CN112592383A - 一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法 - Google Patents

一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112592383A
CN112592383A CN202011428448.5A CN202011428448A CN112592383A CN 112592383 A CN112592383 A CN 112592383A CN 202011428448 A CN202011428448 A CN 202011428448A CN 112592383 A CN112592383 A CN 112592383A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bioactive
concentration
feed liquid
low temperature
freezing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011428448.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张亮
黄周金
于明晓
赵伟学
宋彦卓
姚立兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meitek Technology Qingdao Co ltd
Original Assignee
Meitek Technology Qingdao Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meitek Technology Qingdao Co ltd filed Critical Meitek Technology Qingdao Co ltd
Priority to CN202011428448.5A priority Critical patent/CN112592383A/zh
Publication of CN112592383A publication Critical patent/CN112592383A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/04Animal proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/125Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols; containing starch hydrolysates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/17Amino acids, peptides or proteins
    • A23L33/18Peptides; Protein hydrolysates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/51Concentration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0063Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
    • C08B37/0069Chondroitin-4-sulfate, i.e. chondroitin sulfate A; Dermatan sulfate, i.e. chondroitin sulfate B or beta-heparin; Chondroitin-6-sulfate, i.e. chondroitin sulfate C; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明公开了一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,通过将预制的生物活性稀料液进行冷冻定形后进行料冰分离,然后气吹或真空抽料使冷冻定形后的冰块完全变白,并收集得到高倍浓缩的生物活性料液,在低温条件下完成,即温度≤0℃即可完成浓缩,且浓缩效率高,一次性可实现6倍以上的浓缩倍数。同时,浓缩过程不需要复杂的设备和操作步骤,对设备的要求较低,可在各种条件下完成浓缩过程,为生物活性成分提供了一种新的浓缩途径,使用范围较广,适用于水溶性生物活性分子:包括大分子蛋白质、多糖类、肽类等均适用。

Description

一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法
技术领域
本发明属于生物科技技术领域,具体涉及一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法。
背景技术
生物活性成分的应用在人类健康领域越来越广泛,而这些活性成分普遍对温度敏感,需要生产过程保持在一个低温条件下进行,以保证产品的活性结构不被破坏,使产品有效成分得以最大程度保留,同时保证产品的感官性状不发生变化。
目前针对有机物的浓缩技术应用较广泛有膜分离浓缩技术或蒸发浓缩技术。膜分离浓缩技术在实验室分析以及工业大生产过程中被广泛应用,但无论是超滤机组、纳滤机组均造价高昂,且膜芯的使用寿命普遍较短(1-2年),且运行温度一般超过30℃,在针对热敏物质浓缩时,具有很大的局限性,且随着浓缩的进行,浓缩效率不断减低,一次性浓缩倍数较小,一般为3-4倍;蒸发浓缩技术应用较广泛的有真空式外循环蒸发(单效、双效、三效)、真空式薄膜蒸发(升膜、降膜),但蒸发温度均超过50℃,不适合热敏物质的浓缩生产,且浓缩效率低,一次性浓缩倍数较小,一般为3-4倍。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,利用冷冻和抽真空设备,提供一种新的生物活性料液的浓缩方式。
本发明提供了一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,通过将预制的生物活性稀料液进行冷冻定形后进行料冰分离,然后气吹或真空抽料使冷冻定形后的冰块完全变白,并收集得到高倍浓缩的生物活性料液。
进一步的,所述冷冻定形的具体步骤为将料液装在容器中进行冷冻,使料液在漏斗中呈现冰冻状态。
进一步的,所述冷冻的温度为-10℃至-18℃,冷冻的时间为24h-48h。
进一步的,所述容器是上端为冷冻室,下端设有料液收集室的设备,并且所述冷冻室下端设有阀门。
进一步的,所述料液收集室下端设有下料口,上端侧位设有抽真空口。
进一步的,所述生物活性料液为非变性胶原蛋白、硫酸软骨素和胶原蛋白肽的一种或几种。
进一步的,所述真空抽料的真空度≤-0.1MPa。
与现有技术相比,本发明的优点和技术效果是:在低温条件下完成,即温度≤0℃即可完成浓缩,且浓缩效率高,一次性可实现6倍以上的浓缩倍数。同时,浓缩过程不需要复杂的设备和操作步骤,对设备的要求较低,可在各种条件下完成浓缩过程;处理过程中温度较低,最大程度的保证了生物活性料液的活性,为生物活性成分提供了一种新的浓缩途径,使用范围较广:适用于水溶性生物活性分子:包括大分子蛋白质(如非变性胶原蛋白)、多糖类(如硫酸软骨素)、肽类(如胶原蛋白肽)等。
附图说明
图1为本发明所述的生物活性料液浓缩容器的结构示意图。
图2为本发明实施例1所述浓缩后的非变性胶原蛋白的电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步详细的说明。
本发明采用如下的工艺步骤:预制的稀料液→冷冻定形(-10℃至-18℃、24h-48h)→料冰分离(压缩空气气吹或真空系统抽料)→浓缩液收集。
制备浓缩的生物活性料液的容器是一种上端为冷冻室1,下端设有料液收集室2的设备,并且所述冷冻室1的上端设有上料口11,冷冻室1下端设有阀门3,料液收集室2下端设有下料口22,上端侧位设有抽真空口21,用于对料液收集室内的料液抽真空。
关于冷冻温度的选择:1)非变型胶原蛋白、硫酸软骨素、胶原蛋白肽在-10℃和-18℃范围内不会出现凝结;2)温度过高会造成产品在长时间存放时的变质风险及微生物污染风险提高,温度过低则会导致物料和冰分离困难;所以-10℃至-18℃是最佳的分离温度。具体实施例如下:
实施例1非变性胶原蛋白的制备
1)料液预制:制备非变性胶原蛋白稀料液1kg,初始有效成分含量为1.56%;
2)冷冻:将料液装在容器(下端有带阀门的孔道)中进行冷冻,将冷冻温度调节至-18℃,冷冻48h。使料液在漏斗中呈现一定的稳定形状,即冰冻状态。;
3)料冰分离:打开容器下端的阀门,开始收集浓缩液;从容器下端使用真空进行抽料10-15min,真空度为-0.1MPa,将冰块中的料液全部抽出,至冰块完全变白为止,停止浓缩液收集。
4)对浓缩液进行取样,检测有效成分含量为10.33%,浓缩倍数为6.6倍,电镜图如图2所示。
实施例2硫酸软骨素的制备
1)料液预制:制备硫酸软骨素稀料液1kg,初始有效成分含量为2.36%;
2)冷冻:将料液装在容器(下端有带阀门的孔道)中进行冷冻,将冷冻温度调节至-10℃,使料液在漏斗中呈现一定的稳定形状;
3)料冰分离:打开容器下端的阀门,开始收集浓缩液;从容器下端使用真空进行抽料时间为10-15min,真空度为-0.1MPa,将冰块中的料液全部抽出,至冰块完全变白为止,停止浓缩液收集。
4)对浓缩液进行取样,检测有效成分含量为18.01%,浓缩倍数为7.6倍。
实施例3胶原蛋白肽的制备
1)料液预制:制备胶原蛋白肽稀料液1kg,初始有效成分含量为3.31%;
2)冷冻:将料液装在容器(下端有带阀门的孔道)中进行冷冻,将冷冻温度调节至-10℃,使料液在漏斗中呈现一定的稳定形状;
3)料冰分离:打开容器下端的阀门,开始收集浓缩液;从容器下端使用真空进行抽料时间为10-15min,真空度为-0.2MPa,将冰块中的料液全部抽出,至冰块完全变白为止,停止浓缩液收集。
4)对浓缩液进行取样,检测有效成分含量为26.54%,浓缩倍数为8.0倍。
该浓缩在0℃以下进行,使对温度敏感的可溶性物质能完全适用,一般的生物活性料液均在高温下进行,高温下会损害生物活性料液的活性;不需要昂贵复杂的专用设备即可实现浓缩,解决低温浓缩对设备的依赖性;浓缩效率高,能够一次性实现高倍浓缩,为生物活性成分提供了一种新的浓缩途径,使用范围较广,适用于水溶性生物活性分子:包括大分子蛋白质(如非变性胶原蛋白)、多糖类(如硫酸软骨素)、肽类(如胶原蛋白肽)等均适用。
另外,在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述,仅是本发明的实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,均属于权利要求书保护的范围。

Claims (7)

1.一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,其特征在于:通过将预制的生物活性稀料液进行冷冻定形后进行料冰分离,然后气吹或真空抽料使冷冻定形后的冰块完全变白,并收集得到浓缩倍数≥6的生物活性料液。
2.根据权利要求1所述的生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,其特征在于:所述冷冻定形的具体步骤为将料液装在容器中进行冷冻,使料液在漏斗中呈现冰冻状态。
3.根据权利要求2所述的生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,其特征在于:所述冷冻的温度为-10℃至-18℃,冷冻的时间为24h-48h。
4.根据权利要求2所述的生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,其特征在于:所述容器是上端为冷冻室,下端设有料液收集室的设备,并且所述冷冻室下端设有阀门。
5.根据权利要求4所述的生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,其特征在于:所述料液收集室下端设有下料口,上端侧位设有抽真空口。
6.根据权利要求1所述的生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,其特征在于:所述生物活性料液为非变性胶原蛋白、硫酸软骨素和胶原蛋白肽的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法,其特征在于:所述真空抽料的真空度≤-0.1MPa。
CN202011428448.5A 2020-12-09 2020-12-09 一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法 Pending CN112592383A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011428448.5A CN112592383A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011428448.5A CN112592383A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112592383A true CN112592383A (zh) 2021-04-02

Family

ID=75191267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011428448.5A Pending CN112592383A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112592383A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101134771A (zh) * 2005-09-02 2008-03-05 刘克顺 蛋白质及生物活性物质的提取、浓缩及组分分离方法
CN102268063A (zh) * 2011-06-17 2011-12-07 福建农林大学 冷冻浓缩分离海洋生物活性物质的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101134771A (zh) * 2005-09-02 2008-03-05 刘克顺 蛋白质及生物活性物质的提取、浓缩及组分分离方法
CN102268063A (zh) * 2011-06-17 2011-12-07 福建农林大学 冷冻浓缩分离海洋生物活性物质的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《水和废水监测分析方法指南》编委会编: "《水和废水监测分析方法指南 上》", 31 December 1990 *
曲敏: "大鲵黏液低聚糖肽的制备、性质和生物活性及应用研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)工程科技Ⅰ辑》 *
申奕,顾玲: "《化工典型设备操作技术》", 31 January 2014 *
陶永清: "真空与冷冻在生物工程下游技术中的应用", 《食品科学》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2773744A1 (en) Media compositions for promoting bacterial and fungal growth
CN102827304B (zh) 一种双膜法提取云芝胞外多糖的方法
CN104922732A (zh) 一种口腔生物膜制备方法
CN112592383A (zh) 一种生物活性料液在低温下进行高倍浓缩的方法
CN103509130A (zh) 一种灵芝多糖绿色提取新工艺
CN114831238A (zh) 提高冻干果蔬固体饮料高花色苷保留率的方法
CN102191234A (zh) 鸡蛋清溶菌酶的分离纯化方法
JP2003535582A (ja) クロスフロー精密濾過による封入体の精製
CN117247430A (zh) 一种玉米抗氧化肽及其制备方法与应用
RU2386444C1 (ru) Способ получения биологически активного продукта из сырых пантов
CN109722426A (zh) 一种纳豆激酶的制备方法
CN110922503B (zh) 一种硫酸软骨素的新型提取工艺
CN107802604A (zh) 一种双辅料注射用拉氧头孢钠冻干粉针剂
US11753617B2 (en) Media compositions for promoting bacterial and fungal growth
CN110606880B (zh) 蚯蚓弹力蛋白与蚓激酶的联合制备工艺
CN1300169C (zh) 一种应用膜分离技术精制羊胎活性成分的方法
CN110835626B (zh) 一种凝血酶的制备方法
CN220712794U (zh) 一种南极磷虾蛋白肽冻干粉的生产系统
CN110041413A (zh) 一种喷雾冷冻干燥机辅助提取藻红蛋白的方法
Prebeg et al. Ultrastructural characterization of the reversible differentiation of chloroplasts in cucumber fruit
AU2021107435A4 (en) Method for extracting edible fish sperm DNA
CN206654910U (zh) 一种干细胞条件培养基的恒低温处理装置
CN107950640A (zh) 一种真空冷冻干燥鲜葱的冻干工艺
CN115057921B (zh) 一种灰海马抗氧化抗疲劳活性胶原蛋白肽及规模化制备方法
CN217863998U (zh) 车载式蛇毒处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210402