CN110172490A - 一种除阿胶肽中油脂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除阿胶肽中油脂的方法，属于生物技术领域。所述阿胶肽是以干燥阿胶坨为原料，采用复合蛋白酶酶解阿胶蛋白、经活性炭除油脱色、结合超滤的分离纯化方法，通过喷雾干燥获得阿胶肽产品。本发明的除阿胶肽中油脂的方法，成本低，清除时间短，污染少，清除率高，工艺简单，不影响阿胶肽的各项功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种除阿胶肽中油脂的方法，属于生物技术领域。
背景技术
胶原蛋白是结缔组织中极其重要的一种结构蛋白，广泛存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤等组织中。其提取制品已广泛应用于医药、保健、食品加工、化妆品等众多领域。目前生产的胶原蛋白制品的原料主要来源是猪或牛等陆生哺乳动物的皮、骨和肌腱。对于动物皮中油脂的清除仍旧是一个有待解决的问题。
在胶原蛋白的生产中，脱脂是预处理的一部分。含脂量过多，会在随后的工序中生成难溶的脂肪酸钙，并且结块，严重地妨碍后续操作的进行。此外，油脂残留量过多，会影响胶的色泽和透明度，影响胶的亲(憎)水性能，因此，需将脂肪分离出来。
近年来，对于脱脂的研究并不是十分透彻，常用的方法有碱法、丙酮法、超声波结合表面活性剂法、非离子型脱脂剂脱脂、有机溶剂脱脂、脱脂酶法。田昌林等（田昌林, 鲍忠剑, 田文儒. 丙酮法和碱法脱脂对胶原蛋白生产的影响[J]. 动物医学进展, 2007, 28(4): 44-46.）用碱法和丙酮法在4℃下处理骨胶原蛋白中脂肪，脂肪的清除率分别为96.83%、98.85%。陈丽清等（陈丽清, 陈清, 韩佳冬, 等. 猪皮超声波乳化脱脂工艺的研究[J]. 食品工业科技, 2012, 16(33): 265-267.）利用超声波结合表面活性剂法对猪皮进行乳化脱脂，该方法的脱脂率可达68.67%，胶原损失率为10.01%。赵帅等（赵帅, 巩旭, 李国英. 猪皮的不同脱脂方法对胶原提取率的影响[J]. 中国皮革, 2007, 36(9): 33-36.）通过有机溶剂、非离子型脱脂剂、脂肪酶对猪皮的处理，发现单一试剂脱脂，脱脂率高达67%，两步法脱脂，脱脂率高达90%。
张兆新（张兆新. 一种低温生产脱脂昆虫干蛹蛋白粉的方法:中国, 107469939A[P].2017-12-15.），公开了将粗粉碎的昆虫干蛹投入旋转传送萃取器，萃取温度10~15℃，以液化丁烷为溶剂，对昆虫干蛹进行连续逆流萃取，然后从旋转传送器萃取后得到的滤渣即为脱脂昆虫干蛹，该方法操作过程复杂，成本高，引入有机试剂，不适合工业化生产。张健怡（张健怡. 采用超临界CO2:中国, 107569868A[P].2018-01-12.）将圆柱形蛋黄粉颗粒装入料桶，放入萃取釜中，在萃取压力为27~33MPa，CO2稳定流量≥2500kg/h，萃取温度为40~50℃下，萃取4.5~6h，萃取后的混合物料通过分离釜，将萃取的物质在分离釜中沉降分离析出。该法处理过程太过繁琐，时间较长。
上述方法样品处理过程繁琐，引入有机试剂，时间长，成本高，不适应于规模化生产。
发明内容
本发明的目的是以干燥阿胶坨为原料，提供一种复合酶同步解法，活性炭脱色除油结合超滤的分离纯化方法，并经过喷雾干燥，得其产品。该方法保持了酶解液中多肽浓度，易去除，无残留，无污染，低成本，适合工业化生产。
本发明对动物油脂的清除率为98.8%，阿胶肽得率为37.9%（阿胶肽质量W/阿胶坨干重W），纯度为91.8%（W/ W）。
本发明的一种除阿胶肽中油脂的方法，步骤如下：
①复合酶解法酶解阿胶蛋白
将干燥阿胶坨加入到缓冲溶液中，加热配制成浓度为110g（干燥）/L，调初始pH为7.5；按胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4，加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶，使每克干燥阿胶坨加入13000U，50℃恒温酶解110 min；得水解液；
所述干燥阿胶坨，为阿胶生产过程中浓缩过程的中间产物，含水量13.1%，阿胶蛋白含量86.8%；
所述缓冲液为pH7.5的磷酸氢二钠-氢氧化钠溶液；
所述复合酶法，为加入的胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4混合后进行同步酶解；
所述胰蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶均为食品级；
所述恒温酶解，为加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶催化阿胶蛋白水解，水解温度为50℃，水解时间为110min。
②水解液中油脂的清除
将①制得的水解液经3000r/min离心10min，得上清液，再加热20-30℃，调pH至7-8，按固液比1：27-1：45加入活性炭脱色除油，静置90min-150min，进行抽滤，收集抽滤后液体，将其依次经10000Da(分子量)、3000Da(分子量)超滤膜超滤，所得滤过液浓缩干燥得阿胶肽；
所述除油脱色，为按固液比1：27-1：45加入活性炭，静置90min-150min，进行抽滤而除去阿胶水解液中的油脂与色素；
所述超滤，所用超滤膜为北京旭邦膜设备有限责任公司超滤膜；
所述干燥，为进口温度为220℃、出口温度为88℃条件下进行的喷雾干燥。
当前发明获得对油脂的清除率为75.7-98.8%，阿胶肽得率为30.2-37.9%（阿胶肽质量W/阿胶坨干重W），纯度为91.6%-91.8%（W/ W）。
与现有技术相比较，本发明清除油脂的方法，具有以下显著特点：
（1）所用原料阿胶坨为阿胶煎煮浓缩过程的中间产物，成本较低；
（2）以不同配比碱性蛋白酶与中性蛋白酶对阿胶蛋白水解，得到最佳复合酶配比为胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4的比例，提高酶解度，减少酶解时间；
（3）水解液用活性炭除油脱色，无污染，低成本，易除去，清除率高；
（4）本发明对油脂的清除相对于田昌林、陈丽清、赵帅、张兆新、张健怡
（1.田昌林, 鲍忠剑, 田文儒. 丙酮法和碱法脱脂对胶原蛋白生产的影响[J]. 动物医学进展, 2007, 28(4): 44-46.2.陈丽清, 陈清, 韩佳冬, 等. 猪皮超声波乳化脱脂工艺的研究[J]. 食品工业科技, 2012, 16(33): 265-267.3.赵帅, 巩旭, 李国英. 猪皮的不同脱脂方法对胶原提取率的影响[J]. 中国皮革, 2007, 36(9): 33-36.4.张兆新. 一种低温生产脱脂昆虫干蛹蛋白粉的方法:中国, 107469939A[P].2017-12-15.5.张健怡.采用超临界CO2:中国, 107569868A[P].2018-01-12.），本发明以阿胶坨为原料，利用复合酶法同步进行酶解，活性炭除油脱色，去除方便，降低成本，减少酶解时间，减少污染，提高油脂清除率，简化工艺流程，适合工业化生产。
（4）本发明的方法清除油脂，其油脂清除率为98.8%，阿胶肽得率为37.9%（阿胶肽质量W/阿胶坨干重W），纯度为91.8%（W/ W）。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不限于实施例。
实施例1：
①复合酶解法酶解阿胶蛋白
将干燥阿胶坨加入到缓冲溶液中，加热配制成浓度为110g（干燥）/L，调初始pH为7.5；按胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4，加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶，使每克干燥阿胶坨加入13000U，50℃恒温酶解110 min；得水解液；
所述干燥阿胶坨，为阿胶生产过程中浓缩过程的中间产物，含水量13.1%，阿胶蛋白含量86.8%；
所述缓冲液为pH7.5的磷酸氢二钠-氢氧化钠溶液；
所述复合酶法，为加入的胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4混合后进行同步酶解；
所述胰蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶均为食品级；
所述恒温酶解，为加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶催化阿胶蛋白水解，水解温度为50℃，水解时间为110min。
②水解液中油脂的清除
将①制得的水解液经3000r/min离心10min，得上清液，加热至25℃，调pH至7.5，按固液比1：36加入活性炭脱色除油，静置120min，进行抽滤，收集抽滤后液体，将其依次经10000Da(分子量)、3000Da(分子量)超滤膜超滤，所得滤过液浓缩干燥得阿胶肽；
所述除油脱色，为按固液比1：36加入活性炭，静置120min，进行抽滤而除去阿胶水解液中的油脂与色素；
所述超滤，所用超滤膜为北京旭邦膜设备有限责任公司超滤膜；
所述干燥，为进口温度为220℃、出口温度为88℃条件下进行的喷雾干燥。
当前发明获得对油脂的清除率为98.8%，阿胶肽得率为37.9%（阿胶肽质量W/阿胶坨干重W），纯度为91.8%（W/ W）。
实施例2：
①复合酶解法酶解阿胶蛋白
将干燥阿胶坨加入到缓冲溶液中，加热配制成浓度为110g（干燥）/L，调初始pH为7.5；按胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4，加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶，使每克干燥阿胶坨加入13000U，50℃恒温酶解110 min；得水解液；
所述干燥阿胶坨，为阿胶生产过程中浓缩过程的中间产物，含水量13.1%，阿胶蛋白含量86.8%；
所述缓冲液为pH7.5的磷酸氢二钠-氢氧化钠溶液；
所述复合酶法，为加入的胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4混合后进行同步酶解；
所述胰蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶均为食品级；
所述恒温酶解，为加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶催化阿胶蛋白水解，水解温度为50℃，水解时间为110min。
②水解液中油脂的清除
将①制得的水解液经3000r/min离心10min，得上清液，再加热30℃，调pH至8.0，按固液比1：36加入活性炭脱色除油，静置120min，进行抽滤，收集抽滤后液体，将其依次经10000Da(分子量)、3000Da(分子量)超滤膜超滤，所得滤过液浓缩干燥得阿胶肽；
所述除油脱色，为按固液比1：36加入活性炭，静置120min，进行抽滤而除去阿胶水解液中的油脂与色素；
所述超滤，所用超滤膜为北京旭邦膜设备有限责任公司超滤膜；
所述干燥，为进口温度为220℃、出口温度为88℃条件下进行的喷雾干燥。
当前发明获得对油脂的清除率为81.9%，阿胶肽得率为31.0%（阿胶肽质量W/阿胶坨干重W），纯度为91.6%（W/ W）。
实施例3：
①复合酶解法酶解阿胶蛋白
将干燥阿胶坨加入到缓冲溶液中，加热配制成浓度为110g（干燥）/L，调初始pH为7.5；按胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4，加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶，使每克干燥阿胶坨加入13000U，50℃恒温酶解110 min；得水解液；
所述干燥阿胶坨，为阿胶生产过程中浓缩过程的中间产物，含水量13.1%，阿胶蛋白含量86.8%；
所述缓冲液为pH7.5的磷酸氢二钠-氢氧化钠溶液；
所述复合酶法，为加入的胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4混合后进行同步酶解；
所述胰蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶均为食品级；
所述恒温酶解，为加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶催化阿胶蛋白水解，水解温度为50℃，水解时间为110min。
②水解液中油脂的清除
将①制得的水解液经3000r/min离心10min，得上清液，再加热25℃，调pH至8.0，按固液比1：45加入活性炭脱色除油，静置120min，进行抽滤，收集抽滤后液体，将其依次经10000Da(分子量)、3000Da(分子量)超滤膜超滤，所得滤过液浓缩干燥得阿胶肽；
所述除油脱色，为按固液比1：45加入活性炭，静置120min，进行抽滤而除去阿胶水解液中的油脂与色素；
所述超滤，所用超滤膜为北京旭邦膜设备有限责任公司超滤膜；
所述干燥，为进口温度为220℃、出口温度为88℃条件下进行的喷雾干燥。
当前发明获得对油脂的清除率为75.7%，阿胶肽得率为30.2%（阿胶肽质量W/阿胶坨干重W），纯度为91.7%（W/ W）。
Claims (7)
1.一种除阿胶肽中油脂的方法，步骤如下：
①复合酶解法酶解阿胶蛋白
将干燥阿胶坨加入到缓冲溶液中，加热配制成浓度为110g（干重）/L溶液，调初始pH为7.5；按胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4，加入胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶，使每克干燥阿胶坨加入13000U，50℃恒温酶解110 min；得水解液；
②水解液中油脂的清除
将①制得的水解液经3000r/min离心10min，得上清液，再加热20-30℃，调pH至7-8，按固液比1：27-1：45加入活性炭脱色除油，静置90min-150min，进行抽滤，收集抽滤后液体，将其依次经10000Da(分子量)、3000Da(分子量)超滤膜超滤，所得滤过液浓缩干燥得阿胶肽。
2.如权利要求1所述的一种除阿胶肽中油脂的方法，所述干燥阿胶坨，为阿胶生产过程中浓缩过程的中间产物，含水量13.1%，阿胶蛋白含量86.8%。
3.如权利要求1所述的一种除阿胶肽中油脂的方法，所述缓冲液为pH7.5的磷酸氢二钠-氢氧化钠溶液。
4.如权利要求1所述的一种除阿胶肽中油脂的方法，所述复合酶法，为加入的胰蛋白酶、碱性蛋白酶与中性蛋白酶以酶活单位1:1:4混合后进行同步酶解。
5.如权利要求1所述的一种除阿胶肽中油脂的方法，所述除油脱色，为按固液比1：27-1：45加入活性炭，静置90min-150min，进行抽滤而除去阿胶水解液中的油脂与色素。
6.如权利要求1所述的一种除阿胶肽中油脂的方法，所述干燥，为进口温度为220℃、出口温度为88℃条件下进行的喷雾干燥。
7.如权利要求1所述的一种除阿胶肽中油脂的方法，所述除脂中油脂清率为31.37-98.84%,阿胶肽得率为30.2-31.4%（阿胶肽质量W/阿胶坨干重W），纯度为91.6%-91.8%（W/W）。
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