CN112724243B - 一种利用腌制原皮生产牛皮明胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于明胶提取技术领域，具体涉及一种利用腌制原皮生产牛皮明胶的方法。该方法通过以下步骤实现：将牛皮脱毛，清洗后脱脂；将脱脂后的牛皮经梯度氯化钠‑三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，浸泡完成后过滤清洗牛皮；将处理后的牛皮加入含有十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐，进行酶解，酶解结束后进行酶钝化；将酶解后的牛皮清洗至中性后，振荡溶胶，过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。本发明提供的提取方法，能够提高明胶提取率，且提取的明胶纯度高，且符合药用牛皮明胶的相关标准，粒度均一；本发明提供的方法能够缩短酶解时间，但不影响明胶得率。
Description
技术领域
本发明属于明胶提取技术领域，具体涉及一种利用腌制原皮生产牛皮明胶的方法。
背景技术
明胶是一种从动物的结缔或表皮组织中的胶原部分水解出来的蛋白质，作为一种蛋白质，明胶的氨基酸组成较为特殊，其含硫氨基酸很少，而甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸的含量很高，越占总氨基酸量的67％，明胶在外观上近于无色或呈淡黄色，为透明、无特殊臭味的固体，其具有优良的物理及化学性质，如形成可逆性凝胶、粘结性、表面活性等，在食品工业中广泛地用作胶冻、乳化剂、稳定剂、黏合剂等。
生产明胶的原料主要是各种牲畜的皮、骨、肌腱等。目前，明胶的提取方法主要有：(1)通过酸浸使胶原水解而制取明胶，该方法适合于用骨料和猪皮制取明胶，酸法处理后原料较硬，且处理时间长；(2)用石灰悬浮液、氢氧化钠溶液等预处理含有胶原的原料来提取明胶，该方法采用率高；(3)用硫酸钠和氢氧化钠的混合液代替石灰乳浸渍原料而生产明胶，是采用牛皮生产明胶常用的方法，但该方法易污染环境，且当氢氧化钠浓度调节不恰当后，容易使得胶原纤维溶化，导致原料腐烂；(4)用酶处理是胶原溶解并经热变性而提取明胶，该方法生产周期短，对环境污染小，但是酶解提取过程中，容易造成胶原的局部溶解，造成酶解液变粘，收率低等。
中国专利CN201811441992.6提供了一种碱法生产牛皮明胶的方法，该方法通过硫化钠处理、碱液处理等后进行四次提取，提高了提取效率，但是，该方法周期长，工艺繁琐。因此，研发一种能够高效提取牛皮中明胶，且明胶纯度高的方法成为了亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用腌制原皮生产牛皮明胶的方法，该方法提取的牛皮明胶产率高，且品质好。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：
本发明提供了一种利用腌制原皮生产牛皮明胶的方法，包括以下步骤：
(1)将牛皮原皮脱毛后表面清洗干净，切割成块，脱脂后得脱脂牛皮备用；
(2)将脱脂后的牛皮经梯度氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，每个梯度浸泡2h，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；
(3)将处理后的牛皮加入含有0.1-0.3％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐，进行酶解，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入60℃蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
进一步的，步骤(1)中，所述脱脂所使用的溶剂为月桂酸-异丙醇-水按照0.8-1：5：20组成；所述脱脂的时间为3-5h。
本发明所使用的梯度氯化钠-三乙醇胺水溶液的具体梯度为：第一梯度为3％氯化钠水溶液；第二梯度为5.5％氯化钠水溶液；第三梯度为8％氯化钠水溶液；，所述氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1。
上述牛皮同氯化钠-三乙醇胺水溶液的料液比为1g:20-25mL。
进一步的，步骤(3)中，所述牛皮同含有0.3％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液的料液比为1g:30mL；所述磷酸盐缓冲液的pH值为6.5-6.8。
进一步的，所述酸性蛋白酶的加入量占牛皮质量的1800-2500U/g；所述磺化琥珀酸二辛酯钠盐在缓冲液中的质量浓度为0.8％。
进一步的，所述酶解为在35-38℃下酶解28-30h。
进一步的，步骤(4)中，所述牛皮同蒸馏水的质量比为1:30。
本发明提供的提取方法，通过一定梯度浓度的氯化钠溶液进行浸泡，使得牛皮呈现梯度式溶胀，在三乙醇胺同氯化钠双重作用下，不尽能够去除杂蛋白，同时进一步的进行脱脂，提高后续明胶的提取率，提高品质。
本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的提取方法，能够提高明胶提取率，且提取的明胶纯度高，且符合药用牛皮明胶的相关标准，粒度均一；
(2)本发明提供的方法能够缩短酶解时间，但不影响明胶得率。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的解释和说明。
实施例1
(1)将牛皮原皮脱毛后表面清洗干净，切割成块，采用月桂酸-异丙醇-水按照1:5：20组成的脱脂剂进行脱脂3h，得脱脂牛皮备用；
(2)将每1g脱脂牛皮中加入20mL的梯度氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，每个梯度浸泡2h，第一梯度为3％氯化钠水溶液；第二梯度为5.5％氯化钠水溶液；第三梯度为8％氯化钠水溶液；，所述氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；
(3)将每g处理后的牛皮加入30mL含有0.3％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入2000U/g酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐(加入量为在缓冲液中的质量浓度为0.8％)，在35-38℃下酶解28h，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入30倍蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
实施例2
(1)将牛皮原皮脱毛后表面清洗干净，切割成块，采用月桂酸-异丙醇-水按照0.8:5：20组成的脱脂剂进行脱脂3h，得脱脂牛皮备用；
(2)将每1g脱脂牛皮中加入25mL的梯度氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，每个梯度浸泡2h，第一梯度为2.5％氯化钠水溶液；第二梯度为5.5％氯化钠水溶液；第三梯度为8.5％氯化钠水溶液；，所述氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；
(3)将每g处理后的牛皮加入30mL含有0.2％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入2500U/g酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐(加入量为在缓冲液中的质量浓度为0.8％)，在35-38℃下酶解30h，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入30倍蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
实施例3
(1)将牛皮原皮脱毛后表面清洗干净，切割成块，采用月桂酸-异丙醇-水按照0.9:5：20组成的脱脂剂进行脱脂3h，得脱脂牛皮备用；
(2)将每1g脱脂牛皮中加入20mL的梯度氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，每个梯度浸泡2h，第一梯度为3％氯化钠水溶液；第二梯度为5.0％氯化钠水溶液；第三梯度为8.5％氯化钠水溶液；，所述氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；
(3)将每g处理后的牛皮加入30mL含有0.25％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入1800U/g酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐(加入量为在缓冲液中的质量浓度为0.8％)，在35-38℃下酶解30h，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入30倍蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
对比例1
(1)将牛皮原皮脱毛后表面清洗干净，切割成块，采用月桂酸-异丙醇-水按照1:5:20组成的脱脂剂进行脱脂3h，得脱脂牛皮备用；
(2)将每1g脱脂牛皮中加入20mL的氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，氯化钠水溶液的浓度为3％，浸泡6h，所述氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；(3)将每g处理后的牛皮加入30mL含有0.3％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入2000U/g酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐(加入量为在缓冲液中的质量浓度为0.8％)，在35-38℃下酶解28h，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入30倍60℃蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
对比例2
(1)将牛皮原皮脱毛后表面清洗干净，切割成块，采用月桂酸-异丙醇-水按照1:5:20组成的脱脂剂进行脱脂3h，得脱脂牛皮备用；
(2)将每1g脱脂牛皮中加入20mL的氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，氯化钠水溶液的浓度为5.5％，氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1浸泡6h，，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；(3)将每g处理后的牛皮加入30mL含有0.3％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入2000U/g酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐(加入量为在缓冲液中的质量浓度为0.8％)，在35-38℃下酶解28h，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入30倍60℃蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
对比例3
(1)将牛皮原皮脱毛后表面清洗干净，切割成块，采用月桂酸-异丙醇-水按照1:5:20组成的脱脂剂进行脱脂3h，得脱脂牛皮备用；
(2)将每1g脱脂牛皮中加入20mL的氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，氯化钠水溶液的浓度为8％，浸泡6h，所述氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；(3)将每g处理后的牛皮加入30mL含有0.3％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入2500U/g酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐(加入量为在缓冲液中的质量浓度为0.8％)，在35-38℃下酶解30h，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入30倍60℃蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
对比例4
(1)将牛皮原皮脱毛后表面清洗干净，切割成块，采用月桂酸-异丙醇-水按照1:5:20组成的脱脂剂进行脱脂3h，得脱脂牛皮备用；
(2)将每1g脱脂牛皮中加入20mL的梯度氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，每个梯度浸泡2h，第一梯度为3％氯化钠水溶液；第二梯度为5.5％氯化钠水溶液；第三梯度为8％氯化钠水溶液；，所述氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；(3)将每g处理后的牛皮加入30mL含有0.3％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入2000U/g酸性蛋白酶，在35-38℃下酶解30h，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入30倍60℃蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
对比例5
(1)将牛皮表面清洗干净后，切割成块，采用异丙醇-水按照6:20脱脂剂进行脱脂3h，得脱脂牛皮备用；
(2)将每1g脱脂牛皮中加入20mL的质量浓度为10％氯化钠水溶液进行搅拌浸泡6h，，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；
(3)将每g处理后的牛皮加入30mL含有0.3％十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入2000U/g酸性蛋白酶，在35-38℃下酶解30h，酶解结束后进行酶钝化；
(4)将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入30倍60℃蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可。
效果实施例
(一)将实施例及对比例对腌制牛皮中的明胶进行提取后，统计明胶提取率，同时将提取的明胶进行凝胶强度检测，使用质构分析仪检测凝胶强度，配制浓度为6.67％(w/v)的明胶水溶液，然后在10℃下放置16h，形成直径4.0cm，高5.0cm的样品，然后采用直径为12.7mm的探头，测试距离为4.0mm,测试速度为0.5mm/s，设置五组平行试验，制备的样品所能承受的最大压力(g)为凝胶强度；
明胶提取率按下式进行计算：
牛皮明胶提取率＝(冷冻干燥后的明胶成品质量/新鲜牛皮干重)*100％；
具体结果表如1所示。
表1
(二)将实施例及对比例制备的牛皮明胶进行粘度的检测：制备质量浓度为38％的明胶水溶液，采用粘度计，保持温度为40℃，将悬式粘度计的底孔木塞拔掉后，当承受瓶内明胶溶液200mL时，记录时间，将所用时间除以51秒即为粘度值，具体结果见表2.
表2
(三)对实施例1及对比例1-5制备的牛皮明胶按照GB6783-2001进行脂肪、胶原蛋白量含量的检测，具体结果见表3。
表3
Claims (5)
1.一种利用腌制原皮生产牛皮明胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将牛皮原皮，脱毛后表面清洗干净，切割成块，脱脂后得脱脂牛皮备用；
（2）将脱脂后的牛皮经梯度氯化钠-三乙醇胺水溶液进行搅拌浸泡，每个梯度浸泡2-2.5h，浸泡完成后过滤，去离子水清洗牛皮；
（3）将处理后的牛皮加入含有0.1-0.3%十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液中，加入酸性蛋白酶及磺化琥珀酸二辛酯钠盐，进行酶解，酶解结束后进行酶钝化；
（4）将酶解后的牛皮清洗至中性后，加入60℃蒸馏水，振荡溶胶4h，然后过滤得胶液，将胶液离心，收集上清液后冷冻干燥即可；
步骤（1）中，所述脱脂所使用的溶剂为月桂酸-异丙醇-水按照0.8-1：5：20组成；所述脱脂的时间为3-5h；
步骤（2）中，所述梯度氯化钠-三乙醇胺水溶液的具体梯度为：第一梯度为2.5-3%氯化钠水溶液；第二梯度为5.0-5.5%氯化钠水溶液；第三梯度为8-8.5%氯化钠水溶液；所述氯化钠和三乙醇胺的质量比均为4:1；
所述牛皮同氯化钠-三乙醇胺水溶液的料液比为1g:20-25mL。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述牛皮同含有十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲溶液的料液比为1g:30mL；所述磷酸盐缓冲液的pH值为6.5-6.8。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性蛋白酶的加入量占牛皮质量的1800-2500/g；所述磺化琥珀酸二辛酯钠盐在缓冲液中的质量浓度为0.8%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述酶解为在35-38℃下酶解28-30h。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述牛皮同蒸馏水的质量比为1:30。
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