CN108753892A - 一种蛋白胨的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种蛋白胨的制备方法，依次包括以下步骤：骨料切块、预清理和球形旋转蒸煮器中蒸煮，蒸煮液经冷却、静置后取中层骨胶液，调整骨胶液的温度和pH值，加入由胰酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成的复合蛋白酶进行酶解，酶解结束后，再次调整pH值、升温灭酶、冷却沉淀、过滤超滤，滤液经三效蒸发器浓缩、喷雾干燥后即得蛋白胨产品。本发明提供的蛋白胨制备方法产率高，产品的分子量分布范围窄，且工艺成本低。

Description

一种蛋白胨的制备工艺
技术领域
本发明涉及生物工程技术领域，具体涉及一种从动物骨骼酶解制备蛋白胨的方法。
背景技术
畜禽鲜骨是肉类加工业中一个非常重要的副产物，我国作为世界上饲养畜禽最多的国家之一，畜禽资源极为丰富，但目前对畜骨的开发利用还比较落后，仅用于生产动物饲料等低附加值的产品，畜骨中10％～20％骨蛋白等优质资源不能被充分利用，导致畜骨资源的极大浪费。国外诸多科研机构、企业利用各种高新技术生产出多种骨蛋白制品，如蛋白胨等产品，在预防与治疗骨关节炎和骨质疏松，抗高血压、抗衰老和抗氧化等方面能发挥重要的作用。
目前，国内已有多种利用畜骨制备蛋白胨的工艺技术，但这些工艺技术不能将蛋白质充分酶解，蛋白胨产品的分子量分布较宽、质量不稳定，限制了蛋白胨的高附加值应用，而且这些工艺整体较为复杂、工业化生产成本较高且具有较多局限性，如中国专利CN100371454C公开了一种使用鲜牛骨、干杂骨和动物组织、内脏原料制备蛋白胨的工艺，该工艺需要对不同种类的原料分类处理，生产过程较为复杂。此外，由于不同批次干杂骨和动物组织、内脏中蛋白质含量存在差异，造成蛋白胨产品的分子量分布较宽，且产品产量也不稳定。
发明内容
本发明提供一种从动物骨骼酶解制备蛋白胨的工艺，其特征在于，采用由胰酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成的复合蛋白酶对鲜骨进行充分酶解，并综合利用分离提取方法，制得分子量分布范围较窄的蛋白胨产品。
本发明技术方案为：
一种蛋白胨的制备方法，具体步骤如下：
(1)将骨料切成小于5×5cm的小块，经预清理处理后，在球形旋转蒸煮器中蒸煮，在油汤分离罐中冷却、静置，取中层骨胶液为蛋白胨初料；
(2)将蛋白胨初料温度调整至50～52℃，pH值调整至6.5～7，加入由胰酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成的复合蛋白酶进行酶解，酶解时间为3～5h；
(3)酶解结束后，向蛋白胨初料中加入盐酸，并将蛋白胨初料升温至95～100℃，之后冷却沉淀1h，浆液完成沉淀后取中层清液为蛋白胨一级液；
(4)蛋白胨一级液经板框过滤机滤除大颗粒杂质，得到蛋白胨二级液；
(5)蛋白胨二级液经超滤机滤除大分子量骨蛋白等细微杂质，得到蛋白胨三级液；
(5)将蛋白胨三级液经三效蒸发器浓缩后，得到蛋白胨四级液；
(6)将蛋白胨四级液经高压均质机均质后，得到蛋白胨五级液；
(7)将蛋白胨五级液经过喷雾干燥塔干燥后，得到蛋白胨粉末。
本发明步骤(1)中，将骨料放入球形旋转蒸煮器中，加水1.5～1.8倍，蒸汽压力为2～3kg/cm2，蒸煮时间为2～5h。
本发明步骤(2)所述组合蛋白酶，由以下重量份的组分组成：5-12份胰酶、3-10份木瓜蛋白酶和2-5份中性蛋白酶。
生产试剂型蛋白胨液，应向由1吨骨料蒸煮的蛋白胨初料中加入30kg组合蛋白酶。
生产工业型蛋白胨液，应向由1吨骨料蒸煮的蛋白胨初料中加入20kg组合蛋白酶。
本发明步骤(3)中向浆液中加入盐酸，盐酸的加入量应使蛋白胨初料的透光率达到85％-95％、pH值在5.0-5.2。
本发明步骤(4)所述超滤机的过滤精度为0.15μm。
本发明步骤(7)最终得到的蛋白胨产品，其中蛋白质的含量达到95％以上，分子量分布范围为2800Da～3200Da。
本发明的优点在于，①本发明采用由胰酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成的复合蛋白酶，一方面提高了鲜骨中蛋白质的酶解程度，另一方面通过酶的组合使用，避免单一活性较高的酶将蛋白质过度分解成小分子物质，造成原料的浪费；②本发明使用超滤机对蛋白胨二级液进行过滤，保证产品分子量均匀的分布在2800Da～3500Da范围之内；③蛋白胨三级液在干燥之前，经过三效蒸发器进行浓缩，大幅降低的干燥过程的能耗，有效的控制了产品的成本。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行说明。
实施例一：
将鲜牛骨除去脂肪等杂物，取100kg切成小块，加入180kg水，在球形旋转蒸煮器中蒸煮，蒸汽压力为3kg/cm2，蒸煮时间为2.5h，冷却、静置后取中层骨胶液；将中层骨胶液温度调整至50℃，pH值调整至6.5，加入由5份胰酶、8份木瓜蛋白酶和3中性蛋白酶组成的复合蛋白酶2kg进行酶解5h；酶解结束后，向中层骨胶液中加入盐酸，调整pH值至5.2，并将浆液升温至95℃进行灭酶，灭酶时间为12min，之后冷却沉淀1h，取中层清液为蛋白胨一级液；蛋白胨一级液经板框过滤机滤除大颗粒杂质，得到蛋白胨二级液；蛋白胨二级液经过精度为0.15μm的超滤机滤除大分子量骨蛋白等细微杂质，得到蛋白胨三级液；蛋白胨三级液经过三效蒸发器浓缩后得到蛋白胨四级液；将蛋白胨四级液经高压均质机均质后，得到蛋白胨五级液；将蛋白胨五级液输入喷雾干燥塔干燥，设置干燥塔进风口温度为150℃，出风口温度为80℃，得到蛋白胨粉末14.26kg。按照每百公斤鲜牛骨含蛋白质15kg计算，蛋白胨粉末中蛋白质的理论产率为95％；对蛋白胨粉末中的蛋白质实际含量进行测定后，确定蛋白胨粉末中蛋白质的含量为98.2％，平均分子量为3150Da，本方案的蛋白胨粉末为工业型蛋白胨。
实施例二：
将鲜牛骨出去脂肪等杂物，取50kg切成小块，加入75kg水，在球形旋转蒸煮器中蒸煮，蒸汽压力为2kg/cm2，蒸煮时间为5h，冷却、静置后取中层骨胶液；将中层骨胶液温度调整至52℃，pH值调整至6.9，加入由12份胰酶、6份木瓜蛋白酶和5中性蛋白酶组成的复合蛋白酶1.5kg进行酶解3h；酶解结束后，向中层骨胶液中加入盐酸，调整pH值至5.0，并将中层骨胶液升温至100℃进行灭酶，灭酶时间为15min，之后冷却沉淀1h，取中层清液为蛋白胨一级液；蛋白胨一级液经板框过滤机滤除大颗粒杂质，得到蛋白胨二级液；蛋白胨二级液经过精度为0.15μm的超滤机滤除大分子量骨蛋白等细微杂质，得到蛋白胨三级液；蛋白胨三级液经过三效蒸发器浓缩后得到蛋白胨四级液；将蛋白胨四级液经高压均质机均质后，得到蛋白胨五级液；将蛋白胨五级液输入喷雾干燥塔干燥，设置干燥塔进风口温度为180℃，出风口温度为60℃，得蛋白胨粉末14.68kg。按照每百公斤鲜牛骨含蛋白质15kg计算，蛋白胨粉末中蛋白质的理论产率为95％；对蛋白胨粉末中的蛋白质实际含量进行测定后，确定蛋白胨粉末中蛋白质的含量为96.3％，平均分子量为2800Da，本方案的蛋白胨粉末为试剂型蛋白胨。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的保护范围进行限定。即凡依本发明的内容所作的等效变化与修饰，均属于本发明保护的范畴。

Claims (8)

1.一种蛋白胨的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将骨料切块，在球形旋转蒸煮器中蒸煮，在油汤分离罐中冷却、静置，取中层骨胶液为蛋白胨初料；
(2)将蛋白胨初料温度调整至50～52℃，pH值调整至6.5～7，加入由胰酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成的复合蛋白酶进行酶解，酶解时间为3～5h；
(3)酶解结束后，向蛋白胨初料中加入盐酸，并将浆液升温至95～100℃，之后冷却沉淀1h，蛋白胨初料完成沉淀后取中层清液为蛋白胨一级液；
(4)蛋白胨一级液经板框过滤机滤除大颗粒杂质，得到蛋白胨二级液；
(5)蛋白胨二级液经超滤机滤除大分子量骨蛋白等细微杂质，得到蛋白胨三级液；
(5)将蛋白胨三级液经三效蒸发器浓缩后，得到蛋白胨四级液；
(6)将蛋白胨四级液经高压均质机均质后，得到蛋白胨五级液；
(7)将蛋白胨五级液经过喷雾干燥塔干燥后，得到蛋白胨粉末。
2.如权利要求1所述蛋白胨制备方法，其特征在于，骨料切成小于5cm×5cm小块，预清理后，放入球形旋转蒸煮器中，加水1.5～1.8倍，蒸汽压力为2～3kg/cm2，蒸煮时间为2～5h。
3.如权利要求1所述蛋白胨制备方法，其特征在于，所述组合蛋白酶由以下重量份的组分组成：5-12份胰酶、3-10份木瓜蛋白酶和2-5份中性蛋白酶组成。
4.如权利要求1或3所述蛋白胨的制备方法，其特征在于，生产试剂型蛋白胨，应向由1吨骨料蒸煮的蛋白胨初料中加入30kg组合蛋白酶。
5.如权利要求1或3所述蛋白胨的制备方法，其特征在于，生产工业型蛋白胨，应向由1吨骨料蒸煮的蛋白胨初料中加入20kg组合蛋白酶。
6.如权利要求1所述蛋白胨制备方法，其特征在于，盐酸的加入量应使蛋白胨初料的透光率达到85％-95％、pH值在5.0-5.2。
7.如权利要求1所述蛋白胨制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中超滤机的过滤精度为0.15μm。
8.如权利要求1所述蛋白胨制备方法，其特征在于，所述步骤(7)得到的蛋白胨粉末，其中蛋白质的含量达到95％以上，分子量分布范围为2800Da～3200Da。
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