CN106480141A - 一种胶原蛋白的制备方法 - Google Patents

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刘爱青
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Abstract

本发明提供了一种胶原蛋白的制备方法,其特征是,该制备方法包括以下步骤:去油脂:用热水浸泡已清洗并粉碎后的动物软骨组织;高温老化:将去油脂后的动物软骨组织在70-90℃保温1-2小时;酶解:除去高温老化后获得的上层水溶液,向下层混合物中加入最适pH为7-9的酶,在温度40-68℃水解2-5小时,所述下层混合物与所述酶的重量比为1:0.01-0.1;除杂:使酶解后获得的产物与活性白土或者活性白土与絮凝剂的混合物接触。本发明提供的胶原蛋白的制备方法,制备条件温和,避免了强酸强碱条件,能够减少工业生产中的危险性;采用本发明方法制备的胶原蛋白,由于除去了油脂和其它杂质,其色泽、气味和产品透亮好,此外含有较高含量的硫酸软骨素以及重金属含量低。

Description

一种胶原蛋白的制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶原蛋白的制备方法,尤其涉及一种富含硫酸软骨素,重金属含量低,并且色泽、气味和产品透亮好的胶原蛋白的制备方法。
背景技术
动物软组织富含二型胶原蛋白,同时还含有硫酸软骨素、油脂、粘多糖、钙、镁、钾等微量元素。由于动物软组织本身不易消化吸收,往往在肉制品加工中作为边角料处理,不能得到综合利用,经济效益不能得到最好的发挥。
传统的胶原蛋白提取工艺普遍使用强酸、强碱、有机溶剂(如酒精)等条件进行提取,无形中增大了产品的能耗及生产过程中的危险性,并对环境造成污染;而且,由于原料中成分复杂,制备的胶原蛋白产品通常还含有油脂、杂蛋白、骨髓等。油脂对胶原蛋白终产品的气味和性状有着显著的不良影响,在长期放置后会产生油脂氧化气味。其它的一些杂质也严重影响产品色泽,气味,产品溶解后透亮程度。因此,传统工艺制备的胶原蛋白由于上述所存在的缺陷,限制了胶原蛋白广泛应用,目前通常只能用于片剂制作,少有用于饮料等利润较高产品,严重影响产品价值提升。
发明内容:
为解决以上技术问题,本发明提供了一种制备胶原蛋白条件温和、对环境友善的制备方法,由本发明制备方法获得的胶原蛋白色泽、气味和透亮度好,而且还富含硫酸软骨素且重金属含量低。
因此,本发明提供了一种胶原蛋白的制备方法,其特征是,该制备方法包括以下步骤:
去油脂:用热水浸泡已清洗并粉碎后的动物软骨组织;
高温老化:将去油脂后的动物软骨组织在70-90℃保温1-2小时;
酶解:除去高温老化后获得的上层水溶液,向下层混合物中加入最适pH为7-9的酶,在温度40-68℃水解2-5小时,所述下层混合物与所述酶的重量比为1:0.01-0.1;
除杂:使酶解后获得的产物与活性白土或者活性白土与絮凝剂的混合物接触。
本发明提供的胶原蛋白的制备方法,制备条件温和,避免了强酸强碱条件,能够减少工业生产中的危险性,减少生产过程中原辅料对设备的腐蚀,增加工业生产的安全性;而且本方法不使用酒精等有机溶剂,可显著降低设备成本和仓储成本,同时有利于减少工业废水,减少工业生产对环境的破坏;采用本发明方法制备的胶原蛋白,由于除去了油脂和其它杂质,其色泽、气味和产品透亮好,此外含有较高含量的硫酸软骨素,并且重金属含量低,大大扩展了其用途范围,例如可以用于食品医药和化妆品。
具体实施方式
本发明提供了一种胶原蛋白的制备方法,其特征是,该制备方法包括以下步骤:
去油脂:用热水浸泡已清洗并粉碎后的动物软骨组织;
高温老化:将去油脂后的动物软骨组织在70-90℃保温1-2小时;
酶解:除去高温老化后获得的上层水溶液,向下层混合物中加入最适pH为7-9的酶,在温度40-68℃水解2-5小时,所述下层混合物与所述酶的重量比为1:0.01-0.1;
除杂:使酶解后获得的产物与活性白土或者活性白土与絮凝剂的混合物接触。
在进行本发明的方法之前,按照现有技术将动物软骨组织的表面进行清洗,除去面杂质,优选地用热水清洗,以同时除去表面的油脂。然后将清洗好的动物软骨组织按照本领域常规技术进行粉碎,粉碎程度越高越好,以便于后续除去油脂的步骤。所述动物软骨组织可以来源于任何含有胶原蛋白的动物,优选为牛,鸡,鸭,猪,例如为鸡胸软骨,鸭胸软骨,鸭喉管。
为了进一步除去油脂和改变蛋白质的结构,在酶解步骤前,对动物软骨组织进行高温老化。进行高温老化还有利于后续的酶解。作为一种优选的实施方式,高温老化的条件包括:在75-85℃保温1.5-2小时。
为了进一步获得所需要的效果,作为一种优选的实施方式,酶解条件包括在温度55-65℃水解3-4小时,所述下层混合物与所述酶的重量比为1:0.05-0.08。
为了除去进一步提高除杂效果,优选地,所述活性白土或者所述活性白土与絮凝剂的混合物与所述产物的重量比为1:10-100;进一步优选为,所述活性白土或者所述活性白土与絮凝剂的混合物与所述产物的重量比为1:20-60。所述活性白土是使用粘土(主要是膨润土)为原料,经无机酸化处理,再经水漂洗、干燥制成的吸附剂,外观为乳白色粉末,无臭,无味,无毒,吸附性能很强,能吸附有色物质、有机物质。
本发明的发明人意外发现,当采用活性白土与絮凝剂的混合物进行除杂时,除杂的效果得到显著的提升。作为一种优选的实施方式,在所述活性白土与絮凝剂的混合物中,所述活性白土与所述絮凝剂的重量比为1:0.1-0.8,优选为1:0.5-0.8。
为了除去进一步提高除杂效果,优选地,在所述除杂步骤,接触温度为40-90℃,接触温度时间为1-3小时;进一步优选为:所述接触温度为50-70℃,接触时间为2-3小时。
为了更好地除去油脂,优选地,在所述去油脂骤中,热水的温度为50-70℃,浸泡时间为0.5-2小时;小时进一步优选为:热水的温度为50-60℃,浸泡时间为1-2。
为了获得更好的酶解效果,所述酶优选为碱性蛋白酶,胃蛋白酶,胶原蛋白酶中的一种或几种。
为了除去进一步提高除杂效果,所述絮凝剂优选为聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等中的一种或几种。
经过除杂步骤后,再经过本领域的常规固液分离,例如棉饼过滤,通过硅藻土过滤机或板框过滤机或叠片式离心机或真空抽滤机进行的固液分离,就可以获得透亮,观感好,无异味的胶原蛋白产品。
为了满足各种需要,优选为,所述制备方法在所述除杂步骤后还包括脱盐,脱色、浓缩、干燥和无菌处理的步骤。脱盐,脱色、浓缩(如真空浓缩)、干燥(如冷冻干燥)和无菌处理均可以采用本领域常规技术进行。例如,将胶原蛋白溶液通过装有纳滤膜材料的设备,所述纳滤膜为静电纺丝氯化聚氯乙烯膜、聚醚砜膜或聚四氟乙烯膜。例如,脱盐还可以优选为将液体以一定速度通过装有大孔树脂的柱体,所述树脂为以苯乙烯与二乙烯苯的聚合物、丙烯酸甲酯聚合物或丙烯肼聚合物为基体,含有正离子的基团或季胺基或叔胺基为功能基团的树脂。
例如,当将本发明制备的产品用于食用时,在一种优选的实施方式中,本发明的制备方法还可包括调节所制备的产品的pH值,优选的,使产品pH大于或等于6并小于或等于9,以获得好的口感。
实施例1:
将1kg鸡胸软骨按照常规方法清洗并粉粹后,用50℃的水搅拌2小时,以除去鸡胸软骨中的油脂。然后将除去油脂的鸡胸软骨置于70℃在反应釜内加热2小时,进行高温老化。除去高温老化后获得的上层水溶液,调节下层混合物的pH为9,并加入碱性蛋白酶,所述下层混合物与所述碱性蛋白酶的重量比为1:0.01,在温度40℃水解5小时。酶解结束后,将酶解后的产物升温至80℃灭酶活性。之后向该产物中加入活性白土,该产物和活性白土的重量比为10:1,在温度为40℃静置3小时,分层,利用硅藻土过滤机过滤,收集透亮的上清液。依据GB/T 20365-2006检测,其中硫酸软骨素含量为35g/100g(现有技术获得的胶原蛋白中硫酸软骨素含量通常为20g/100g),依据GB/T 5009.5-2010检测,其中蛋白质含量为65g/100g;硫酸软骨素含量和蛋白质含量均高于同类产品。依据梅特勒FE30–FiveEasy Plus电导仪检测,电导率320μS/cm,口感良好,无咸味。依据GB 5009.12-2010检测,铅含量低于0.1mg/kg;依据GB/t 5009.11-2003检测,砷含量低于0.1mg/kg;依据GB/T 5009.17-2003检测,汞含量低于0.1mg/kg;铅、砷、汞含量均远低于相关标准(参照QB2732-2005)。依据GB/T 5750.4-2006检测,浊度T为0.10NTU。
实施例2:
将1kg鸡胸软骨按照常规方法清洗并粉粹后,用70℃的水搅拌0.5小时,以除去鸡胸软骨中的油脂。然后将除去油脂的鸡胸软骨置于90℃在反应釜内加热1小时,进行高温老化。除去高温老化后获得的上层水溶液,调节下层混合物的pH为7,并加入胃蛋白酶,所述下层混合物与所述胃蛋白酶的重量比为1:0.1,在温度68℃水解2小时。酶解结束后,将酶解后的产物升温至80℃灭酶活性。之后向该产物中加入活性白土和絮凝剂的混合物(为聚合氯化铝,且活性白土和聚合氯化铝的重量比为1:0.1),该产物与活性白土和絮凝剂的混合物的重量比为100:1,在温度为90℃静置1小时,分层,利用硅藻土过滤机过滤,收集透亮的上清液。依据GB/T20365-2006检测,其中硫酸软骨素含量为28g/100g(现有技术获得的胶原蛋白中硫酸软骨素含量通常为20g/100g),依据GB/T 5009.5-2010检测,其中蛋白质含量为54g/100g;硫酸软骨素含量和蛋白质含量均高于同类产品。依据梅特勒FE30–FiveEasy Plus电导仪检测,电导率350μS/cm,口感良好,无咸味。依据GB5009.12-2010检测,铅含量低于0.1mg/kg;依据GB/t 5009.11-2003检测,砷含量低于0.1mg/kg;依据GB/T 5009.17-2003检测,汞含量低于0.1mg/kg;铅、砷、汞含量均远低于相关标准(参照QB2732-2005)。依据GB/T 5750.4-2006检测,浊度T为0.10NTU。
实施例3:
将1kg鸡胸软骨按照常规方法清洗并粉粹后,用60℃的水搅拌1小时,以除去鸡胸软骨中的油脂。然后将除去油脂的鸡胸软骨置于80℃在反应釜内加热1.5小时,进行高温老化。除去高温老化后获得的上层水溶液,调节下层混合物的pH为8,并加入胶原蛋白酶,所述下层混合物与所述胶原蛋白酶和胃蛋白酶的重量比为1:0.05,在温度60℃水解3小时。酶解结束后,将酶解后的产物升温至80℃灭酶活性。之后向该产物中加入活性白土和絮凝剂(为聚合硫酸铝,且活性白土和聚合硫酸铝的重量比为1:0.8),该产物与活性白土和絮凝剂的混合物的重量比为60:1,在温度为70℃静置2小时,分层,利用硅藻土过滤机过滤,收集透亮的上清液。依据GB/T 20365-2006检测,其中硫酸软骨素含量为33g/100g(现有技术获得的胶原蛋白中硫酸软骨素含量通常为20g/100g),依据GB/T 5009.5-2010检测,其中蛋白质含量为56g/100g;硫酸软骨素含量和蛋白质含量均高于同类产品。依据梅特勒FE30–FiveEasy Plus电导仪检测,电导率320μS/cm,口感良好,无咸味。依据GB5009.12-2010检测,铅含量低于0.1mg/kg;依据GB/t 5009.11-2003检测,砷含量低于0.1mg/kg;依据GB/T 5009.17-2003检测,汞含量低于0.1mg/kg;铅、砷、汞含量均远低于相关标准(参照QB2732-2005)。依据GB/T 5750.4-2006检测,浊度T为0.10NTU。
实施例4:
将1kg鸡胸软骨按照常规方法清洗并粉粹后,用60℃的水搅拌1小时,以除去鸡胸软骨中的油脂。然后将除去油脂的鸡胸软骨置于85℃在反应釜内加热1.2小时,进行高温老化。除去高温老化后获得的上层水溶液,调节下层混合物的pH为8,并加入胶原蛋白酶和胃蛋白酶(重量比为1:1),所述下层混合物与所述胶原蛋白酶和胃蛋白酶的重量比为1:0.08,在温度55℃水解3小时。酶解结束后,将酶解后的产物升温至80℃灭酶活性。之后向该产物中加入活性白土和絮凝剂(为聚合氯化铁,且活性白土和聚合氯化铁的重量比为1:0.5),该产物与活性白土和絮凝剂的混合物的重量比为20:1,在温度为50℃静置2.5小时,分层,利用硅藻土过滤机过滤,收集透亮的上清液。依据GB/T 20365-2006检测,其中硫酸软骨素含量为37g/100g(现有技术获得的胶原蛋白中硫酸软骨素含量通常为20g/100g),依据GB/T5009.5-2010检测,其中蛋白质含量为67g/100g;硫酸软骨素含量和蛋白质含量均高于同类产品。依据梅特勒FE30–FiveEasy Plus电导仪检测,电导率303μS/cm,口感良好,无咸味。依据GB 5009.12-2010检测,铅含量低于0.1;依据GB/t5009.11-2003检测,砷含量低于0.1mg/kg;依据GB/T 5009.17-2003检测,汞含量低于0.1mg/kg;铅、砷、汞含量均远低于相关标准(参照QB2732-2005)。依据GB/T5750.4-2006检测,浊度T为0.10NTU。
实施例5:
将1kg鸡胸软骨按照常规方法清洗并粉粹后,用60℃的水搅拌1小时,以除去鸡胸软骨中的油脂。然后将除去油脂的鸡胸软骨置于75℃在反应釜内加热1.8小时,进行高温老化。除去高温老化后获得的上层水溶液,调节下层混合物的pH为8,并加入胶原蛋白酶和碱性蛋白酶(重量比为1:1),所述下层混合物与所述胶原蛋白酶和碱性蛋白酶的重量比为1:0.06,在温度65℃水解4小时。酶解结束后,将酶解后的产物升温至80℃灭酶活性。之后向该产物中加入活性白土和絮凝剂(为聚合硫酸铁,且活性白土和聚合硫酸铁的重量比为1:0.6),该产物与活性白土和絮凝剂的混合物的重量比为40:1,在温度为60℃静置2小时,分层,利用硅藻土过滤机过滤,收集透亮的上清液。依据GB/T 20365-2006检测,其中硫酸软骨素含量为30g/100g(现有技术获得的胶原蛋白中硫酸软骨素含量通常为20g/100g),依据GB/T5009.5-2010检测,其中蛋白质含量为59g/100g;硫酸软骨素含量和蛋白质含量均高于同类产品。依据梅特勒FE30–FiveEasy Plus电导仪检测,电导率295μS/cm,口感良好,无咸味。依据GB 5009.12-2010检测,铅含量低于0.1mg/kg;依据GB/t5009.11-2003检测,砷含量低于0.1mg/kg;依据GB/T 5009.17-2003检测,汞含量低于0.1mg/kg;铅、砷、汞含量均远低于相关标准(参照QB2732-2005)。依据GB/T5750.4-2006检测,浊度T为0.10NTU。

Claims (10)

1.一种胶原蛋白的制备方法,其特征是,该制备方法包括以下步骤:
去油脂:用热水浸泡已清洗并粉碎后的动物软骨组织;
高温老化:将去油脂后的动物软骨组织在70-90℃保温1-2小时;
酶解:除去高温老化后获得的上层水溶液,向下层混合物中加入最适pH为7-9的酶,在温度40-68℃水解2-5小时,所述下层混合物与所述酶的重量比为1:0.01-0.1;
除杂:使酶解后获得的产物与活性白土或者活性白土与絮凝剂的混合物接触。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述活性白土或者所述活性白土与絮凝剂的混合物与所述产物的重量比为1:10-100。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其中,所述活性白土或者所述活性白土与絮凝剂的混合物与所述产物的重量比为1:20-60。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在所述活性白土与絮凝剂的混合物中,所述活性白土与所述絮凝剂的重量比为1:0.1-0.8。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其中,在所述除杂步骤,接触温度为40-90℃,接触温度时间为1-3小时。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述接触温度为50-70℃,接触温度时间为2-3小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在所述去油脂骤中,热水的温度为50-70℃,浸泡时间为0.5-2小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述酶为碱性蛋白酶,胃蛋白酶,胶原蛋白酶中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铁中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述制备方法在所述除杂步骤后还包括脱盐,脱色、浓缩、干燥和无菌处理的步骤。
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Applicant before: Hainan Semnl Biological Technology Co., Ltd.

Applicant before: Beijing SEMNL Biotechnology Co., Ltd.

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Applicant after: BEIJING SEMNL BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant after: HAINAN SEMNL BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Applicant before: BEIJING SEMNL BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.

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