CN106379983B - 一种未经化学修饰的胶原蛋白絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种未经化学修饰的胶原蛋白絮凝剂及其制备方法。本发明胶原蛋白絮凝剂，它是含有胶原的材料的蛋白酶水解物，其重均分子量为3.35×104～7.56×104Da，等电点为5.62～6.21。本发明还公开了前述蛋白絮凝剂的制备方法。本发明胶原蛋白絮凝剂是胶原的蛋白水解物，无毒性，且絮凝能力强，可用于食品、药品领域，应用前景良好。

Description

一种未经化学修饰的胶原蛋白絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶原蛋白絮凝剂及其制备方法。
背景技术
胶原是自然界中第二大可再生生物质资源，是脊椎动物体内含量最多的蛋白质，主要存在于皮、腱、骨等组织中。在物理、化学或酶等方式作用下，胶原可以被水解为胶原蛋白。胶原蛋白具有较低的相对分子质量，为几千到几万，以及更多暴露的活性基团，这赋予其一定的水溶性和较强的电荷结合能力。胶原蛋白两亲的分子结构为其作为天然絮凝剂提供了必要条件。同时，胶原蛋白还是一种未经化学修饰的天然高分子，可作为营养物质被人体利用，并具有良好的生物相容性和生物降解性，可以用于食品、药品中。
目前的研究认为，虽然水解制备的胶原蛋白分子中含有大量的活性基团，如羟基、羧基、氨基和酰胺基等，具有一定的捕捉水体中杂质颗粒的能力，但是，将水解胶原蛋白直接应用于絮凝时，由于水解胶原蛋白的电荷中和能力较弱，难以与杂质颗粒发生有效的电中和，导致了其絮凝速度慢，絮凝效果不显著。
目前，提高胶原蛋白的絮凝能力的方法通常是对胶原蛋白进行化学改性，如，李锐琴等，“阳离子型胶原蛋白絮凝剂的制备及性能研究”皮革科学与工程，2014年6月第24卷第3期以及王学川等，“阳离子胶原蛋白絮凝剂改善污泥脱水性能的研究”，工业水处理2015年7月第35卷第7期均公开了采用化学修饰的方法，对胶原蛋白进行氧离子化以提高其絮凝能力。然而，由于化学修饰后的胶原蛋白有一定的化学毒性，无法用于食品、药品的处理。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种新的、无毒性的絮凝效果优良的胶原蛋白絮凝剂及其制备方法。
本发明胶原蛋白絮凝剂，它是含有胶原的材料的蛋白酶水解物，其重均分子量为3.35×104～7.56×104Da，等电点为5.62～6.21。
优选地，所述絮凝剂的重均分子量为3.92×104～4.92×104Da，等电点为5.62～6.07。进一步优选地，所述絮凝剂的重均分子量为4.26×104～4.74×104Da，等电点为5.71～6.05。
其中，所述絮凝剂是含有胶原的材料的胃蛋白酶水解物。
其中，所述含有胶原的材料是动物的皮、骨、筋腱或鳞片。
其中，所述胶原蛋白絮凝剂是由如下方法制备而成：
(1)取含有胶原的材料，加入5～10倍体积(v/w)的水，浸泡；
(2)调pH至1～2，加入胃蛋白酶，胃蛋白酶的用量是原料重量的0.05～1％，于30～50℃条件下反应3～12h，然后使酶失活；
(3)过滤，透析脱盐，干燥，得蛋白絮凝剂。
优选地，步骤(1)中，加水之前，先对原料进行清洗、干燥、剪碎处理；进一步地，所述剪碎是剪成长度为2～3cm块；
和/或，步骤(1)中，浸泡是于50～65℃浸泡30min～4h；
和/或，步骤(2)中，用盐酸溶液调pH至1～2；
和/或，步骤(2)中，胃蛋白酶的加入量是原料重量0.2～1％；反应的温度是37～40℃；反应的时间时3～6h，优选4h；
和/或，步骤(3)中，过滤之前调pH至7。
本发明还提供了前述胶原蛋白絮凝剂的制备方法，步骤如下：
(1)取含有胶原的材料，加入5～10倍体积(v/w)的水，浸泡；
(2)调pH至1～2，加入胃蛋白酶，胃蛋白酶的用量是原料重量的0.05～1％，于30～50℃条件下反应3～12h，然后使酶失活；
(3)过滤，透析脱盐，干燥，得蛋白絮凝剂。
优选地，步骤(1)中，加水之前，先对原料进行清洗、干燥、剪碎处理；进一步地，所述剪碎是剪成长度为2～3cm块；
和/或，步骤(1)中，浸泡是于50～65℃浸泡30min～4h；
和/或，步骤(2)中，用盐酸溶液调pH至1～2；
和/或，步骤(2)中，胃蛋白酶的加入量是原料重量0.2～1％；反应的温度是37～40℃；反应的时间时3～6h，优选4h；
和/或，步骤(3)中，过滤之前调pH至7。
优选地，步骤(1)中，所述含有胶原的材料是动物的皮、骨、筋腱或鳞片。
本发明人经过长期的实践发现，在本发明方法水解得到的特定分子量和等电点的水解物，其絮凝能力强，克服了传统方法制得的胶原蛋白絮凝能力差，难以实际应用的缺陷。
本发明胶原蛋白絮凝剂是胶原的蛋白水解物，无毒性，且絮凝能力强，可用于食品、药品领域，应用前景良好。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步详细说明，但是并不是对本发明的限制，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
附图说明
图1本发明胶原蛋白絮凝剂(CPF)的相对分子质量分布(A)、ζ-电位(B)及微观形态(C)
图2CPF、明胶和壳聚糖在不同浓度下的絮凝效率
图3CPF、明胶和壳聚糖在不同温度下的絮凝效率
图4CPF、明胶和壳聚糖在不同pH下的絮凝效率
图5CPF、明胶和壳聚糖在不同高岭土浓度下的絮凝效率
具体实施方式
超滤离心管(截留分子量3kDa、10kDa和30kDa)，美国密理博公司；高岭土(粒径3.5μm)，阿拉丁试剂有限公司；明胶和壳聚糖为国产食品级，茚三酮和其它试剂均为国产分析纯；胃蛋白酶，上海蓝季科技发展有限公司。
1200型高效液相色谱，美国安捷伦公司；UV-1100型紫外可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；Nano-ZS型电位分析仪，英国马尔文公司；SPM-9600型原子力显微镜，日本岛津公司；LGJ-30F型真空冷冻干燥机，北京松源华兴有限公司。
实施例1：本发明胶原蛋白絮凝剂的制备
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑(猪屠宰场产生的猪皮屑为原料，猪皮屑是指修剪猪皮时产生的边角料)剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/LHCl溶液调节pH至1.8，加入0.086g胃蛋白酶，于37℃水浴搅拌反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤(采用三层滤布进行过滤)、透析脱盐(采用截留分子量为1000Da的透析袋透析)、真空冷冻干燥后即得到胶原蛋白絮凝剂(CPF)。
2、本发明胶原蛋白絮凝剂的性质测定
2.1胶原蛋白絮凝剂相对分子质量的测定
采用超滤离心法测定CPF的相对分子质量及其分布。将1g/L CPF溶液加入到不同截留分子量的超滤离心管中，5000r/min离心45min，收集滤出液并记录体积V(mL)，采用茚三酮比色法[7]测定CPF溶液超滤离心前后的浓度C0和C(g/L)。将CPF的相对分子质量划分为<3kDa、3-10kDa、10-30kDa和>30kDa区段，则CPF的相对分子质量在某一区段(以3-10kDa为例)的质量百分比以下式计算：
2.2胶原蛋白絮凝剂ζ-电位和等电点的测定
分别将CPF溶解于一系列柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液(pH＝3～10)制成0.5g/L溶液，25℃下测定其ζ-电位，平行测定3次。当ζ-电位为0时的pH即为CPF的等电点。
2.3胶原蛋白絮凝剂微观形态的观测
将10μL 0.05g/L CPF溶液铺展于云母片上，置于无菌操作台上自然干燥12h，使用SPM-9600原子力显微镜装载NSG-11型镀金硅探针以轻敲模式观测样品。
2.4胶原蛋白絮凝剂在不同浓度下的絮凝性能测定
将5g/L高岭土悬浮液作为絮凝模拟体系，调节其pH至7。将100mL高岭土悬浮液加入到100mL具塞量筒中，分别加入一定量CPF使其浓度为0.001～0.1g/L，振荡混匀，然后于30℃下静置4h。测试量筒70mL刻度处高岭土悬浮液于550nm下的吸光度值A0(t＝0h)和A1(t＝4h)，则胶原蛋白絮凝剂的絮凝效率(％)＝(A0-A1)/A0×100。以未加入CPF的高岭土悬浮液作为空白，以加入明胶或壳聚糖的高岭土悬液作为对照。
2.5胶原蛋白絮凝剂在不同温度下的絮凝性能测定
将5mg CPF加入到100mL 5g/L高岭土悬浮液中，调节悬浮液pH至7。考察其分别在10～60℃下的絮凝效率。以未加入CPF的高岭土悬浮液作为空白，以加入明胶(悬浮液中浓度为0.05g/L)或壳聚糖(0.001g/L)的高岭土悬液作为对照。
2.6胶原蛋白絮凝剂在不同pH下的絮凝性能测定
将5mg CPF加入到100mL 5g/L高岭土悬浮液中，分别调节悬浮液pH至4、7和10，并在30℃下测定其絮凝效率。以未加入CPF的高岭土悬浮液作为空白，以加入明胶(0.05g/L)或壳聚糖(0.001g/L)的高岭土悬液作为对照。
2.7胶原蛋白絮凝剂在不同高岭土浓度下的絮凝性能测定
分别将5mg CPF加入到100mL浓度为1～10g/L高岭土悬浮液中，调节悬浮液pH至7，并在30℃下测定其絮凝效率。以未加入CPF的高岭土悬浮液作为空白，以加入明胶(0.05g/L)或壳聚糖(0.001g/L)的高岭土悬液作为对照。
3、测定结果
3.1胶原蛋白絮凝剂的相对分子质量、电荷性质和微观形态
由图1A可知，本发明CPF的相对分子质量分布主要分布在>30kDa区段，其重均分子量为4.26×104Da。发明CPF分子间存在较强的范德华力从而使分子逐渐伸展并发生聚集行为(图1C)，易于交联形成网络结构，同时也可包裹更多的悬浮颗粒使其絮凝下来。
由图1B可知，本发明CPF的等电点为5.71，在低于其等电点的酸性条件下带正电荷，容易通过电荷中和作用与表面带负电的高岭土颗粒结合。
3.2浓度对胶原蛋白絮凝剂性能的影响
胶原蛋白絮凝剂在不同浓度下的絮凝表现是评价其絮凝性能的重要指标。由图2可知，浓度对CPF的絮凝效率具有明显影响。随着浓度增大，CPF的絮凝效率逐渐增加，当浓度为0.05g/L时CPF的絮凝效率达到85％，继续增加浓度其絮凝效率几乎保持不变。明胶和壳聚糖是食品生产中常用的天然絮凝剂。在较低的浓度下(0.001g/L)，壳聚糖表现出优秀的絮凝能力，其絮凝效率明显优于CPF和明胶。但当浓度高于0.01g/L时，CPF的絮凝性能最优。
3.3温度和pH对胶原蛋白絮凝剂性能的影响
温度和pH作为重要的环境因子，会对天然絮凝剂的性能产生较大影响，进而关系到胶原蛋白絮凝剂CPF的适用对象和使用范围。由图3可知，CPF在测试温度下的絮凝效率几乎均高于80％，稍逊于壳聚糖但远优于明胶。在高温条件下CPF的絮凝效率较低温条件(10℃)下略有提升，是因为高温下分子热运动加快了CPF与悬浮颗粒的结合以及颗粒的沉降。由图4可知，pH对CPF的絮凝效率具有明显影响。CPF在pH＝4下的絮凝效率高达97％，优于壳聚糖且接近于明胶，这可能是由于CPF较高的相对分子质量和电荷中和共同作用的结果；在pH＝7下，CPF的絮凝效率较酸性条件略有下降但仍达到85％，虽然CPF与高岭土颗粒间的电荷中和作用几乎消失，但仍可在分子间范德华力作用下形成网状架桥结构，促使悬浮颗粒发生絮凝沉降；在pH＝10下，CPF的絮凝效率急剧下降，明显低于壳聚糖。因此，CPF作为天然絮凝剂更适用于酸性及中性的食品体系中。
3.4高岭土浓度对胶原蛋白絮凝剂性能的影响
CPF在不同浓度的高岭土悬浮液中的絮凝效率存在明显差异，见图5。可以看出，当悬浮液的浓度低于5g/L时，CPF的絮凝效率可达95.60％，优于壳聚糖和明胶，而当悬浮液的浓度增大至10g/L后，CPF不足以使全部的高岭土颗粒发生絮凝，其絮凝效率明显降低。因此，CPF适合对中低浓度(≤5g/L)的悬浮液进行絮凝处理。
实验结果说明，本发明水解制备得到的胶原蛋白絮凝剂，其重均分子量为4.26×104Da，等电点为5.71，其絮凝效率可达95.60％，絮凝效果优良。
实施例2本发明胶原蛋白絮凝剂的制备
一、制备方法
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑(猪屠宰场产生的猪皮屑为原料)剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入50mL水，于50℃浸泡4h。用1mol/L HCl溶液调节pH至1.8，加入0.086g胃蛋白酶，于30℃、40℃、50℃水浴搅拌反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即得到胶原蛋白絮凝剂(CPF)。
2、理化性质
同实施例1第2.1节和2.2节。
经检测，重均分子量分别为3.35×104Da、4.62×104Da、3.88×104Da，等电点分别为5.62、6.05、5.82。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为67.4％、91.2％、61.4％。
结合实施例1的结果可以看出，本发明水解方法反应温度为30～50℃，均可以制备得到了絮凝效果优良的胶原蛋白絮凝剂；其中，反应温度为37～40℃制备的胶原蛋白絮凝剂的絮凝效果较优。
实施例3本发明胶原蛋白絮凝剂的制备
一、制备方法
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑(猪屠宰场产生的猪皮屑为原料)剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至1.8，加入0.086g胃蛋白酶，于37℃水浴搅拌条件下分别反应3h、4h、6h、12h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即得到胶原蛋白絮凝剂(CPF)。
2、理化性质
同实施例1第2.1节和2.2节。
经检测，重均分子量分别为4.83×104Da、4.26×104Da、4.19×104Da、3.81×104Da，等电点分别为5.88、5.71、5.98、6.06。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为83.4％、95.6％、87.5％、71.2％。
实验结果说明，本发明方法反应时间为3-12h时，均可以制备得到了絮凝效果优良的胶原蛋白絮凝剂；其中，反应时间为3-6h制备的胶原蛋白徐凝胶较好，反应时间为4h时制备的胶原蛋白絮凝剂的絮凝效果最优。
实施例4本发明胶原蛋白絮凝剂的制备
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑(猪屠宰场产生的猪皮屑为原料)剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入100mL水，于65℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至1或2，加入0.086g胃蛋白酶，于37℃水浴搅拌条件下反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即得到胶原蛋白絮凝剂(CPF)。
2、理化性质
同实施例1第2.1节和2.2节。
经检测，重均分子量分别为3.36×104Da、4.51×104Da，等电点分别为5.94、5.82。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为64.8％、94.8％。
结合实施例1的结果可以看出，本发明方法第一次调pH为1～2，均可以制备得到了絮凝效果优良的胶原蛋白絮凝剂；其中，pH为1.8～2时制备的胶原蛋白絮凝剂的絮凝效果较优。
实施例5本发明胶原蛋白絮凝剂的制备
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑(猪屠宰场产生的猪皮屑为原料)剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至1.8，加胃蛋白酶(胃蛋白酶的用量分别为皮屑重量的0.05％、0.2％、0.5％、0.8％和1％)，于37℃水浴搅拌条件下反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即得到胶原蛋白絮凝剂(CPF)。
其中，
2、理化性质
同实施例1第2.1节和2.2节。
经检测，重均分子量分别为7.56×104Da、4.92×104Da、4.74×104Da、4.29×104Da和3.92×104Da，等电点分别为6.21、6.07、5.88、5.73和5.62。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为68.7％、92.6％、96.5％、95.1％、94.8％。
实验结果说明，本发明方法胃蛋白酶的使用量为0.05～1％，均可以制备得到了絮凝效果优良的胶原蛋白絮凝剂，其中，胃蛋白酶的使用量为0.2～1％时制备的胶原蛋白絮凝剂的絮凝效果较优。
将实施例1～实施例5的结果汇总如下表：
分子量 等电点 絮凝效率 条件
实施例1 4.26×10<sup>4</sup>Da 5.71 95.60％ 37℃；4h；pH1.8；0.86％
实施例2 3.35×10<sup>4</sup>Da 5.62 67.40％ 30℃
实施例2 4.62×10<sup>4</sup>Da 6.05 91.20％ 40℃
实施例2 3.88×10<sup>4</sup>Da 5.82 61.40％ 50℃
实施例3 4.83×10<sup>4</sup>Da 5.88 83.40％ 3h
实施例3 4.26×10<sup>4</sup>Da 5.71 95.60％ 4h
实施例3 4.19×10<sup>4</sup>Da 5.98 87.50％ 6h
实施例3 3.81×10<sup>4</sup>Da 6.06 71.20％ 12h
实施例4 3.36×10<sup>4</sup>Da 5.94 64.80％ pH1
实施例4 4.51×10<sup>4</sup>Da 5.82 94.80％ pH2
实施例5 7.56×10<sup>4</sup>Da 6.21 68.70％ 0.05％
实施例5 4.92×10<sup>4</sup>Da 6.07 92.60％ 0.2％
实施例5 4.74×10<sup>4</sup>Da 5.88 96.50％ 0.5％
实施例5 4.29×10<sup>4</sup>Da 5.73 95.10％ 0.8％
实施例5 3.92×10<sup>4</sup>Da 5.62 94.80％ 1％
由上表可以看出，本发明絮凝剂的重均分子量为3.35×104～7.56×104Da，等电点为5.62～6.21，其絮凝效率高，为61.40％～96.50％；当本发明絮凝剂的重均分子量为3.92×104～4.92×104Da，等电点为5.62～6.07，絮凝效率较高，为83.40％～96.50％；当本发明絮凝剂的重均分子量为4.26×104～4.74×104Da，等电点为5.71～6.05，絮凝效率最高，为91.20％～96.50％。
实施例6本发明胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的骨、筋腱剪成2～3cm长的小条。取10g骨、肌腱或者鳞片，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至1.8，加入0.086g胃蛋白酶，于37℃水浴搅拌反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤(采用三层滤布进行过滤)、透析脱盐(采用截留分子量为1000Da的透析袋透析)、真空冷冻干燥后即得到胶原蛋白絮凝剂(CPF)。
对比例1
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶或者菠萝蛋白酶的最适pH，加入0.086g木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶或者菠萝蛋白酶，于37℃水浴搅拌反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即可。
2、理化性质
经检测，重均分子量分别为6.23×104Da、5.62×104Da、1.25×104Da，6.26×103Da等电点分别为6.34、6.22、5.31和4.68。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为45.7％、21.5％、1.8％、17.8％。
对比例2
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至1.8，加入0.086g胃蛋白酶，于5℃、10℃、20℃水浴搅拌反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即可。
2、理化性质
经检测，重均分子量分别为5.55×103Da、3.26×103Da、4.05×103Da，等电点分别为2.87、3.56、4.28。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为2.6％、5.5％、31.6％。
对比例3
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至1.8，加入0.086g胃蛋白酶，于37℃水浴搅拌条件下分别反应1h、2h、18h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即可。
2、理化性质
同实施例1第2.1节和2.2节。
经检测，重均分子量分别为3.89×105Da、7.84×104Da、1.21×104Da，等电点分别为6.87、6.56、5.77。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为37.1％、45.6％、20.6％。
对比例4
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至4或6，加入0.086g胃蛋白酶，于37℃水浴搅拌条件下反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即可。
2、理化性质
同实施例1第2.1节和2.2节。
经检测，重均分子量分别为6.45×105Da、8.41×105Da，等电点分别为6.72、6.83。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为38.9％、2.7％。
对比例5
1、胶原蛋白絮凝剂的制备
将清洗、干燥后的皮屑剪成2～3cm长的小条。取10g皮屑，加入90mL水，于60℃浸泡30min。用1mol/L HCl溶液调节pH至1.8，加胃蛋白酶(胃蛋白酶的用量分别为皮屑重量的0.010％或者0.025％)，于37℃水浴搅拌条件下反应4h，然后于100℃加热5min使酶失活。冷却后将溶液pH调至7，过滤、透析脱盐、真空冷冻干燥后即得可。
其中，
2、理化性质
同实施例1第2.1节和2.2节。
经检测，重均分子量分别为1.05×106Da、8.63×105Da，等电点分别为6.54、6.75。
3、絮凝能力的检测
同实施例1第2.7节，其中，高岭土悬浮液的浓度为5g/L。
经检测，絮凝能力分别为15.6％、30.1％。
上述实验结果说明，只有采用本发明方法制备的、重均分子量和等电点在本发明范围内的胶原蛋白絮凝剂，才具有良好的絮凝能力。
综上，本发明方法制备得到的胶原蛋白絮凝剂，无毒性，且絮凝能力强，可用于食品、药品领域，应用前景良好。

Claims (11)

1.一种胶原蛋白絮凝剂，其特征在于：它是含有胶原的材料的蛋白酶水解物，其重均分子量为3.35×104～7.56×104Da，等电点为5.62～6.21；
所述胶原蛋白絮凝剂是由如下方法制备而成：
(1)取含有胶原的材料，加入5～10倍体积(v/w)的水，浸泡；
(2)调pH至1～2，加入胃蛋白酶，胃蛋白酶的用量是原料重量的0.05～1％，于30～50℃条件下反应3～12h，然后使酶失活；
(3)过滤，透析脱盐，干燥，得蛋白絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的蛋白絮凝剂，其特征在于：所述絮凝剂的重均分子量为3.92×104～4.92×104Da，等电点为5.62～6.07。
3.根据权利要求2所述的蛋白絮凝剂，其特征在于：所述絮凝剂的重均分子量为4.26×104～4.74×104Da，等电点为5.71～6.05。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的胶原蛋白絮凝剂，其特征在于：所述絮凝剂是含有胶原的材料的胃蛋白酶水解物。
5.根据权利要求4所述的胶原蛋白絮凝剂，其特征在于：所述含有胶原的材料是动物的皮、骨、筋腱或鳞片。
6.根据权利要求1所述的胶原蛋白絮凝剂，其特征在于：
步骤(1)中，加水之前，先对原料进行清洗、干燥、剪碎处理；进一步地，所述剪碎是剪成长度为2～3cm块；
和/或，步骤(1)中，浸泡是于50～65℃浸泡30min～4h；
和/或，步骤(2)中，用盐酸溶液调pH至1～2；
和/或，步骤(2)中，胃蛋白酶的加入量是原料重量0.2～1％；反应的温度是37～40℃；反应的时间时3～6h；
和/或，步骤(3)中，过滤之前调pH至7。
7.根据权利要求6所述的胶原蛋白絮凝剂，其特征在于：
步骤(2)中，反应时间为4h。
8.权利要求1～7任意一项胶原蛋白絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：
(1)取含有胶原的材料，加入5～10倍体积(v/w)的水，浸泡；
(2)调pH至1～2，加入胃蛋白酶，胃蛋白酶的用量是原料重量的0.05～1％，于30～50℃条件下反应3～12h，然后使酶失活；
(3)过滤，透析脱盐，干燥，得蛋白絮凝剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
步骤(1)中，加水之前，先对原料进行清洗、干燥、剪碎处理；进一步地，所述剪碎是剪成长度为2～3cm块；
和/或，步骤(1)中，浸泡是于50～65℃浸泡30min～4h；
和/或，步骤(2)中，用盐酸溶液调pH至1～2；
和/或，步骤(2)中，胃蛋白酶的加入量是原料重量0.2～1％；反应的温度是37～40℃；反应的时间时3～6h；
和/或，步骤(3)中，过滤之前调pH至7。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤(2)的反应时间为4h。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述含有胶原的材料是动物的皮、骨、筋腱或鳞片。
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