CN105884931A - 一种生产硫酸软骨素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物工程领域，公开了一种动物硫酸软骨素生产工艺，利用动物副产品‑软骨作为原料，首先经热碱溶解；采用超声波浸提，提高了提取效率；调酸并采用植物蛋白酶及微生物蛋白酶双酶解，在提高产品产率的同时，降低了生产成本；经除杂脱色，并用乙醇进一步沉淀，提高了产品纯度；最后经离心干燥、粉碎、包装，即得硫酸软骨素粉成品。本发明提供的生产工艺所生产的硫酸软骨素，具有提取效率高、性质稳定、生产时间短、变废为宝的特点，同时制备了营养饲料，不产生任何废料，避免了环境污染，降低了工业能耗，可应用于工业化大规模生产。

Description

一种生产硫酸软骨素的方法

技术领域

本发明属于属于生物工程领域，具体涉及一种以动物为原料生产软骨素的方法。

背景技术

硫酸软骨素(Chondroitin sulfate，简称Chs)是自哺乳动物气管等软骨提取而得的酸性黏多糖。白色粉末，无臭，无味，易吸湿，易溶于水，不溶于乙醇和丙酮等有机溶剂，遇水即膨胀或成黏浆，对热较不稳定。需避光密封保存。软骨素由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-半乳糖胺组成的黏多糖。硫酸软骨素是软骨素的硫酸酯，构成结缔组织的主要成分。它具有澄清脂质，提高机体解毒功能，利尿和镇痛等作用。对胶原性疾患十分有效，对由链霉素引起的听觉障碍也有效果。近年来，随着对其生理功能和生化性质研究的深入，发现Chs具有抗凝、抗炎、抗血栓、抗癌及降低心肌耗氧量，促进冠状动脉循环、降血脂、抗凝血和防止血管硬化等作用；对冠心病、动脉粥样硬化、心绞痛、心肌缺氧、心肌梗塞等心血管疾病的治疗有一定疗效；还对神经细胞、粘膜细胞、肾细胞等具有保护作用；还可活化脂解Chs酶，使脂肪降解，因此是防止肥胖有效物质；可与某些物质调制成化妆品用于保护皮肤Chs的健美；还具有保水性、Chs保胶性和高粘性，我国出口到日本、韩国的Chs都被用作食品添加剂。因此Chs是国内外流行的保健品和化妆品以及医药品的重要原料。

传统的动物软骨组织中硫酸软骨素的提取方法多耗时长、提取工艺复杂，硫酸软骨素纯度低，不利于硫酸软骨素的产业化生产；同时，硫酸软骨素生产过程中，浪费了大量的原料浪费，并且造成了环境污染。如何有效地提取硫酸软骨素同时最大限度地利用废料，是现有技术亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以动物为原料生产硫酸软骨素的方法，其有效地提高了硫酸软骨素的产率，同时利用废料制备营养饲料，降低了工业能耗，避免了环境污染。

本发明具体通过如下技术方案实现的：

1)原料处理

将检疫合格的动物鼻骨、喉骨、软肋、气管、月牙骨以及各部位的杂软骨，去除脂肪、结缔组织后，自然风干，置于粉碎机中粉碎，过不低于80目网筛，得软骨粉备用；

2)热碱溶解

将软骨粉加入到质量百分比浓度为2％～6％NaOH溶液的反应缸中，料液比为1∶4，加热至80～97℃，搅拌均匀并保持10～30分钟；

3)调酸酶解

将料液泵入另一反应缸中，加入体积百分比浓度为10～20％盐酸溶液，调节浸提液pH至5～8，温度为40～65℃，加入木瓜蛋白酶，酶液重量比为1.5∶1000～3.0∶1000，同时再加入中性微生物蛋白酶，中性微生物蛋白酶选用枯草芽孢杆菌蛋白酶或地衣芽胞杆菌蛋白酶，酶液重量比为3∶10000～6∶10000，双酶酶解时间1.0～2.0小时，水解结束后升温至80～90℃，保持3～6分钟，灭酶；

4)乙醇沉淀

在盛装含有硫酸软骨素的滤清液的沉淀缸中，加入氯化钠，重量比例为滤清液：NaCl＝100∶1.5～100∶4.5，搅拌至溶解，再加入无水乙醇，至沉淀缸滤清液中乙醇体积百分比浓度达到50～80％时，沉淀析出，静置7～14小时；

5)烘干干燥

抽出上清液，将沉淀物收集沉淀于干燥箱中65℃烘干2小时，即得。

本发明取得有益效果如下：

本发明制备硫酸软骨素的过程中不产生废料，避免了环境污染，降低了工业能耗，可应用于工业化生产；

本发明制备的硫酸软骨素纯度较高，可达86％，收率可达30％以上。

本发明由于大量的蛋白回收，废水中的BOD和COD大为降低，减轻了污水处理厂的压力；

具体实施方式

实施例1：

一种以动物为原料生产硫酸软骨素的方法，包括如下步骤：

1)原料处理

将检疫合格的动物鼻骨、喉骨、软肋、气管、月牙骨以及各部位的杂软骨，去除脂肪、结缔组织后，自然风干，置于粉碎机中粉碎，过不低于80目网筛，得软骨粉备用；

2)热碱溶解

将软骨粉加入到质量百分比浓度为2％～6％NaOH溶液的反应缸中，料液比为1∶4，加热至80～97℃，搅拌均匀并保持10～30分钟；

3)调酸酶解

将料液泵入另一反应缸中，加入体积百分比浓度为10～20％盐酸溶液，调节浸提液pH至5～8，温度为40～65℃，加入木瓜蛋白酶，酶液重量比为1.5∶1000～3.0∶1000，同时再加入中性微生物蛋白酶，中性微生物蛋白酶选用枯草芽孢杆菌蛋白酶或地衣芽胞杆菌蛋白酶，酶液重量比为3∶10000～6∶10000，双酶酶解时间1.0～2.0小时，水解结束后升温至80～90℃，保持3～6分钟，灭酶；

4)乙醇沉淀

在盛装含有硫酸软骨素的滤清液的沉淀缸中，加入氯化钠，重量比例为滤清液：NaCl＝100∶1.5～100∶4.5，搅拌至溶解，再加入无水乙醇，至沉淀缸滤清液中乙醇体积百分比浓度达到50～80％时，沉淀析出，静置7～14小时；

5)烘干干燥

抽出上清液，将沉淀物收集沉淀于干燥箱中65℃烘干2小时，即得。

经检测：产率31.9％，外观为类白色粉末，略带咸味；无臭，水溶液有粘稠性，加热不凝结。硫酸软骨素为90.5％，蛋白质2.1％，氨基己糖33.1％，水分7.2％，澄清度0.04，pH值7.2。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种动物硫酸软骨素生产工艺，其特征是该生产工艺包括以下步骤：

1)原料处理

将检疫合格的动物鼻骨、喉骨、软肋、气管、月牙骨以及各部位的杂软骨，去除脂肪、结缔组织后，自然风干，置于粉碎机中粉碎，过不低于80目网筛，得软骨粉备用；

2)热碱溶解

将软骨粉加入到质量百分比浓度为2％～6％NaOH溶液的反应缸中，料液比为1∶4，加热至80～97℃，搅拌均匀并保持10～30分钟；

3)调酸酶解

将料液泵入另一反应缸中，加入体积百分比浓度为10～20％盐酸溶液，调节浸提液pH至5～8，温度为40～65℃，加入木瓜蛋白酶，酶液重量比为1.5∶1000～3.0∶1000，同时再加入中性微生物蛋白酶，中性微生物蛋白酶选用枯草芽孢杆菌蛋白酶或地衣芽胞杆菌蛋白酶，酶液重量比为3∶10000～6∶10000，双酶酶解时间1.0～2.0小时，水解结束后升温至80～90℃，保持3～6分钟，灭酶；

4)乙醇沉淀

在盛装含有硫酸软骨素的滤清液的沉淀缸中，加入氯化钠，重量比例为滤清液∶NaCl＝100∶1.5～100∶4.5，搅拌至溶解，再加入无水乙醇，至沉淀缸滤清液中乙醇体积百分比浓度达到50～80％时，沉淀析出，静置7～14小时；

5)烘干干燥

抽出上清液，将沉淀物收集沉淀于干燥箱中65℃烘干2小时，即得。

2.根据权利要求1所述的动物硫酸软骨素生产工艺，其特征是：所述步骤4)中使用过的乙醇用蒸馏法回收循环利用。