CN114365849A - 一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，涉及蛋白存储技术领域。本发明先利用脉冲强光对弹性蛋白进行杀菌，并引发保护蛋白；然后在超声波辅助真空高静压下，制得弹性蛋白微球，使弹性蛋白的活性中心包裹在内，有利于弹性蛋白的保存，并稳定弹性蛋白分子结构，防止处理过程中构象改变；最后，利用冷冻和压差闪蒸联合干燥，使弹性蛋白微球形成疏松多孔形状，有效降低水分活度，实现室温中长期保存。本发明制备的用于牛板筋弹性蛋白的存储方法能够在常温环境中达到长期保存。
Description
技术领域
本发明涉及蛋白存储技术领域，具体为一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法。
背景技术
弹性蛋白是弹性纤维的主要成分，弹性纤维主要存在于韧带和脉管壁，弹性纤维与胶原纤维共同存在，赋予组织以弹性和抗张能力，因此，弹性蛋白常作为重要的护肤品以及保健品深受人们喜爱。
然而，弹性蛋白容易变性或降解，较难保存，传统的保存方法通常是将弹性蛋白保存在保存液或添加各种保护剂，且将放置有弹性蛋白的保存液置于超低温度下进行冷冻保存。但人们并不会为此购买具有超低温度性能的冰柜进行保存，并且大多数人常常将蛋白制品放置于室温，没有将蛋白制品放于冰箱冷冻的意识，导致弹性蛋白制品在开封后短短不到一周的时间就会氧化变质，影响其性能。故于此，如何处理弹性蛋白，使其在常温中能够长期保存显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，以解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)将弹性蛋白置于脉冲强光杀菌室灯管正下方灭菌10～15s，得杀菌后的弹性蛋白；
(2)将甘油、甘油质量0.1～0.15倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，400～450rpm下搅拌30～40min后，加入甘油质量0.4～0.5倍的杀菌后的弹性蛋白，在40～50kHz、90～110W的超声波条件下，以400～450rpm的速度搅拌3～5min后，加入甘油质量0.03～0.04倍的质量分数为50％的戊二醛，400～450rpm下搅拌1～2h，1000～1500rpm下离心15～20min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液10～15次，得弹性蛋白微球；
(3)将弹性蛋白微球置于无菌均质袋中，封口抽真空20～30min，放入高静压装置，增压至400～450MPa，保压15～20min后，卸压，在高静压样品容器内浸渍2～3min，得真空高静压处理后的弹性蛋白微球；
(4)将真空高静压处理后的弹性蛋白微球在-20～-15℃冷冻15～17h，置于压差闪蒸设备干燥仓中，静置12～20min后，卸压，抽空2～3h，开启进气阀门，自然降温至25～30℃，得干燥后的弹性蛋白微球；
(5)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
进一步的，步骤(1)所述脉冲强光杀菌室中弹性蛋白与石英窗的距离为5～7cm；脉冲强光的强度为2.5～3.0W/cm2。
进一步的，步骤(3)所述高静压装置中的处理腔温度为20～25℃，升压速率为250MPa/min，卸压速率为300MPa/min。
进一步的，步骤(3)所述卸压、浸渍过程中皆给予超声波处理；超声波频率为90～100w、30～40kHz，处理时间为20～30s。
进一步的，步骤(4)所述压差闪蒸设备干燥仓使用前预热至90～100℃。
进一步的，步骤(4)所述泄压过程中干燥仓内压力瞬间降至0.005MPa；抽空过程中抽空温度为60～65℃。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明依次通过灭菌、微球制备、真空高静压处理、冷冻和压差闪蒸联合干燥等步骤处理弹性蛋白，使其在常温和冰箱中能够长期保存。
首先，本发明通过脉冲强光对弹性蛋白进行杀菌，利用短波紫外线对微生物造成光损伤，降低微生物含量，使弹性蛋白可以长期保存，并且弹性蛋白在脉冲强光的照射下产生应激反应，形成保护蛋白，在后续冷冻、高温处理起到重要的保护作用；然后在超声波辅助下，弹性蛋白与甘油乳化交联形成弹性蛋白微球，接着通过真空高静压，由于真空除去了弹性蛋白微球中空气，使弹性蛋白在高压下体积收缩，又因为超声波的空穴效应，促使弹性蛋白发生折叠，将弹性蛋白的活性中心包裹在内，保护蛋白朝外，维持活性中心不变性，有利于弹性蛋白的保存，同时，由于弹性蛋白分子折叠，导致甘油与弹性蛋白从外部交联变为穿过弹性蛋白交联于内部，使交联更加紧密，有效稳定弹性蛋白分子结构，防止弹性蛋白在后续干燥过程中构象改变；最后，利用冷冻和压差闪蒸联合干燥，先通过冷冻使弹性蛋白微球内部水分形成冰晶，生成内部孔隙，加速传热，再利用压差闪蒸中温度、压力的瞬间变化，使弹性蛋白微球中的水分汽化、扩散，致使弹性蛋白微球形成疏松多孔形状，有效提高弹性蛋白活性成分在使用时的溶出速率，并且水分活度极低，微生物难以生长繁殖，可以在室温和冰箱中长期保存。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的用于牛板筋弹性蛋白的各指标测试方法如下：
长期保存效果：取质量相同的实施例与对比例中的弹性蛋白在室温环境中放置30d后，人工辨别气味，并参照GB 4789.2、GB 4789.3、GB 4789.2测定菌落总数含量、大肠菌群含量和霉菌含量。
实施例1
一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，所述用于牛板筋弹性蛋白的存储方法主要包括以下制备步骤：
(1)将弹性蛋白置于脉冲强光杀菌室灯管正下方灭菌10s，得杀菌后的弹性蛋白；
(2)将甘油、甘油质量0.1倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，400rpm下搅拌40min后，加入甘油质量0.4倍的杀菌后的弹性蛋白，在40kHz、90W的超声波条件下，以400rpm的速度搅拌5min后，加入甘油质量0.03倍的质量分数为50％的戊二醛，400rpm下搅拌2h，1000rpm下离心20min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液10次，得弹性蛋白微球；
(3)将弹性蛋白微球置于无菌均质袋中，封口抽真空20min，放入高静压装置，增压至400MPa，保压20min后，卸压，在高静压样品容器内浸渍2min，得真空高静压处理后的弹性蛋白微球；
(4)将真空高静压处理后的弹性蛋白微球在-20℃冷冻15h，置于压差闪蒸设备干燥仓中，静置12min后，卸压，抽空2h，开启进气阀门，自然降温至25℃，得干燥后的弹性蛋白微球；
(5)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
进一步的，步骤(1)所述脉冲强光杀菌室中弹性蛋白与石英窗的距离为5cm；脉冲强光的强度为2.5W/cm2。
进一步的，步骤(3)所述高静压装置中的处理腔温度为20℃，升压速率为250MPa/min，卸压速率为300MPa/min。
进一步的，步骤(3)所述卸压、浸渍过程中皆给予超声波处理；超声波频率为90w、30kHz，处理时间为20s。
进一步的，步骤(4)所述压差闪蒸设备干燥仓使用前预热至90℃。
进一步的，步骤(4)所述泄压过程中干燥仓内压力瞬间降至0.005MPa；抽空过程中抽空温度为60℃。
实施例2
一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，所述用于牛板筋弹性蛋白的存储方法主要包括以下制备步骤：
(1)将弹性蛋白置于脉冲强光杀菌室灯管正下方灭菌15s，得杀菌后的弹性蛋白；
(2)将甘油、甘油质量0.15倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，450rpm下搅拌40min后，加入甘油质量0.5倍的杀菌后的弹性蛋白，在50kHz、110W的超声波条件下，以450rpm的速度搅拌3min后，加入甘油质量0.04倍的质量分数为50％的戊二醛，450rpm下搅拌1h，1500rpm下离心15min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液15次，得弹性蛋白微球；
(3)将弹性蛋白微球置于无菌均质袋中，封口抽真空30min，放入高静压装置，增压至450MPa，保压15min后，卸压，在高静压样品容器内浸渍3min，得真空高静压处理后的弹性蛋白微球；
(4)将真空高静压处理后的弹性蛋白微球在-15℃冷冻17h，置于压差闪蒸设备干燥仓中，静置20min后，卸压，抽空3h，开启进气阀门，自然降温至30℃，得干燥后的弹性蛋白微球；
(5)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
进一步的，步骤(1)所述脉冲强光杀菌室中弹性蛋白与石英窗的距离为7cm；脉冲强光的强度为3.0W/cm2。
进一步的，步骤(3)所述高静压装置中的处理腔温度为25℃，升压速率为250MPa/min，卸压速率为300MPa/min。
进一步的，步骤(3)所述卸压、浸渍过程中皆给予超声波处理；超声波频率为100w、40kHz，处理时间为30s。
进一步的，步骤(4)所述压差闪蒸设备干燥仓使用前预热至100℃。
进一步的，步骤(4)所述泄压过程中干燥仓内压力瞬间降至0.005MPa；抽空过程中抽空温度为65℃。
对比例1
一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，所述用于牛板筋弹性蛋白的存储方法主要包括以下制备步骤：
(1)将甘油、甘油质量0.13倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，420rpm下搅拌35min后，加入甘油质量0.45倍的弹性蛋白，在43kHz、100W的超声波条件下，以410rpm的速度搅拌4min后，加入甘油质量0.036倍的质量分数为50％的戊二醛，440rpm下搅拌1.5h，1330rpm下离心17min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液13次，得弹性蛋白微球；
(2)将弹性蛋白微球置于无菌均质袋中，封口抽真空26min，放入高静压装置，增压至433MPa，保压18min后，卸压，在高静压样品容器内浸渍3min，得真空高静压处理后的弹性蛋白微球；
(3)将真空高静压处理后的弹性蛋白微球在-18℃冷冻16h，置于压差闪蒸设备干燥仓中，静置14min后，卸压，抽空2.5h，开启进气阀门，自然降温至28℃，得干燥后的弹性蛋白微球；
(4)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
进一步的，步骤(2)所述高静压装置中的处理腔温度为23℃，升压速率为250MPa/min，卸压速率为300MPa/min。
进一步的，步骤(2)所述卸压、浸渍过程中皆给予超声波处理；超声波频率为96w、33kHz，处理时间为27s。
进一步的，步骤(3)所述压差闪蒸设备干燥仓使用前预热至97℃。
进一步的，步骤(3)所述泄压过程中干燥仓内压力瞬间降至0.005MPa；抽空过程中抽空温度为62℃。
对比例2
一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，所述用于牛板筋弹性蛋白的存储方法主要包括以下制备步骤：
(1)将弹性蛋白置于脉冲强光杀菌室灯管正下方灭菌13s，得杀菌后的弹性蛋白；
(2)将甘油、甘油质量0.13倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，420rpm下搅拌35min后，加入甘油质量0.45倍的杀菌后的弹性蛋白，在43kHz、100W的超声波条件下，以410rpm的速度搅拌4min后，加入甘油质量0.036倍的质量分数为50％的戊二醛，440rpm下搅拌1.5h，1330rpm下离心17min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液13次，得弹性蛋白微球；
(3)将弹性蛋白微球在-18℃冷冻16h，置于压差闪蒸设备干燥仓中，静置14min后，卸压，抽空2.5h，开启进气阀门，自然降温至28℃，得干燥后的弹性蛋白微球；
(4)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
进一步的，步骤(1)所述脉冲强光杀菌室中弹性蛋白与石英窗的距离为6cm；脉冲强光的强度为2.7W/cm2。
进一步的，步骤(3)所述压差闪蒸设备干燥仓使用前预热至97℃。
进一步的，步骤(3)所述泄压过程中干燥仓内压力瞬间降至0.005MPa；抽空过程中抽空温度为62℃。
对比例3
一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，所述用于牛板筋弹性蛋白的存储方法主要包括以下制备步骤：
(1)将弹性蛋白置于脉冲强光杀菌室灯管正下方灭菌13s，得杀菌后的弹性蛋白；
(2)将甘油、甘油质量0.13倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，420rpm下搅拌35min后，加入甘油质量0.45倍的杀菌后的弹性蛋白，以410rpm的速度搅拌2h后，加入甘油质量0.036倍的质量分数为50％的戊二醛，440rpm下搅拌1.5h，1330rpm下离心17min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液13次，得弹性蛋白微球；
(3)将弹性蛋白微球置于无菌均质袋中，放入高静压装置，增压至433MPa，保压18min后，卸压，在高静压样品容器内浸渍3min，得高静压处理后的弹性蛋白微球；
(4)将高静压处理后的弹性蛋白微球在-18℃冷冻16h，置于压差闪蒸设备干燥仓中，静置14min后，卸压，抽空2.5h，开启进气阀门，自然降温至28℃，得干燥后的弹性蛋白微球；
(5)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
进一步的，步骤(1)所述脉冲强光杀菌室中弹性蛋白与石英窗的距离为6cm；脉冲强光的强度为2.7W/cm2。
进一步的，步骤(3)所述高静压装置中的处理腔温度为23℃，升压速率为250MPa/min，卸压速率为300MPa/min。
进一步的，步骤(4)所述压差闪蒸设备干燥仓使用前预热至97℃。
进一步的，步骤(4)所述泄压过程中干燥仓内压力瞬间、降至0.005MPa；抽空过程中抽空温度为62℃。
对比例4
一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，所述用于牛板筋弹性蛋白的存储方法主要包括以下制备步骤：
(1)将弹性蛋白置于脉冲强光杀菌室灯管正下方灭菌13s，得杀菌后的弹性蛋白；
(2)将甘油、甘油质量0.13倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，420rpm下搅拌35min后，加入甘油质量0.45倍的杀菌后的弹性蛋白，在43kHz、100W的超声波条件下，以410rpm的速度搅拌4min后，加入甘油质量0.036倍的质量分数为50％的戊二醛，440rpm下搅拌1.5h，1330rpm下离心17min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液13次得，弹性蛋白微球；
(3)将弹性蛋白微球置于无菌均质袋中，封口抽真空26min，放入高静压装置，增压至433MPa，保压18min后，卸压，在高静压样品容器内浸渍3min，得真空高静压处理后的弹性蛋白微球；
(4)将真空高静压处理后的弹性蛋白微球在-18℃冷冻20h，得干燥后的弹性蛋白微球；
(5)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
进一步的，步骤(1)所述脉冲强光杀菌室中弹性蛋白与石英窗的距离为6cm；脉冲强光的强度为2.7W/cm2。
进一步的，步骤(3)所述高静压装置中的处理腔温度为23℃，升压速率为250MPa/min，卸压速率为300MPa/min。
进一步的，步骤(3)所述卸压、浸渍过程中皆给予超声波处理；超声波频率为96w、33kHz，处理时间为27s。
对比例5
一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，所述用于牛板筋弹性蛋白的存储方法主要包括以下制备步骤：
(1)将甘油、甘油质量0.13倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，420rpm下搅拌35min后，加入甘油质量0.45倍的弹性蛋白，以410rpm的速度搅拌3h后，加入甘油质量0.036倍的质量分数为50％的戊二醛，440rpm下搅拌1.5h，1330rpm下离心17min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液13次，得弹性蛋白微球；
(2)将弹性蛋白微球在-18℃冷冻22h，得干燥后的弹性蛋白微球；
(3)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至2与对比例1至5的用于牛板筋弹性蛋白的存储方法的性能分析结果。
表1
从实施例1、2与对比例5的实验数据比较可发现，在处理过程中使用脉冲强光对弹性蛋白进行杀菌，有效阻止微生物繁殖，并引发保护蛋白，防止弹性蛋白在后续处理过程中失活；利用超声波辅助真空高静压，使弹性蛋白体积收缩并将活性中心包裹在内，有利于蛋白质储存；利用冷冻和压差闪蒸联合干燥，降低弹性蛋白水分活度，使微生物难以繁殖，有利于弹性蛋白保存；从实施例1、2与对比例1的实验数据比较可发现，若不使用脉冲强光杀菌，无法降低微生物含量，在常温环境下易繁殖，影响弹性蛋白使用，并且无法引发保护蛋白生成，导致后续处理过程中弹性蛋白失活，不利于弹性蛋白储存；从实施例1、2与对比例2的实验数据比较可发现，若不使用高静压，无法使弹性蛋白收缩，致使弹性蛋白比表面积大，结构疏松，活性基团易暴露在外，影响弹性蛋白的保存；从实施例1、2与对比例3的实验数据比较可发现，若不使用超声波辅助高静压，不能促使弹性蛋白折叠，无法将活性中心包裹在内，降低弹性蛋白的保存期限，同时无法与甘油交联紧密，影响弹性蛋白在处理过程中构像改变，无法达到预期效果；从实施例1、2与对比例4的实验数据比较可发现，若不将冷冻和压差闪蒸联合干燥，单靠冷冻，无法将弹性蛋白中的水分排出，导致水分活度较高，在常温环境下易滋生微生物，影响弹性蛋白的保存期限。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)将弹性蛋白置于脉冲强光杀菌室灯管正下方灭菌10～15s，得杀菌后的弹性蛋白；
(2)将甘油、甘油质量0.1～0.15倍的山梨糖醇酐油酸酯置于玻璃杯中，400～450rpm下搅拌30～40min后，加入甘油质量0.4～0.5倍的杀菌后的弹性蛋白，在40～50kHz、90～110W的超声波条件下，以400～450rpm的速度搅拌3～5min后，加入甘油质量0.03～0.04倍的质量分数为50％的戊二醛，400～450rpm下搅拌1～2h，1000～1500rpm下离心15～20min，取上层清液，依次用石油醚、异丙醇洗涤上层清液10～15次，得弹性蛋白微球；
(3)将弹性蛋白微球置于无菌均质袋中，封口抽真空20～30min，放入高静压装置，增压至400～450MPa，保压15～20min后，卸压，在高静压样品容器内浸渍2～3min，得真空高静压处理后的弹性蛋白微球；
(4)将真空高静压处理后的弹性蛋白微球在-20～-15℃冷冻15～17h，置于压差闪蒸设备干燥仓中，静置12～20min后，卸压，抽空2～3h，开启进气阀门，自然降温至25～30℃，得干燥后的弹性蛋白微球；
(5)将干燥后的弹性蛋白微球置于铝塑袋包装，得牛板筋弹性蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，其特征在于，步骤(1)所述脉冲强光杀菌室中弹性蛋白与石英窗的距离为5～7cm；脉冲强光的强度为2.5～3.0W/cm2。
3.根据权利要求2所述的一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，其特征在于，步骤(3)所述高静压装置中的处理腔温度为20～25℃，升压速率为250MPa/min，卸压速率为300MPa/min。
4.根据权利要求3所述的一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，其特征在于，步骤(3)所述卸压、浸渍过程中皆给予超声波处理；超声波频率为90～100w、30～40kHz，处理时间为20～30s。
5.根据权利要求4所述的一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，其特征在于，步骤(4)所述压差闪蒸设备干燥仓使用前预热至90～100℃。
6.根据权利要求4所述的一种用于牛板筋弹性蛋白的存储方法，其特征在于，步骤(4)所述泄压过程中干燥仓内压力瞬间0.005MPa；抽空过程中抽空温度为60～65℃。
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