CN112409469A - 一种丝肽的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丝肽的提取方法，该方法具体通过以下步骤实现：1)对粉碎后的桑蚕依次进行胶磨打浆和发酵处理；2)将发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.0～8.5，恒温搅拌下进行酶解；3)对酶解后的桑蚕浆料进行去酶和除杂处理；4)向除杂后的桑蚕浆料中加入催化剂，再煮沸冷却处理；5)对催化后的桑蚕浆料进行冬化、富集沉淀；6)对沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降和收醇处理，得到丝肽。通过采用本发明提取方法提取丝肽，其总蛋白质中分子量在1000道尔顿以下的肽的含量达到97％以上，其中铅、砷含量的含量分别为0.2％以下和0.1％以下，为食品、医药行业奠定了坚实的基础，可大力推广使用。

Description

一种丝肽的提取方法
技术领域
本发明属于桑蚕提取技术领域，涉及一种丝肽的提取方法。
背景技术
桑蚕从五龄第一天到第四天，后部丝腺细胞的蛋白质组成不断变化，随龄期增进而长大，到五龄末期丝腺可达1.6克以上，约占体重的40％-50％，而丝腺主要由丝素和丝胶(又称丝肽)组成，丝肽是蚕丝丝素蛋白的产物，其中含人体必需的八种氨基酸，能为皮肤和毛发的正常代谢提供必需的养分，从而增加皮肤和毛发的自然光泽和弹性，对皮肤的润湿作用和增白效果十分显著，具有吸收快，成膜性好的特点，进而也对人体起到了保健的功能，同时也为食品工业、医药工业、化妆品生产提供了天然高档原料来源奠定了基础。
但针对上述丝肽的提取大多采用如下工艺：蚕丝→碱处理→高温蒸煮→酶解→过滤→浓缩→喷雾干燥，采用此类工艺提取丝肽的过程中会用到大量的碱处理，这样不仅造成了严重的环境污染和安全隐患，而且还使得成本较高、提取时间较长，同时还容易破坏蛋白质的成分。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种丝肽的提取方法，解决了现有技术中从桑蚕中提取丝肽的工艺成本较高、提取时间较长，并且还容易破坏蛋白质的成分的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种丝肽的提取方法，该方法包括以下步骤：
S1、对粉碎后的桑蚕依次进行胶磨打浆和发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.0～8.5，恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、对所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料进行去酶和除杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化、富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降和收醇处理，得到丝肽。
优选地，所述S1中，进行所述发酵处理时采用的发酵剂为EM菌发酵剂。
优选地，所述S2的具体方法为：将所述S1中得到的发酵后的桑蚕的pH值调节至8.0-8.5，并加入碱性蛋白酶进行发酵处理，得到酶解后的桑蚕浆料。
优选地，所述酶解过程中用氢氧化钠保持体系pH值稳定。
优选地，所述S3中，进行所述去酶处理的具体方法为：将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌10～15min。
优选地，所述S5中，所述催化剂为胺类催化剂。
优选地，所述S5中，进行所述冬化处理时的温度为-10～-14℃。
优选地，所述S5中，进行所述富集沉淀时加入的沉淀剂为甲酸或盐酸中的至少一种。
优选地，所述S6中，进行所述洗脱沉降处理时采用的洗脱沉降剂为乙醇。
优选地，进行所述收醇处理的具体方法为：将所述S6中洗脱沉降后的桑蚕浆料升温至80～90℃，恒温去醇处理10～20min。
与现有技术相比，本发明提取方法的优点和有益效果如下：
1)有效避开了现有技术中碱处理所带来的环境污染，以及碱引起的消旋作用对产品营养价值的降低；
2)本发明提取方法提取出来的丝肽，其总蛋白质中分子量在1000道尔顿以下的肽的含量达到97％以上，其中铅、砷含量的含量分别为0.2％以下和0.1％以下，为食品、医药行业奠定了坚实的基础；
3)本发明提取方法中的发酵、酶解、除杂、冬化以及洗脱沉降技术均可采用常规方法实现，高效节能，且生产过程中不产生污染；
4)本发明提取方法生产周期短、成本低、不产生任何有毒有害物质，安全，无毒副作用，可被广泛用于化妆品、食品、药品等领域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下实施例中所用的试剂均可以通过购买得到。
桑蚕从五龄第一天到第四天，后部丝腺细胞的蛋白质组成不断变化，随龄期增进而长大，到五龄末期丝腺可达1.6克以上，约占体重的40％-50％，其物质包括丝素和丝胶(又称丝肽)，丝肽是蚕丝丝素蛋白的产物，内含人体必需的八种氨基酸，能为皮肤和毛发的正常代谢提供必需的养分，从而增加皮肤和毛发的自然光泽和弹性，对皮肤的润湿作用和增白效果十分显著，具有吸收快，成膜性好的特点。
(1)丝肽被人体吸收后，能促进新生细胞的合成，并不断补充到表层皮肤，使表皮光滑、细腻、红润、富有弹性。皮肤含有的蛋白质种类比任何器官都多，当蛋白质营养不良时，皮肤会出现红斑、明显脱屑及皱裂，这些均与蛋白质的代谢障碍有密切关系；而丝肽是一种珍贵的天然纯蛋白，尤其是侧链亲水性氨基酸(如天门冬氨酸、谷氨酸等)对人体皮肤非常有益，实验证明，长期服用桑蚕丝肽蛋白对皮肤的新陈代谢，预防皮肤过早衰老，增添活力有补益作用。
(2)调湿保湿性：丝肽在皮肤表面形成的膜能防止水份过多蒸发，作为天然调湿因子，还能调节皮肤表面小空间的湿润度，使皮肤细腻、光彩。
(3)丝肽能有效抑制皮肤中黑色素的生成。人体的表皮层中存在一种黑素细胞，在酪氨酸酶作用下起氧化反应生成黑色素，紫外线对这一氧化反应有促进作用，这与夏天人体皮肤暴露于日光下容易变黑同一原理。丝肽能够有效的抑制黑色素的生成，这是其它养颜、化妆品不能比拟的。
(4)具有天然保湿、营养肌肤和促进皮肤伤口愈合作用。经临床证明：丝肽对皮肤皱裂、皮炎、瘙痒、消除黄褐斑具有良好的疗效。实验结果表明，丝肽无刺激性，并可加快伤口愈合，丝肽还可防止粉尘、涂料、酸、碱化学物质对皮肤的侵蚀和伤害。
(5)吸收性：丝肽与其它水解蛋白(胶原蛋白、骨胶蛋白、明胶蛋白等)相比，最大特点就是易被皮肤所吸收。
本发明提供的一种丝肽的提取方法，该方法包括以下步骤：
S1、将冷冻后的桑蚕加入粉碎机中进行粉碎，再加入胶磨机中进行胶磨打浆，放置于发酵罐中并加入EM菌发酵剂进行发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、采用氢氧化钠将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.0～8.5，加入碱性蛋白酶，并在50～55℃的条件下恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌10～15min，再经FLT-Z40去渣去杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入胺类催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、在温度为-10～-14℃的条件下，对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化，再加入甲酸或盐酸中的至少一种溶液对冬化后的桑蚕浆料进行富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、采用乙醇对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降，再将脱沉降后的桑蚕浆料升温至80～90℃，恒温去醇处理10～20min，得到丝肽。
此外，本发明实施例中所采用的EM菌发酵剂的主要成分为：酵母菌、光合细菌、乳酸菌、放线菌、硝化细菌、芽孢杆菌等6大有益微生物菌群及其代谢物(消化酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、氨基酸维生素等)复配而成。
以下为具体实施例：
实施例1
本实施例1提供的丝肽是通过以下步骤实现：
S1、将(杂质含量＜15wt％)2kg冷冻后的桑蚕加入粉碎机中进行粉碎，再加入胶磨机中进行胶磨打浆，放置于发酵罐中并加入EM菌发酵剂进行发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、采用氢氧化钠将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.2，加入碱性蛋白酶，并在52℃的条件下恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌12min，再经FLT-Z40去渣去杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入胺类催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、在温度为-12℃的条件下，对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化，再加入甲酸或盐酸中的至少一种溶液对冬化后的桑蚕浆料进行富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、采用乙醇对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降，再将脱沉降后的桑蚕浆料升温至85℃，恒温去醇处理15min，得到1200g的丝肽。
实施例2
本实施例2提供的丝肽是通过以下步骤实现：
S1、将(杂质含量＜15wt％)2kg冷冻后的桑蚕加入粉碎机中进行粉碎，再加入胶磨机中进行胶磨打浆，放置于发酵罐中并加入EM菌发酵剂进行发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、采用氢氧化钠将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.0，加入碱性蛋白酶，并在50℃的条件下恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌10min，再经FLT-Z40去渣去杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入胺类催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、在温度为-10℃的条件下，对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化，再加入甲酸或盐酸中的至少一种溶液对冬化后的桑蚕浆料进行富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、采用乙醇对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降，再将脱沉降后的桑蚕浆料升温至80℃，恒温去醇处理10min，得到1150g的丝肽。
实施例3
本实施例3提供的丝肽是通过以下步骤实现：
S1、将(杂质含量＜15wt％)2kg冷冻后的桑蚕加入粉碎机中进行粉碎，再加入胶磨机中进行胶磨打浆，放置于发酵罐中并加入EM菌发酵剂进行发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、采用氢氧化钠将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.5，加入碱性蛋白酶，并在55℃的条件下恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌15min，再经FLT-Z40去渣去杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入胺类催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、在温度为-14℃的条件下，对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化，再加入甲酸或盐酸中的至少一种溶液对冬化后的桑蚕浆料进行富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、采用乙醇对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降，再将脱沉降后的桑蚕浆料升温至90℃，恒温去醇处理20min，得到1050g的丝肽。
实施例4
本实施例4提供的丝肽是通过以下步骤实现：
S1、将(杂质含量＜15wt％)2kg冷冻后的桑蚕加入粉碎机中进行粉碎，再加入胶磨机中进行胶磨打浆，放置于发酵罐中并加入EM菌发酵剂进行发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、采用氢氧化钠将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.2，加入碱性蛋白酶，并在52℃的条件下恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌12min，再经FLT-Z40去渣去杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入胺类催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、在温度为-10℃的条件下，对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化，再加入甲酸或盐酸中的至少一种溶液对冬化后的桑蚕浆料进行富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、采用乙醇对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降，再将脱沉降后的桑蚕浆料升温至80℃，恒温去醇处理10min，得到1020g的丝肽。
实施例5
本实施例5提供的丝肽是通过以下步骤实现：
S1、将(杂质含量＜15wt％)2kg冷冻后的桑蚕加入粉碎机中进行粉碎，再加入胶磨机中进行胶磨打浆，放置于发酵罐中并加入EM菌发酵剂进行发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、采用氢氧化钠将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.2，加入碱性蛋白酶，并在52℃的条件下恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌12min，再经FLT-Z40去渣去杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入胺类催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、在温度为-14℃的条件下，对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化，再加入甲酸或盐酸中的至少一种溶液对冬化后的桑蚕浆料进行富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、采用乙醇对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降，再将脱沉降后的桑蚕浆料升温至90℃，恒温去醇处理20min，得到1000g的丝肽。
实施例6
本实施例6提供的丝肽是通过以下步骤实现：
S1、将(杂质含量＜15wt％)2kg冷冻后的桑蚕加入粉碎机中进行粉碎，再加入胶磨机中进行胶磨打浆，放置于发酵罐中并加入EM菌发酵剂进行发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、采用氢氧化钠将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.0，加入碱性蛋白酶，并在50℃的条件下恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌10min，再经FLT-Z40去渣去杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入胺类催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、在温度为-12℃的条件下，对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化，再加入甲酸或盐酸中的至少一种溶液对冬化后的桑蚕浆料进行富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、采用乙醇对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降，再将脱沉降后的桑蚕浆料升温至85℃，恒温去醇处理15min，得到1010g的丝肽。
实施例7
本实施例7提供的丝肽是通过以下步骤实现：
S1、将(杂质含量＜15wt％)2kg冷冻后的桑蚕加入粉碎机中进行粉碎，再加入胶磨机中进行胶磨打浆，放置于发酵罐中并加入EM菌发酵剂进行发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、采用氢氧化钠将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.0，加入碱性蛋白酶，并在50℃的条件下恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌10min，再经FLT-Z40去渣去杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入胺类催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、在温度为-14℃的条件下，对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化，再加入甲酸或盐酸中的至少一种溶液对冬化后的桑蚕浆料进行富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、采用乙醇对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降，再将脱沉降后的桑蚕浆料升温至90℃，恒温去醇处理20min，得到1160g的丝肽。
为了验证利用本发明提取方法从桑蚕中提取到的丝肽的性能具体如何，先对实施例1-7获得的丝肽进行检测，检测结构如下表1所示：
表1实施例1-7获得丝肽的性能检测结果
Figure BDA0002760993030000121
Figure BDA0002760993030000131
由表1中的数据可知，采用本发明提取方法获得的丝肽中总蛋白质中分子量在1000道尔顿以下的肽的含量达到97％以上，铅、砷含量的含量分别为0.2％以下和0.1％以下，明显要由于现有提取方法得到的丝肽的性能，进而为食品、医药行业奠定了坚实的基础。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种丝肽的提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、对粉碎后的桑蚕依次进行胶磨打浆和发酵处理，得到发酵后的桑蚕浆料；
S2、将所述S1中得到的发酵后的桑蚕浆料的pH值调节至8.0～8.5，恒温搅拌下进行酶解，得到酶解后的桑蚕浆料；
S3、对所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料进行去酶和除杂处理，得到除杂后的桑蚕浆料；
S4、向所述S3中得到的除杂后的桑蚕浆料中加入催化剂，再煮沸冷却处理，得到催化后的桑蚕浆料；
S5、对所述S4中得到的催化后的桑蚕浆料进行冬化、富集沉淀，得到沉淀后的桑蚕浆料；
S6、对所述S5中得到的沉淀后的桑蚕浆料依次进行洗脱沉降和收醇处理，得到丝肽。
2.根据权利要求1所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，所述S1中，进行所述发酵处理时采用的发酵剂为EM菌发酵剂。
3.根据权利要求2所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，所述S2的具体方法为：将所述S1中得到的发酵后的桑蚕的pH值调节至8.0-8.5，并加入碱性蛋白酶进行发酵处理，得到酶解后的桑蚕浆料。
4.根据权利要求3所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，所述酶解过程中用氢氧化钠保持体系pH值稳定。
5.根据权利要求4所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，所述S3中，进行所述去酶处理的具体方法为：将所述S2中得到的酶解后的桑蚕浆料升温至92～95℃，恒温灭菌10～15min。
6.根据权利要求5所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，所述S5中，所述催化剂为胺类催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，所述S5中，进行所述冬化处理时的温度为-10～-14℃。
8.根据权利要求7所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，所述S5中，进行所述富集沉淀时加入的沉淀剂为甲酸或盐酸中的至少一种。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，所述S6中，进行所述洗脱沉降处理时采用的洗脱沉降剂为乙醇。
10.根据权利要求9所述的一种丝肽的提取方法，其特征在于，进行所述收醇处理的具体方法为：将所述S6中洗脱沉降后的桑蚕浆料升温至80～90℃，恒温去醇处理10～20min。
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