CN109355337A - 一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法，包括如下制备步骤：材料选取—猪皮粗加工—猪皮清洗—猪皮酶解—纯化分离浓缩—干燥—粉碎包装；一、材料选取：从市面上正规的大型肉联厂选取购买新鲜的猪皮，选取经检验检疫合格的新鲜猪皮为原料；二、猪皮粗加工：将选取购买回来的猪皮进行初步的加工；三、猪皮清洗：对切割平整后的猪皮采用机械和物理方法相结合的方式进行清洗；四、猪皮酶解：将切丝清洗干净的猪皮放入酶解反应釜中，根据猪皮的量向酶解反应釜中纯水；五、纯化分离浓缩：将猪皮材料酶解得到的酶解液进行滤布过滤，六、干燥：将浓缩后的胶原多肽浓缩液放入冷冻干燥设备前箱的内部，进行冷冻干燥40到50个小时。
Description
技术领域
本发明属于胶原多肽领域，涉及一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法。
背景技术
胶原蛋白是细胞外基质的一种结构蛋白质，是人体内含量最多的一类蛋白质，占人体蛋白质总量的25％-30％，一个正常的人体含有3公斤左右的胶原蛋白。主要存在于人体皮肤、骨骼、眼睛、牙齿、肌腱、内脏等部位，其功能是维持皮肤和组织器官的形态和结构，也是修复各损伤组织的重要原料物质。胶原蛋白在人体中，从20多岁开始老化和流失，为了维护人体健康，就像部分人群需要补充维生素和矿物质一样，是经常的和必须的。世界胶原蛋白之父布兰特(J·Brandt)博士断言：“人体衰老的过程就是胶原蛋白流失的过程！”
胶原蛋白含有人体所需的19种氨基酸，包括7种人体必须的氨基酸和2种能促进儿童生长发育的半必须氨基酸。其中羟脯氨酸是胶原蛋白特有的氨基酸，是人体新陈代谢合成胶原蛋白的关键物质。从富含胶原蛋白的新鲜猪皮提取的胶原多肽易被人体吸收，具有很好的营养保健功能，是人体不可或缺的美丽因子和健康元素。胶原多肽是胶原蛋白的一种，需要经过专业的方法进行提取。
现有的制备活性胶原多肽的方法，虽然能得到胶原多肽，但是得到的胶原多肽的活性不够高，且现有的原材料大多采用鱼皮制作，和人类的关联性较小，得到的胶原多肽含有的羟脯氨酸不高。导致提取的胶原蛋白生物活性低，而且灰分高、含重金属、纯度低。以鱼皮和鱼鳞等水产废弃物为原料提取的，鱼鳞需要用酸进行脱灰脱钙，鱼皮需要用碱进行脱脂。产品不易吸收，有气味并且口感不好，颜色较深，品质不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法，采用新鲜猪皮作为生产原料安全性高，从食物链方面来讲，猪肉是人类餐桌上的必备佳肴。猪皮原料的来源渠道是从正规的肉联厂采购，因而确保了原料的安全性。从生物学角度来看，猪和人的同源性高，猪的进化程度远强于鱼，从蛋白质大分子链中来看，肽链上氨基酸的种类构成和排序的相似度，猪与人的相似度远比鱼高得多，得到的胶原多肽品质好。鲜猪皮制备的胶原活性有效程度比鱼类更高，含有的羟脯氨酸较高。采用全细胞生物催化剂和特异胶原蛋白酶，在温和的条件下，对富含天然胶原的产品实行活性制备；采用超低蛋白质吸附膜和切向流超滤技术，根据终端应用的不同，对不同分子量分布的天然活性蛋白实行分级制备；采用现代的膜分离和纯化技术，使得产品的分子量分布高度集中，提高产品浓度和纯度。通过该技术提取的胶原蛋白具有更好的生物活性和生理功能。
本发明采用全细胞生物催化技术，利用细胞内完整的多酶体系实现酶的级联反应，提高了催化效率，同时，省去了繁琐的酶纯化过程，制备更加简单，生产成本更低。结合特异胶原蛋白酶进行二次酶解，使产品分子量更低，在人体更易消化吸收和利用。
采用离心分离和膜分离技术，可除去游离的氨基酸和猪皮内其它杂蛋白等未被酶解的大分子物质，利用酶定向剪切技术使产品的分子量进一步集中，产品纯度更高，得到的产品的颜色和口感更好。
采用进口膜浓缩技术，在30℃下进行浓缩，摒弃传统的真空浓缩技术，避免了在浓缩过程中热对提取的热敏性活性胶原蛋白的破坏作用，更好的保存了胶原蛋白的生物活性，同时，避免了热浓缩过程中，对胶原蛋白产生的热解，游离出部分的氨基酸，导致产品颜色偏深，口感偏苦的情况。
采用冷冻干燥成型技术，保证了胶原蛋白的物理结构和化学结构的完整，有效抑制了热对热敏性胶原蛋白的生物和物理变化，很好地保存了其活性成分，使其效果更好。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法，包括如下制备步骤：材料选取—猪皮粗加工—猪皮清洗—猪皮酶解—纯化分离浓缩—干燥—粉碎包装；
一、材料选取：从市面上正规的大型肉联厂选取购买新鲜的猪皮，选取经检验检疫合格的新鲜猪皮为原料；
二、猪皮粗加工：将选取购买回来的猪皮进行初步的加工，冷冻保鲜保存，首先将冻鲜的猪皮放在常温水池内侵泡下自然解冻，解冻后对猪皮进行预处理，将猪皮按压平整，随后将平整的猪皮利用切丝机或者手工刀具切割成1到3厘米的宽度，5到20厘米的长度；
三、猪皮清洗：对切割平整后的猪皮采用机械和物理方法相结合的方式进行清洗，首先使用超声波清洗脱脂装置对猪皮进行清洗脱脂，清洗温度20到35℃，清洗时间1.5到2个小时，然后将猪皮放在气泡清洗装置内部，装置发出清水气泡用于清洗猪皮，清洗温度20到35℃，清洗时间1到2个小时；
四、猪皮酶解：将切丝清洗干净的猪皮放入酶解反应釜中，根据猪皮的量向酶解反应釜中纯水，酶解反应釜内部物料工作反应的PH值为5到7，根据猪皮的量加入0.15％至0.3％的特异性胶原蛋白酶，同时加入适量的全细胞生物催化酶，在50到60℃的环境下酶解4到6个小时，酶解完成后，升温到80-85℃，维持20-30分钟，进行灭酶活；
五、纯化分离浓缩：将猪皮材料酶解得到的酶解液进行滤布过滤，滤袋精度1-5微米，滤袋过滤后放入离心设备中，进行离心分离，然后再用陶瓷膜分离技术对酶解液进行进一步的纯化分离，陶瓷膜过滤精度0.1微米或0.22微米，去除内部的杂蛋白等未被酶解的大分子物质，直至溶液达到澄清透明，随后采用进口膜浓缩技术，在低于45℃的条件下进行浓缩，至物料的浓度达到20％-28％；
六、干燥：将浓缩后的胶原多肽浓缩液放入冷冻干燥设备前箱的内部，进行冷冻干燥40到50个小时，干燥后进行水分测试，时间为3分钟的压力升设定条件下进行压力升测试；
七、粉碎包装：对低温冷冻干燥得到的块状产品进行粉碎过筛，筛网采用80目或100目，随后进行包装，得到稳定的活性胶原多肽。
优选的，酶解过程中根据猪皮的量，猪皮和纯水的配比为1:1或1:2。
优选的，根据干燥需要，可采用低温真空浓缩进一步浓缩或者直接低温真空浓缩，至物料浓度达到35％-45％。
优选的，冷冻干燥的方法如下：
预冻：首先将浓缩的胶原多肽液控制降温速率在小于0.75℃/min的条件下降温至零下30℃，维持4小时，随后将制品温度升高到零下2℃，维持5到10分钟，然后再将温度降低至零下20℃，在零下20℃维持20到25分钟；
真空干燥：将冷冻干燥装置内部抽成真空，预抽真空达到0.1Mpa的压力和后箱遇冷至零下45℃的环境下持续5分钟；
升华干燥：首先控制前箱真空度在0.2Mpa和制品理论温度0到10℃的温度条件下干燥600到700分钟，随后在控制前箱真空度在0.22Mpa和制品理论温度10到20℃的条件下干燥800到1600分钟，最后在控制前箱真空度在0.26Mpa和制品理论温度在20到25℃的条件下干燥180到360分钟；
解析干燥：控制前箱真空度为0.4Mpa和制品理论温度为35℃的条件下持续干燥120到360分钟。
本发明的有益效果：
1、本发明选取鲜猪皮作为生产原料安全性高，从食物链方面来讲，猪肉是人类餐桌上的必备佳肴。猪皮原料的来源渠道是从正规的肉联厂采购，因而确保了原料的安全性。从生物学角度来看，猪和人的同源性高，猪的进化程度远强于鱼，从蛋白质大分子链中来看，肽链上氨基酸的种类构成和排序的相似度，猪与人的相似度远比鱼高得多，得到的胶原多肽品质好。鲜猪皮制备的胶原活性有效程度比鱼类更高，含有的羟脯氨酸较高。采用全细胞生物催化剂和特异胶原蛋白酶，在温和的条件下，对富含天然胶原的产品实行活性制备；采用超低蛋白质吸附膜和切向流超滤技术，根据终端应用的不同，对不同分子量分布的天然活性蛋白实行分级制备；采用现代的膜分离和纯化技术，使得产品的分子量分布高度集中，提高产品浓度和纯度。通过该技术提取的胶原蛋白具有更好的生物活性和生理功能。
2、本发明采用全细胞生物催化技术，利用细胞内完整的多酶体系实现酶的级联反应，提高了催化效率，同时，省去了繁琐的酶纯化过程，制备更加简单，生产成本更低。结合特异胶原蛋白酶进行二次酶解，使产品分子量更低，在人体更易消化吸收和利用。
采用离心分离和膜分离技术，可除去游离的氨基酸和猪皮内其它杂蛋白等未被酶解的大分子物质，利用酶定向剪切技术使产品的分子量进一步集中，产品纯度更高，得到的产品的颜色和口感更好。
采用进口膜浓缩技术，在30℃下进行浓缩，摒弃传统的真空浓缩技术，避免了在浓缩过程中热对提取的热敏性活性胶原蛋白的破坏作用，更好的保存了胶原蛋白的生物活性，同时，避免了热浓缩过程中，对胶原蛋白产生的热解，游离出部分的氨基酸，导致产品颜色偏深，口感偏苦的情况。
采用冷冻干燥成型技术，保证了胶原蛋白的物理结构和化学结构的完整，有效抑制了热对热敏性胶原蛋白的生物和物理变化，很好地保存了其活性成分，使其效果更好。
具体实施方式
一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法，包括如下制备步骤：材料选取—猪皮粗加工—猪皮清洗—猪皮酶解—纯化分离浓缩—干燥—粉碎包装；
一、材料选取：从市面上正规的大型肉联厂选取购买新鲜的猪皮，选取经检验检疫合格的新鲜猪皮为原料，确保了原料的安全性，加工制得的胶原多肽品质得到保证；
二、猪皮粗加工：将选取购买回来的猪皮进行初步的加工，冷冻保鲜保存，首先将冻鲜的猪皮放在常温水池内侵泡下自然解冻，解冻后对猪皮进行预处理，将猪皮按压平整，随后将平整的猪皮利用切丝机或者手工刀具切割成1到3厘米的宽度，5到20厘米的长度，对猪皮外部进行简单的处理，方便后续的加工使用；
三、猪皮清洗：对切割平整后的猪皮采用机械和物理方法相结合的方式进行清洗，首先使用超声波清洗脱脂装置对猪皮进行清洗脱脂，清洗温度20到35℃，清洗时间1.5到2个小时，然后将猪皮放在气泡清洗装置内部，装置发出清水气泡用于清洗猪皮，清洗温度20到35℃，清洗时间1到2个小时，利用两种方法对猪皮进行清洗，猪皮内部的杂质和油脂得到去除，猪皮洁净，后续加工反应的效果更好，得到的纯度高；
四、猪皮酶解：将切丝清洗干净的猪皮放入酶解反应釜中，根据猪皮的量向酶解反应釜中纯水，酶解反应釜内部物料工作反应的PH值为5到7，根据猪皮的量加入0.15％至0.3％的特异性胶原蛋白酶，同时加入适量的全细胞生物催化酶，在50到60℃的环境下酶解4到6个小时，酶解完成后，升温到80-85℃，维持20-30分钟，进行灭酶活，在中性温和体系中定向剪切酶解，获得小分子量胶原肽，确保产品高吸收。利用细胞内完整的多酶体系实现酶的级联反应，提高了催化效率，结合特异胶原蛋白酶进行二次酶解，使产品分子量更低，在人体更易消化吸收和利用；
五、纯化分离浓缩：将猪皮材料酶解得到的酶解液进行滤布过滤，滤袋精度1-5微米，滤袋过滤后放入离心设备中，进行离心分离，然后再用陶瓷膜分离技术对酶解液进行进一步的纯化分离，陶瓷膜过滤精度0.1微米或0.22微米，去除内部的杂蛋白等未被酶解的大分子物质，直至溶液达到澄清透明，随后采用进口膜浓缩技术，在低于45℃的条件下进行浓缩，至物料的浓度达到20％-28％，利用酶定向剪切技术使产品的分子量进一步集中，产品纯度更高，得到的产品的颜色和口感更好；
六、干燥：将浓缩后的胶原多肽浓缩液放入冷冻干燥设备前箱的内部，进行冷冻干燥40到50个小时，干燥后进行水分测试，时间为3分钟的压力升设定条件下进行压力升测试，保证了胶原蛋白的物理结构和化学结构的完整，有效抑制了热对热敏性胶原蛋白的生物和物理变化，很好地保存了其活性成分；
七、粉碎包装：对低温冷冻干燥得到的块状产品进行粉碎过筛，筛网采用80目或100目，随后进行包装，得到稳定的活性胶原多肽。
作为本发明的一种技术优化方案，酶解过程中根据猪皮的量，猪皮和纯水的配比为1:1或1:2。
作为本发明的一种技术优化方案，根据干燥需要，可采用低温真空浓缩进一步浓缩或者直接低温真空浓缩，至物料浓度达到35％-45％。
作为本发明的一种技术优化方案，冷冻干燥的方法如下：
预冻：首先将浓缩的胶原多肽液控制降温速率在小于0.75℃/min的条件下降温至零下30℃，维持4小时，随后将制品温度升高到零下2℃，维持5到10分钟，然后再将温度降低至零下20℃，在零下20℃维持20到25分钟；
真空干燥：将冷冻干燥装置内部抽成真空，预抽真空达到0.1Mpa的压力和后箱遇冷至零下45℃的环境下持续5分钟；
升华干燥：首先控制前箱真空度在0.2Mpa和制品理论温度0到10℃的温度条件下干燥600到700分钟，随后在控制前箱真空度在0.22Mpa和制品理论温度10到20℃的条件下干燥800到1600分钟，最后在控制前箱真空度在0.26Mpa和制品理论温度在20到25℃的条件下干燥180到360分钟；
解析干燥：控制前箱真空度为0.4Mpa和制品理论温度为35℃的条件下持续干燥120到360分钟。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (4)
1.一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法，其特征在于，包括如下制备步骤：材料选取—猪皮粗加工—猪皮清洗—猪皮酶解—纯化分离浓缩—干燥—粉碎包装；
一、材料选取：从市面上正规的大型肉联厂选取购买新鲜的猪皮，选取经检验检疫合格的新鲜猪皮为原料；
二、猪皮粗加工：将选取购买回来的猪皮进行初步的加工，冷冻保鲜保存，首先将冻鲜的猪皮放在常温水池内侵泡下自然解冻，解冻后对猪皮进行预处理，将猪皮按压平整，随后将平整的猪皮利用切丝机或者手工刀具切割成1到3厘米的宽度，5到20厘米的长度；
三、猪皮清洗：对切割平整后的猪皮采用机械和物理方法相结合的方式进行清洗，首先使用超声波清洗脱脂装置对猪皮进行清洗脱脂，清洗温度20到35℃，清洗时间1.5到2个小时，然后将猪皮放在气泡清洗装置内部，装置发出清水气泡用于清洗猪皮，清洗温度20到35℃，清洗时间1到2个小时；
四、猪皮酶解：将切丝清洗干净的猪皮放入酶解反应釜中，根据猪皮的量向酶解反应釜中纯水，酶解反应釜内部物料工作反应的PH值为5到7，根据猪皮的量加入0.15％至0.3％的特异性胶原蛋白酶，同时加入适量的全细胞生物催化酶，在50到60℃的环境下酶解4到6个小时，酶解完成后，升温到80-85℃，维持20-30分钟，进行灭酶活；
五、纯化分离浓缩：将猪皮材料酶解得到的酶解液进行滤布过滤，滤袋精度1-5微米，滤袋过滤后放入离心设备中，进行离心分离，然后再用陶瓷膜分离技术对酶解液进行进一步的纯化分离，陶瓷膜过滤精度0.1微米或0.22微米，去除内部的杂蛋白等未被酶解的大分子物质，直至溶液达到澄清透明，随后采用进口膜浓缩技术，在低于45℃的条件下进行浓缩，至物料的浓度达到20％-28％；
六、干燥：将浓缩后的胶原多肽浓缩液放入冷冻干燥设备前箱的内部，进行冷冻干燥40到50个小时，干燥后进行水分测试，时间为3分钟的压力升设定条件下进行压力升测试；
七、粉碎包装：对低温冷冻干燥得到的块状产品进行粉碎过筛，筛网采用80目或100目，随后进行包装，得到稳定的活性胶原多肽。
2.根据权利要求1所述的一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法，其特征在于，酶解过程中根据猪皮的量，猪皮和纯水的配比为1:1或1:2。
3.根据权利要求1所述的一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法，其特征在于，根据干燥需要，可采用低温真空浓缩进一步浓缩或者直接低温真空浓缩，至物料浓度达到35％-45％。
4.根据权利要求1所述的一种新鲜猪皮制备活性胶原多肽的方法，其特征在于，冷冻干燥的方法如下：
预冻：首先将浓缩的胶原多肽液控制降温速率在小于0.75℃/min的条件下降温至零下30℃，维持4小时，随后将制品温度升高到零下2℃，维持5到10分钟，然后再将温度降低至零下20℃，在零下20℃维持20到25分钟；
真空干燥：将冷冻干燥装置内部抽成真空，预抽真空达到0.1Mpa的压力和后箱遇冷至零下45℃的环境下持续5分钟；
升华干燥：首先控制前箱真空度在0.2Mpa和制品理论温度0到10℃的温度条件下干燥600到700分钟，随后在控制前箱真空度在0.22Mpa和制品理论温度10到20℃的条件下干燥800到1600分钟，最后在控制前箱真空度在0.26Mpa和制品理论温度在20到25℃的条件下干燥180到360分钟；
解析干燥：控制前箱真空度为0.4Mpa和制品理论温度为35℃的条件下持续干燥120到360分钟。
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