CN114907470B - 一种从动物皮制取水解胶原蛋白的方法及水解胶原蛋白 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及胶原蛋白制备技术领域，具体公开了一种从动物皮制取水解胶原蛋白的方法及水解胶原蛋白。一种从动物皮制取水解胶原蛋白的方法，其包括如下操作步骤：（1）动物皮预处理；（2）除杂蛋白：将预处理后的动物皮放至碱溶液中浸泡，沥出，再放至微酸溶液中浸泡，沥出，水洗，晾干，备用；（3）提取胶原蛋白：将除杂后的动物皮加至复合酶溶液中浸泡，超声波酶解，离心，取上清液，冷冻干燥，得到胶原蛋白。本申请水解胶原蛋白提取率最高为88.5%；其蛋白质含量、分子量最高为96.5%和3300Da，水不溶物、水份和灰份含量最低为0.010%、2.17%和1.29%，在提高了水解胶原蛋白提取率的同时，提高了水解胶原蛋白的纯度。
Description
技术领域
本申请涉及胶原蛋白制备领域，更具体地说，它涉及一种从动物皮制取水解胶原蛋白的方法及水解胶原蛋白。
背景技术
胶原蛋白，是动物皮中最主要的纤维蛋白，是动物皮肤的主要成分。胶原蛋白是哺乳动物体内含量最多的蛋白质，占体内蛋白质总量的25-30％，占动物皮肤中蛋白总量的85-90％。因此为了补充人体内胶原蛋白的缺失，胶原蛋白被广泛应用于食品、营养保健、美容以及生物医学材料等诸多领域。
相关技术中，胶原蛋白主要通过酸法、碱法和酶法提取，经过除杂、溶出和纯化三个阶段。这三种方法中，酸法提取时胶原蛋白的色氨酸全部被破坏，丝氨酸和酪氨酸部分被破坏，导致胶原蛋白提取率低；碱法提取胶原蛋白中含羟基和硫基的氨基酸，且所产生消旋作用；酶法提取对胶原蛋白的破坏性小，能更完全的得到活性胶原蛋白，但水解不够彻底。因此，从动物皮中提取水解胶原蛋白的提取率和纯度较低。
发明内容
为了从动物皮中提高水解胶原蛋白的提取率和纯度，本申请提供了一种从动物皮制取水解胶原蛋白的方法及水解胶原蛋白。
第一方面，本申请提供一种动物皮制取水解胶原蛋白的方法，其采用如下技术方案：一种动物皮提取水解胶原蛋白的方法，其包括如下操作步骤：
(1)动物皮预处理：料液比控制为1:(10-20)，将动物皮水洗，脱毛处理，沥出，搅碎，水洗，脱脂处理，水洗，备用；
(2)除杂蛋白：料液比控制为1:(20-40)，将预处理后的动物皮放至碱溶液中浸泡10-15min，沥出，再放至微酸溶液中浸泡处理5-10min，沥出，水洗，晾干，备用；
所述碱溶液包括如下重量份组分：氢氧化钠1-3份、硫酸钠3-5份、水85-90份；
所述微酸溶液包括如下重量份组分：醋酸1-3份、1mol/L的乳酸5-7份、水90-95份；
(3)提取胶原蛋白：液比控制为1:(15-20)，将除杂后的动物皮加至复合酶溶液中浸泡，调节pH为2-6，在30-38℃条件下超声波酶解2-3h，离心，取上清液，冷冻干燥，得到胶原蛋白；
所述复合酶溶液包括如下重量份组分：胃蛋白酶1-5份、枯草杆菌蛋白酶0.5-1份、柠檬酸0.1-0.2份。
通过采用上述技术方案，首先，从动物皮中提取水解胶原蛋白的生产工艺经过动物皮预处理、除杂蛋白和提取蛋白三个步骤：预处理主要是对动物皮进行清洗、脱毛脱脂；除杂是通过碱处理、微酸处理除去杂蛋白；提取蛋白采用复合酶溶液超声波提取。提取水解胶原蛋白的生产工艺整体提取时间短，要解决的技术问题为：提高胶原蛋白的纯度和提取率。
在步骤(2)中，采用碱溶液和微酸溶液处理动物皮，能有效去除动物皮中的可溶性杂蛋白，且能使动物皮的结构变得疏松。并公开了碱溶液的配方和微酸溶液的配方。即利用非活性杂蛋白会在酸、碱条件下溶解，以达到去除杂蛋白的目的。
采用氢氧化钠、硫酸钠和水制成的碱溶液，一方面可使部分杂蛋白溶解在碱溶液中，同时硫酸钠可稳定胶原蛋白分子结构，防止提取蛋白时复合酶溶液破坏胶原蛋白的分子结构，提高了胶原蛋白的提取率。
采用醋酸、乳酸和水配制成微酸溶液，一方面使部分杂蛋白溶解在微酸溶液中；另一方面，乳酸和醋酸可与动物皮中的钙分别生成乳酸钙和醋酸钙，可溶解部分钙，达到去除钙的目的，钙会降低胃蛋白酶活性从而影响胶原蛋白的提取率，且钙的存在会影响胶原蛋白的纯度。
在步骤(3)中，采用复合酶溶液浸泡的方式溶解胶原蛋白，对溶液进行冷冻干燥达到提取胶原蛋白的目的，其中公开了复合酶溶解液的配方，且酶解方式采用的超声波酶解(超声波处理可改变酶的构象，暴露酶的活性中心，从而促使胶原蛋白和酶结合，加快酶促反应，另外超声波还可改变酶解反应环境，有利于酶解反应，从而加速反应，达到缩短提取胶原蛋白的时间)，pH的选用是根据现有技术，选用的较优酸碱度，提取的整体时间短，着重提高了胶原蛋白的提取率和纯度。
另外，酶解时间控制在2-3h，酶作用时间的长短必须适当，如果时间过短，胶原蛋白不能充分释放到提取液中，影响提取率，时间过长，胶原蛋白会水解过度，产生过多的苦味小分子低聚肽，不仅会增加分离纯化的难度，也会影响胶原蛋白的功能特性和生物活性，因此，通过查阅资料，选用的较为适宜的酶解时间。酶解温度调节在30-38℃条件下，酶解温度过低，酶的作用不明显，温度过高，会引起酶的失活和胶原蛋白的变性，因此通过查阅资料，选择的较为适宜的酶解温度。
使用复合酶的提取方法，可使更多的活性氨基酸残基暴露出来，提高胶原蛋白提取率。其中，胃蛋白酶可在胶原链的非螺旋区特定位点打断胶原肽链，获得较低的免疫抗原性的胶原蛋白。采用胃蛋白酶提取胶原蛋白可最大程度的保持胶原蛋白的天然结构，获得的胶原蛋白的纯度较高。枯草杆菌蛋白酶可水解胶原蛋白，进一步提高胶原蛋白的提取率。采用枯草杆菌蛋白酶和胃蛋白酶同时水解可减少胃蛋白酶水解不够彻底，避免造成疏水型氨基酸含量较高，提高胶原蛋白提取的品质。柠檬酸可提供胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶要求的酸性环境。另外，柠檬酸可溶解酸性溶解胶原蛋白，可提高水解胶原蛋白的提取率。
作为优选：所述步骤(1)中的脱毛处理是将动物皮浸泡至脱毛剂中10-20min，所述脱毛剂包括如下重量份组分：双氧水2-5份、七水硫酸亚铁0.01-0.05份、三乙醇胺0.3-0.7份、水杨酸5-10份、水50-60份。
通过采用上述技术方案，首先，控制了脱毛时间，尽可能在最短时间完成脱毛。其次，脱毛剂中加入的双氧水能够针对牛毛的毛根处进行破坏，有利于实现保毛脱毛，且双氧水在脱毛过程中，对牛皮上的胶原纤维有一定保护作用，有利于除去牛皮上的非胶原蛋白质，提高胶原蛋白的纯度。七水硫酸亚铁和三乙醇胺同时作为脱毛助剂加入，其中的铁离子和乙醇胺协同使双氧水分解速度加快，且三乙醇胺自身同样具有脱毛效果，脱毛效果增强，并缩短了脱毛处理的时间。水杨酸去除表面角质层，且不会进入动物皮内部损坏胶原蛋白分子结构，提高胶原蛋白的纯度。
作为优选：所述步骤(1)中的脱脂处理是将动物皮浸泡至30℃的脱脂剂中20-30min，所述脱脂剂包括如下重量份组分：脂肪酶0.3-0.5份、壬基酚聚氧乙烯醚0.6-1份、二元羧酸0.1-0.3份。
通过采用上述技术方案，首先，控制了脱脂的温度和时间，尽可能在最短时间完成脱酯。其次，脱脂剂中的脂肪酶将皮中油脂水解成脂肪酶和单甘脂，从而达到脱脂的目的。壬基酚聚氧乙烯醚作为脱脂剂加入，易溶于水，具有优良的渗透性能脱脂剂中的表面活性剂能够形成不同形状的胶束，胶束内部为亲油性基团，外部为亲水性基团，胶束在水中能够形成热力学稳定体系。当胶束接近油脂时，油脂亲油性较好，因而能顺利进入表面活性剂胶束内部。增加了油脂在水中的“溶解度”。将不溶性油脂以液滴的形式包裹起来，液滴内部为油相，外部为表面活性剂亲水性基团，形成水包油型乳液，分散到水相中。通过乳化作用，脱脂剂将皮革内部的油脂不断包裹起来，从而达到顺利地将油脂从动物皮内部去除的目的，提高胶原蛋白的纯度。另外，脂肪酶和表面活性剂结合使用，使脱脂更加均匀、彻底。二元羧酸可渗透至动物皮内部改变胶原蛋白的性质，提高胶原蛋白的热变性温度，防止后续胶原蛋白经过除杂、提取过程中发生热变性，提高胶原蛋白分子结构的稳定性。
作为优选：所述脱脂剂中还包括0.2-0.3重量份的辛基琼脂糖。
通过采用上述方案，脱脂剂中辛基琼脂糖的加入，可提高脂肪酶的稳定性和酶活力，从而进一步提高胶原蛋白的纯度。
作为优选：将所述步骤(2)中的微酸溶液pH值调节为3-4。
通过采用上述技术方案，调节微酸溶液的pH值，可进一步提高可溶性杂蛋白在微酸溶液的溶解性，提高胶原蛋白的提取率。
作为优选：所述步骤(3)中超声波酶解中超声波的功率为400-500W。
通过采用上述技术方案，调节超声波酶解的功率，防止超声功率太高导致部分胶原蛋白发生降解，同时由于胶原蛋白的热变形温度也会随着超声波功率的增强和超声时间的延长有降低趋势，因此进一步优化超声波超声酶解的条件，进一步提高胶原蛋白的提取率。
作为优选：所述复合酶溶液中还包括0.5-1重量份的木瓜蛋白酶。
通过采用上述技术方案，木瓜蛋白酶为蛋白水解酶，可切断胶原分子N及C端的非胶原性肽，且不会改变胶原蛋白的三股螺旋结构，从而使更多的不溶性的胶原蛋白变得可溶，可进一步提高胶原蛋白的提取率。另外，木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对胶原蛋白的分解位点不同，增加木瓜蛋白酶可实现水解胶原蛋白的多位点分解，提高胶原蛋白的提取率，还可缩短胶原蛋白的提取时间。
作为优选：所述步骤(3)中超声波酶解中超声波的功率为300-370W。
通过采用上述技术方案，加入木瓜蛋白酶后，进一步调节超声波酶解中超声波的功率，使木瓜蛋白酶、胃蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶的酶活力提高，促进酶解胶原蛋白，提高胶原蛋白的提取率。
作为优选：所述动物皮为牛皮、羊皮、猪皮中的一种。
第二方面，本申请提供一种上述任一项从动物皮制取水解胶原蛋白的方法得到的水解胶原蛋白。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
(1)本申请通过控制除杂蛋白过程中碱溶液和酸溶液的各原料种类和掺量，水解胶原蛋白的提取率为84.9％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量、分子量为92.6％和2300Da，水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量为0.023％、2.45％和1.52％，提高了水解胶原蛋白的纯度和提取率。
(2)本申请通过控制提取胶原蛋白过程中的复合酶溶液的各原料种类和掺量，使水解胶原蛋白的提取率为88.3％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量和分子量分别为96.1％和3000Da，同时，水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.008％、2.19％和1.27％，进一步提高水解胶原蛋白的提取率和纯度。
(3)本申请通过控制预处理过程中脱毛处理和脱脂处理的所用的脱毛剂和脱脂剂各原料种类和掺量，使水解胶原蛋白的提取率为88.2％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量和分子量分别为95.6％和2900Da，水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.010％、2.24％和1.32％，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。
(4)本申请通过调节提取胶原蛋白过程中超声波酶解中超声波的功率，使水解胶原蛋白提取率为88.5％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量和分子量分别为96.5％和3300Da，水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.010％、2.17％和1.29％，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中的如下各原料均为食品级市售产品，具体为：乳酸，有效摩尔浓度为1mol/L；胃蛋白酶，酶活力为20万IU；枯草杆菌蛋白酶，酶活力为40万IU；柠檬酸，选用无水柠檬酸；脂肪酶，酶活力为10万IU；壬基酚聚氧乙烯醚，活性物含量99％，型号为NP-10；辛基琼脂糖，有效物质含量99％；木瓜蛋白酶，酶活力为80万IU；二元羧酸，型号为DAC2180二元酸。
实施例1
一种从动物皮制取水解胶原蛋白的方法，其包括如下操作步骤：
(1)动物皮预处理：料液比控制为1:10，将20kg动物皮水洗，脱毛处理，沥出，搅碎，水洗，脱脂处理，水洗，备用；
(2)除杂蛋白：料液比控制为1:20，按照表1和表2的掺量，将预处理后的动物皮放至碱溶液中浸泡10min，沥出，再放至微酸溶液中浸泡处理5min，微酸溶液pH值为4，沥出，水洗，晾干，备用；
(3)提取胶原蛋白：液比控制为1:15，按照表3的掺量，将除杂后的动物皮加至复合酶溶液中浸泡，调节pH为6，在38℃条件下超声波酶解3h，超声波功率为500W，离心，取上清液，冷冻干燥，得到胶原蛋白。
实施例2-3
实施例2-3的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例1的制备方法完全相同，区别在于碱溶液的原料掺量不同，具体详见表1所示。
表1实施例1-3的碱溶液的各原料掺量(单位：kg)
| 原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 氢氧化钠 | 2 | 2 | 2 |
| 硫酸钠 | 3 | 4 | 5 |
| 水 | 90 | 90 | 90 |
表2实施例1-3的酸溶液的各原料掺量(单位：kg)
| 原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 醋酸 | 2 | 2 | 2 |
| 乳酸 | 5 | 5 | 5 |
| 水 | 95 | 95 | 95 |
表3实施例1-3的复合酶溶液的各原料掺量(单位：kg)
| 原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 胃蛋白酶 | 1 | 1 | 1 |
| 枯草杆菌蛋白酶 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 柠檬酸 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
实施例4-5
实施例4-5的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例2的制备方法完全相同，区别在于酸溶液的原料掺量不同，具体详见表4所示。
表4实施例4-5的酸溶液的各原料掺量(单位：kg)
| 原料 | 实施例4 | 实施例5 |
| 醋酸 | 2 | 2 |
| 乳酸 | 6 | 7 |
| 水 | 95 | 95 |
实施例6-9
实施例6-9的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例4的制备方法完全相同，区别在于复合酶溶液的原料掺量不同，具体详见表5所示。
表5实施例6-9的复合酶溶液的各原料掺量(单位：kg)
实施例10-16
实施例10-16的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例8的制备方法完全相同，区别在于选用脱毛剂不同，具体详见表6所示。
表6实施例10-16的脱毛剂的各原料掺量(单位：kg)
实施例17-21
实施例17-21的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例15的制备方法完全相同，区别在于选用脱脂剂不同，具体详见表7所示。
表7实施例17-21的脱脂剂的各原料掺量(单位：kg)
实施例22-24
实施例22-24的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例20的制备方法完全相同，区别在于脱脂剂中还添加有辛基琼脂糖，具体详见表8所示。
表8实施例22-24的脱脂剂的各原料掺量(单位：kg)
| 原料 | 实施例22 | 实施例23 | 实施例24 |
| 脂肪酶 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 壬基酚聚氧乙烯醚 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 二元羧酸 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 辛基琼脂糖 | 0.2 | 0.25 | 0.3 |
实施例25-27
实施例25-27的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例23的制备方法完全相同，区别在于复合酶制剂中还添加有木瓜蛋白酶，具体详见表9所示。
表9实施例25-27的复合酶溶液的各原料掺量(单位：kg)
| 原料 | 实施例25 | 实施例26 | 实施例27 |
| 胃蛋白酶 | 3 | 5 | 3 |
| 枯草杆菌蛋白酶 | 0.5 | 0.5 | 0.8 |
| 柠檬酸 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 木瓜蛋白酶 | 0.5 | 8 | 1 |
实施例28
实施例28的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例26的原料种类和掺量完全相同，区别在于制备方法中的超声波酶解中超声波的功率为350W，其余操作步骤与实施例26相同。
对比例1
对比例1的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例1的制备方法完全相同，区别在于：步骤(2)除杂蛋白中碱溶液为氢氧化钠溶液，有效成分含量为23％，其他原料种类和掺量完全相同。
对比例2
对比例2的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例1的制备方法完全相同，区别在于：步骤(2)除杂蛋白中酸溶液未添加乳酸，其他原料种类和掺量完全相同。
对比例3
对比例3的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例1的制备方法完全相同，区别在于：步骤(3)提取胶原蛋白中复合酶溶液未添加枯草杆菌蛋白酶，其他原料种类和掺量完全相同。
对比例4
对比例4的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法与实施例1的制备方法完全相同，区别在于：步骤(3)提取胶原蛋白中未进行超声波酶解，其他原料种类和掺量完全相同。
性能检测
采用以下性能检测指标，分别对实施例1-28和对比例1-4的水解胶原蛋白进行检测，检测结果具体详见表10。
提取率：测试实施例1-28和对比例1-4水解胶原蛋白样品和动物皮中羟脯氨酸的含量，根据下列公式计算水解胶原蛋白的提取率。
蛋白质含量：采用GB/T5009.5-2003《食品中蛋白质的测定》测定水解胶原蛋白中蛋白质含量。
分子量：采用QB2732-2005《水解胶原蛋白》测定水解胶原蛋白的分子量。
水不溶物：采用QB2732-2005《水解胶原蛋白》测定水解胶原蛋白的水不溶物。
水份含量：采用GB/T5009.3-2003《食品中蛋白质的测定》测定水解胶原蛋白中水份含量。
灰份含量：采用GB/T5009.3-2003《食品中蛋白质的测定》测定水解胶原蛋白中灰份含量。
表10不同水解胶原蛋白的性能检测结果
由表10的检测结果表明，本申请中从动物皮提取水解胶原蛋白的提取率最高为88.5％；且得到的水解胶原蛋白的蛋白质含量、分子量最高为96.5％和3300Da，水不溶物、水份和灰份含量最低为0.010％、2.17％和1.29％，在提高了水解胶原蛋白的同时，提高了水解胶原蛋白的纯度。
实施例1-3中，实施例2的水解胶原蛋白的提取率为84.5％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量、分子量为92.4％和2200Da，均高于实施例1和实施例3水解胶原蛋白；同时，实施例2水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量为0.025％、2.58％和1.57％，均低于实施例1和实施3水解胶原蛋白；表明实施例3碱溶液中的硫酸钠掺量较为合适，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与硫酸钠可稳定胶原蛋白分子结构，防止提取蛋白时复合酶溶液破坏胶原蛋白的分子结构，提高了胶原蛋白的提取率有关。
实施例4-5中，实施例4的水解胶原蛋白的提取率为84.9％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量、分子量为92.6％和2300Da，均高于实施例5水解胶原蛋白；同时，实施例4水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量为0.023％、2.45％和1.52％，均低于实施例5水解胶原蛋白；表明实施例5酸溶液中的乳酸掺量较为合适，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与乳酸可与动物皮中的钙分别生成乳酸钙，可溶解部分钙，达到去除钙的目的，钙会降低胃蛋白酶活性从而影响胶原蛋白的提取率，且钙的存在会影响胶原蛋白的纯度有关。
实施例6-9中，实施例8的水解胶原蛋白的提取率为85.7％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量、分子量为93.7％和2400Da，均高于实施例6-7和实施例9水解胶原蛋白；同时，实施例8水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量为0.019％、2.39％和1.47％，均低于实施例6-7和实施例9水解胶原蛋白；表明实施例8复合酶溶液中的胃蛋白酶和柠檬酸掺量较为合适，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与胃蛋白酶可在胶原链的非螺旋区特定位点打断胶原肽链，获得较低的免疫抗原性的胶原蛋白。采用胃蛋白酶提取胶原蛋白可最大程度的保持胶原蛋白的天然结构，获得的胶原蛋白的纯度较高，枯草杆菌蛋白酶可水解胶原蛋白，进一步提高胶原蛋白的提取率有关。
实施例10-12中，实施例11的水解胶原蛋白的提取率为86.5％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量为93.9％，均高于实施例10和实施例12水解胶原蛋白；同时，实施例11水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.016％、2.35％和1.42％，均低于实施例10和实施例12水解胶原蛋白；表明实施例11脱毛剂中的双氧水掺量较为合适，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与双氧水能够针对牛毛的毛根处进行破坏，有利于实现保毛脱毛，且双氧水在脱毛过程中，对牛皮上的胶原纤维有一定保护作用，有利于除去牛皮上的非胶原蛋白质，提高胶原蛋白的纯度有关。
实施例13-16中，实施例15的水解胶原蛋白的提取率为87.5％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量和分子量分别为94.5％和2600Da，均高于实施例13-14和实施例16水解胶原蛋白；同时，实施例15水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.014％、2.30％和1.38％，均低于实施例13-14和实施例16水解胶原蛋白；表明实施例11脱毛剂中的七水硫酸亚铁和三乙醇胺掺量较为合适，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与七水硫酸亚铁和三乙醇胺同时作为脱毛助剂加入，其中的铁离子和乙醇胺协同使双氧水分解速度加快，且三乙醇胺自身同样具有脱毛效果，脱毛效果增强，并缩短了脱毛处理的时间。水杨酸去除表面角质层，且不会进入动物皮内部损坏胶原蛋白分子结构，提高胶原蛋白的纯度有关。
实施例17-21中，实施例20的水解胶原蛋白的提取率为87.9％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量和分子量分别为95.1％和2800Da，均高于实施例17-19和实施例21水解胶原蛋白；同时，实施例20水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.011％、2.27％和1.34％，均低于实施例17-19和实施例21水解胶原蛋白；表明实施例20脱脂剂中的脂肪酶和壬基酚聚氧乙烯醚掺量较为合适，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与脂肪酶和壬基酚聚氧乙烯醚结合使用，使脱脂更加均匀、彻底有关。
实施例22-24中，实施例23的水解胶原蛋白的提取率为88.2％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量和分子量分别为95.6％和2900Da，均高于实施例22和实施例24水解胶原蛋白；同时，实施例23水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.010％、2.24％和1.32％，均低于实施例22和实施例24水解胶原蛋白；表明实施例23脱脂剂中加入辛基琼脂糖，提高了水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与辛基琼脂糖可提高脂肪酶的稳定性和酶活力，从而进一步提高胶原蛋白的纯度有关。
实施例25-27中，实施例26的水解胶原蛋白的提取率为88.3％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量和分子量分别为96.1％和3000Da，均高于实施例25和实施例27水解胶原蛋白；同时，实施例23水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.008％、2.19％和1.27％，均低于实施例25和实施例27水解胶原蛋白；表明实施例26复合酶溶液中加入木瓜蛋白酶后，可提高水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对胶原蛋白的分解位点不同，增加木瓜蛋白酶可实现水解胶原蛋白的多位点分解，提高胶原蛋白的提取率有关。
结合实施例26和实施例28水解胶原蛋白性能检测数据发现，实施例28的水解胶原蛋白的提取率为88.5％，且水解胶原蛋白的蛋白质含量和分子量分别为96.5％和3300Da，均高于实施例26水解胶原蛋白；同时，实施例23水解胶原蛋白中的水不溶物、水份和灰份含量最低为0.010％、2.17％和1.29％，均低于实施例26水解胶原蛋白；表明在制备方法中的超声波酶解中超声波的功率为350W，可提高水解胶原蛋白的提取率和纯度。可能是与调节超声波酶解中超声波的功率，使木瓜蛋白酶、胃蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶的酶活力提高，促进酶解胶原蛋白，提高胶原蛋白的提取率有关。
另外，结合对比例1-4和实施例1的各项指标数据发现，本申请选用的碱溶液、酸溶液、复合酶溶液以及超声波酶解的条件，均可不同程度提高水解胶原蛋白的提取率和纯度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (2)
1.一种从动物皮制取水解胶原蛋白的方法，其特征在于，其包括如下操作步骤：
（1）动物皮预处理：料液比控制为1:10，将动物皮水洗，脱毛处理，沥出，搅碎，水洗，脱脂处理，水洗，备用；
（2）除杂蛋白：料液比控制为1:20，将预处理后的动物皮放至碱溶液中浸泡10min，沥出，再放至微酸溶液中浸泡处理5min，微酸溶液pH为4，沥出，水洗，晾干，备用；
所述碱溶液由如下重量份组分构成：氢氧化钠2份、硫酸钠4份、水90份；
所述微酸溶液包括如下重量份组分：醋酸2份、1mol/L的乳酸6份、水95份；
（3）提取胶原蛋白：料液比控制为1:15，将除杂后的动物皮加至复合酶溶液中浸泡，调节pH为6，在38℃条件下超声波酶解3h，超声波的功率为350W，离心，取上清液，冷冻干燥，得到胶原蛋白；
所述复合酶溶液包括如下重量份组分：胃蛋白酶5份、枯草杆菌蛋白酶0.5份、柠檬酸0.2份、木瓜蛋白酶8份；
所述步骤（1）中的脱毛处理是将动物皮浸泡至脱毛剂中10min，所述脱毛剂包括如下重量份组分：双氧水3.5份、七水硫酸亚铁0.03份、三乙醇胺0.5份、水杨酸8份、水50份；
所述步骤（1）中的脱脂处理是将动物皮浸泡至30℃的脱脂剂中20min，所述脱脂剂包括如下重量份组分：脂肪酶0.4份、壬基酚聚氧乙烯醚0.8份、二元羧酸0.2份、辛基琼脂糖0.25份。
2.根据权利要求1所述的从动物皮制取水解胶原蛋白的方法，其特征在于：所述动物皮为牛皮、羊皮、猪皮中的一种。
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| CN202210386979.5A Active CN114907470B (zh) | 2022-04-13 | 2022-04-13 | 一种从动物皮制取水解胶原蛋白的方法及水解胶原蛋白 |
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| CN (1) | CN114907470B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101434642A (zh) * | 2007-11-15 | 2009-05-20 | 黑龙江大学 | 无变性猪皮不溶性胶原粉的制造方法 |
| CN110628857A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-31 | 南宁学院 | 一种牛皮中胶原蛋白的提取方法 |
-
2022
- 2022-04-13 CN CN202210386979.5A patent/CN114907470B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101434642A (zh) * | 2007-11-15 | 2009-05-20 | 黑龙江大学 | 无变性猪皮不溶性胶原粉的制造方法 |
| CN110628857A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-31 | 南宁学院 | 一种牛皮中胶原蛋白的提取方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 酶解技术提取动物组织中的胶原蛋白及其肽的研究进展;周婷等;食品工业科技;第41卷(第15期);332-338 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114907470A (zh) | 2022-08-16 |
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