CN106978463A - 一种高效生产肠膜蛋白粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效生产肠膜蛋白粉的方法，涉及生物化工技术领域，包括以下步骤：原材料的选择，冷冻备用，搅拌溶解，酶解，吸附、沉淀，过滤，干燥，蒸发浓缩和干燥，本发明用水量少量，酶解液无需经过高倍浓缩，即可喷雾干燥可以滚筒干燥，生产方便且益于环保，原材料利用率高，无浪费，节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及生物化工技术领域，具体涉及一种高效生产肠膜蛋白粉的方法。
背景技术
蛋白质(protein)是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与，蛋白质资源是饲料工业的主导之一，对紧张的蛋白质资源的科学合理利用，是饲料工业及养殖业发展的关键。
肠膜蛋白粉是一种新型的动物蛋白源，它是猪小肠黏膜水解提取肝素过程的副产物，含有大量的游离氨基酸和小肽作为肠衣出口加工及肝素提取的副产品，因其来源广泛，每年全国约有5万吨产出且干物质粗蛋白含量高达60％，近十多年来，已被饲料工业及养殖业广泛地利用。但由于处理的简单、粗放和加工工艺的缺失，一直以来，市场上流通的肠膜蛋白质普遍的腐败变质，吸收利用率不高且容易导致疾病传播，成为新的污染源。
现有技术中，提取多肽蛋白粉的方法是：小肠粘膜以盐水盐解后，提取出粗品肝素钠后，再将盐解产生的蛋白质用激活后的猪或羊的胰脏进行酶解，经喷雾干燥得到多肽蛋白粉。在处理过程中，小肠粘膜磨成糊状后与钙离子激活剂混合，搅拌均匀后保持混合体温度为2～5℃，保温时间为6～8小时后与蛋白质混合酶解。这种酶解方法和前期处理方法得出的产率较低，以1200～1500g猪小肠为原料为例，仅可以得到100～110g的肠蛋白肽。
上述方法存在投资大、处理成本高、处理时间长等不足，而且造成大量蛋白资源的浪费；因此，迫切需要一种既能回收利用蛋白资源、投资小、处理成本低，又能消除肝素加工废水污染的方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环保高效用于生产肠膜蛋白粉的方法。
本发明的技术方案为：
一种高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、原材料的选择：采购新鲜猪原小肠，清水仔细清洗去除内外污物和外部皮肤脂肪后，在高压高温下采用蒸气喷射穿孔性粉碎；
步骤2、冷冻备用：将步骤1中粉碎的原材料进行快速低温冷冻，达到表面冷冻，保存备用；
步骤3、搅拌溶解：将水和备用原料按质量比20:100的比例混合后，在25-40℃的条件下搅拌20～40min；
步骤4、酶解：按碱性蛋白酶和原料质量比0.05-1:100的比例向步骤3所得水和原料的混合物中，加入碱性蛋白酶，升温至40～60℃后调节pH至8.5～9.6，在40～60℃条件下保温水解1-4h，然后在超声波振荡器中保温搅拌15～25min，用100目不锈钢滤网过滤得到酶解液；
步骤5、吸附，过滤：将步骤3所得的酶解液降温至45～50℃后加入树脂，搅拌吸附12小时，用80目纤维布过滤袋将树脂滤出，收集滤液；
步骤6、洗涤、洗脱：将盛有树脂的纤维过滤袋放入清水中清洗，直至无杂物后，再用用浓度为8～12％的盐水溶液洗涤纤维过滤袋60～100分钟，洗去蛋白等杂质，然后用浓度为13～22％的盐水溶液三次洗脱纤维过滤袋，收集洗脱液；
步骤7、沉淀：向洗脱液中按酒精与洗脱液的体积比为1.5：1加入浓度为80％～95％酒精，然后用塑料棒搅匀直至出现颗粒为止，沉淀15～24小时后去除上清液，收集肝素钠沉淀；
步骤8、干燥：将步骤7得到的肝素钠置于45～60℃温度条件下干燥20～24小时，取得固体，即得到肝素钠；
步骤9、蒸发浓缩：将步骤5所得的滤液蒸发浓缩体积至原来的1/5；
步骤10、干燥：将步骤9中浓缩后的液体进行喷雾干燥或滚筒干燥，即得到肠膜蛋白粉。
进一步地，步骤1中，所述的高温穿孔性粉碎是利用高压高温喷嘴，将原材料进行充分粉碎。
进一步地，步骤2中，所述的快速低温冷冻是指在五分钟内置入零下28摄氏的冻库。
进一步地，所述步骤9中的蒸发浓缩是指多效蒸发或单效蒸发，或先多效蒸发后单效蒸发。
进一步地，步骤4中所述碱性蛋白酶酶活为8～10万U/g。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1)采用少量的水，即可喷雾干燥可以滚筒干燥，生产方便且益于环保，原材料利用率高，无浪费，节能减排，生产效率大大提高；
2)将原料与水在25-40℃条件下搅拌后水解，加速了水解速率，缩短了水解周期；
3)碱性蛋白酶的用量少，大大降低了生产成本，具有较高的生产和社会效益；
4)原料中粗蛋白的水解率高达94.30-99.64％，且所制备的肠膜蛋白粉分子量小，酸溶蛋白含量高。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、原材料的选择：采购新鲜猪原小肠，清水仔细清洗去除内外污物和外部皮肤脂肪后，在高压高温下采用蒸气喷射穿孔性粉碎；
步骤2、冷冻备用：将步骤1中粉碎的原材料进行快速低温冷冻，达到表面冷冻，保存备用；
步骤3、溶解：将水和备用原料按质量比20:100的比例混合后，在25℃的条件下搅拌20min；
步骤4、酶解：按碱性蛋白酶和原料质量比0.05:100的比例向步骤3所得水和原料的混合物中，加入碱性蛋白酶，升温至40℃后调节pH至8.5，在40℃条件下保温水解1-4h，然后在超声波振荡器中保温搅拌15min，用100目不锈钢滤网过滤得到酶解液；
步骤5、吸附，过滤：将步骤3所得的酶解液降温至45℃后加入树脂，搅拌吸附12小时，用80目纤维布过滤袋将树脂滤出，收集滤液；
步骤6、洗涤、洗脱：将盛有树脂的纤维过滤袋放入清水中清洗，直至无杂物后，再用用浓度为8％的盐水溶液洗涤纤维过滤袋60分钟，洗去蛋白等杂质，然后用浓度为13％的盐水溶液三次洗脱纤维过滤袋，收集洗脱液；
步骤7、沉淀：向洗脱液中按酒精与洗脱液的体积比为1.5：1加入浓度为80％酒精，然后用塑料棒搅匀直至出现颗粒为止，沉淀15小时后去除上清液，收集肝素钠沉淀；
步骤8、干燥：将步骤7得到的肝素钠置于45℃温度条件下干燥20小时，取得固体，即得到肝素钠；
步骤9、蒸发浓缩：将步骤5所得的滤液蒸发浓缩体积至原来的1/5；
步骤10、干燥：将步骤9中浓缩后的液体进行喷雾干燥或滚筒干燥，即得到肠膜蛋白粉。
实施例2
本实施例提供一种高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、原材料的选择：采购新鲜新鲜猪原小肠，清水仔细清洗去除内外污物和外部皮肤脂肪后，在高压高温下采用蒸气喷射穿孔性粉碎；
步骤2、冷冻备用：将步骤1中粉碎的原材料进行快速低温冷冻，达到表面冷冻，保存备用；
步骤3、溶解：将水和备用原料按质量比20:100的比例混合后，在40℃的条件下搅拌40min；
步骤4、酶解：按碱性蛋白酶和原料质量比1:100的比例向步骤3所得水和原料的混合物中，加入碱性蛋白酶，升温至60℃后调节pH至9.6，在60℃条件下保温水解4h，然后在超声波振荡器中保温搅拌25min，用100目不锈钢滤网过滤得到酶解液；
步骤5、吸附，过滤：将步骤3所得的酶解液降温至50℃后加入树脂，搅拌吸附12小时，用80目纤维布过滤袋将树脂滤出，收集滤液；
步骤6、洗涤、洗脱：将盛有树脂的纤维过滤袋放入清水中清洗，直至无杂物后，再用用浓度为12％的盐水溶液洗涤纤维过滤袋100分钟，洗去蛋白等杂质，然后用浓度为22％的盐水溶液三次洗脱纤维过滤袋，收集洗脱液；
步骤7、沉淀：向洗脱液中按酒精与洗脱液的体积比为1.5：1加入浓度为95％酒精，然后用塑料棒搅匀直至出现颗粒为止，沉淀24小时后去除上清液，收集肝素钠沉淀；
步骤8、干燥：将步骤7得到的肝素钠置于60℃温度条件下干燥24小时，取得固体，即得到肝素钠；
步骤9、蒸发浓缩：将步骤5所得的滤液蒸发浓缩体积至原来的1/5；
步骤10、干燥：将步骤9中浓缩后的液体进行喷雾干燥或滚筒干燥，即得到肠膜蛋白粉。
步骤1中，所述的高温穿孔性粉碎是利用高压高温喷嘴，将原材料进行充分粉碎。
步骤2中，所述的快速低温冷冻是指在五分钟内置入零下28摄氏的冻库。
实施例3
本实施例提供一种高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、原材料的选择：采购新鲜猪原小肠，清水仔细清洗去除内外污物和外部皮肤脂肪后，在高压高温下采用蒸气喷射穿孔性粉碎；
步骤2、冷冻备用：将步骤1中粉碎的原材料进行快速低温冷冻，达到表面冷冻，保存备用；
步骤3、溶解：将水和备用原料按质量比20:100的比例混合后，在25-40℃的条件下搅拌30min；
步骤4、酶解：按碱性蛋白酶和原料质量比0.05:100的比例向步骤3所得水和原料的混合物中，加入碱性蛋白酶，升温至50℃后调节pH至9，在50℃条件下保温水解1-4h，然后在超声波振荡器中保温搅拌20min，用100目不锈钢滤网过滤得到酶解液；
步骤5、吸附，过滤：将步骤3所得的酶解液降温至48℃后加入树脂，搅拌吸附12小时，用80目纤维布过滤袋将树脂滤出，收集滤液；
步骤6、洗涤、洗脱：将盛有树脂的纤维过滤袋放入清水中清洗，直至无杂物后，再用用浓度为10％的盐水溶液洗涤纤维过滤袋80分钟，洗去蛋白等杂质，然后用浓度为18％的盐水溶液三次洗脱纤维过滤袋，收集洗脱液；
步骤7、沉淀：向洗脱液中按酒精与洗脱液的体积比为1.5：1加入浓度为90％酒精，然后用塑料棒搅匀直至出现颗粒为止，沉淀20小时后去除上清液，收集肝素钠沉淀；
步骤8、干燥：将步骤7得到的肝素钠置于50℃温度条件下干燥22小时，取得固体，即得到肝素钠；
步骤9、蒸发浓缩：将步骤5所得的滤液蒸发浓缩体积至原来的1/5；
步骤10、干燥：将步骤9中浓缩后的液体进行喷雾干燥或滚筒干燥，即得到肠膜蛋白粉。
所述步骤9中的蒸发浓缩是指多效蒸发或单效蒸发，或先多效蒸发后单效蒸发。
步骤4中所述碱性蛋白酶酶活为8～10万U/g。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (5)
1.一种高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、原材料的选择：采购新鲜猪原小肠，清水仔细清洗去除内外污物和外部皮肤脂肪后，在高压高温下采用蒸气喷射穿孔性粉碎；
步骤2、冷冻备用：将步骤1中粉碎的原材料进行快速低温冷冻，达到冷冻，保存备用；
步骤3、搅拌溶解：将水和备用原料按质量比20:100的比例混合后，在25-40℃的条件下搅拌20～40min；
步骤4、酶解：按碱性蛋白酶和原料质量比0.05-1:100的比例向步骤3所得水和原料的混合物中，加入碱性蛋白酶，升温至40～60℃后调节pH至8.5～9.6，在40～60℃条件下保温水解1-4h，然后在超声波振荡器中保温搅拌15～25min，用100目不锈钢滤网过滤得到酶解液；
步骤5、吸附，过滤：将步骤3所得的酶解液降温至45～50℃后加入树脂，搅拌吸附12小时，用80目纤维布过滤袋将树脂滤出，收集滤液；
步骤6、洗涤、洗脱：将盛有树脂的纤维过滤袋放入清水中清洗，直至无杂物后，再用用浓度为8～12％的盐水溶液洗涤纤维过滤袋60～100分钟，洗去蛋白等杂质，然后用浓度为13～22％的盐水溶液三次洗脱纤维过滤袋，收集洗脱液；
步骤7、沉淀：向洗脱液中按酒精与洗脱液的体积比为1.5：1加入浓度为80％～95％酒精，然后用塑料棒搅匀直至出现颗粒为止，沉淀15～24小时后去除上清液，收集肝素钠沉淀；
步骤8、干燥：将步骤7得到的肝素钠置于45～60℃温度条件下干燥20～24小时，取得固体，即得到肝素钠；
步骤9、蒸发浓缩：将步骤5所得的滤液蒸发浓缩体积至原来的1/5；
步骤10、干燥：将步骤9中浓缩后的液体进行喷雾干燥或滚筒干燥，即得到肠膜蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，步骤1中，所述的高温穿孔性粉碎是利用高压高温喷嘴，将原材料进行充分粉碎。
3.根据权利要求1所述的高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，步骤2中，所述的快速低温冷冻是指在五分钟内置入零下28摄氏的冻库。
4.根据权利要求1所述的高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，所述步骤9中的蒸发浓缩是指多效蒸发或单效蒸发，或先多效蒸发后单效蒸发。
5.根据权利要求1所述的高效生产肠膜蛋白粉的方法，其特征在于，步骤4中所述碱性蛋白酶酶活为8～10万U/g。
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