将步骤（4）过滤后的酶解液使用离心机进行离心，然后取上清液，上清液为胶原蛋白溶液粗品；
（6）透析：将步骤（5）获得的胶原蛋白溶液粗品先用0.05mol/L～0.155mol/L的乙酸溶液透析40～50小时，再以蒸馏水透析20～25小时，最终剩下的透析液即为胶原蛋白提取液。
2.如权利要求1所述的一种胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：所述步骤（1）中猪跟腱颗粒的获得方法具体为：将猪跟腱洗干净，沿着跟腱纤维方向切成厚度不超过5mm的薄片，然后再切碎、烘干，最后放入粉碎机中粉碎，获得猪跟腱颗粒。
3.如权利要求1所述的一种胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：所述步骤（2）中猪跟腱颗粒的脱脂方法具体为：将制得的猪跟腱颗粒放入滤纸包内，用长镊子将滤纸包放入抽提筒中，注入1～2倍一次虹吸量的石油醚，使样品包完全浸没在石油醚中；然后将抽提器各部分连接好，接通冷凝水水流，在水温为70～80℃的恒温水浴中进行脱脂抽提，抽提完毕后，用长镊子取出滤纸包，放通风处使石油醚挥发。
4.如权利要求3所述的一种胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：所述步骤（2）中进行脱脂抽提操作的抽提室室温为12～25℃。
5.如权利要求1所述的一种胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：所述步骤（3）中所用的胃蛋白酶选用酶活力大于等于1200u/g的胃蛋白酶。
6.如权利要求1所述的一种胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：所述步骤（5）中离心的工艺参数为：离心机转速5000r/min，离心时间90min。
7.如权利要求1所述的一种胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：所述胶原蛋白提取工艺中的酶解到透析均是在温度为5～35℃、pH值为1.5～3的条件下进行。
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