CN117551187A - 一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法，包括：1）将羊骨清洗后粉碎；2）将骨粉与水混合后热压抽提、高压匀质；3）向抽提液中加入复合菌剂后酶解；4）将酶解液进行加热浓缩；5）将胶原蛋白肽浓缩液进行干燥得骨胶原蛋白肽。本发明的整体工艺简单易操作，胶原蛋白肽的产率高、分子量小，且无任何污染物排放，有效解决现有工艺中胶原蛋白肽生产指标低的技术问题，值得大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种骨胶原蛋白肽的生产方法，尤其涉及一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法，属于保健食品加工技术领域。
背景技术
骨胶原蛋白肽是骨胶原蛋白部分水解的产物。骨胶原蛋白肽具有抑制血管紧张素转化酶活性、抗氧化活性，具有除自由基，减少膝关节或髋关节等骨关节炎患者疼痛，增强骨密度，维持骨代谢平衡等功效。相比于作为原料的骨胶原蛋白，骨胶原蛋白肽分子量小，可被小肠绒毛上皮细胞直接吸收，营养效果比胶原蛋白更好，成为广泛研究的对象。
骨胶原蛋白肽是以动物骨骼中的骨胶原蛋白作为原料。动物骨骼作为屠宰工业中的副产品，相对于动物皮等骨胶原蛋白来源而言，具有原料丰富、价格低廉的优点，并且能够实现工业副产品的再利用，减少环境污染和资源浪费。
羊骨中的蛋白质含量很高，可与鲜肉媲美，而且羊骨蛋白是较为全价的可溶性蛋白质，是优质的蛋白源。当今已有从各种常见的畜禽类骨头如猪骨、羊骨、牛骨、鸡骨中提取胶原多肽的工艺，常见的水解方法有酸碱法和酶法等。但目前的提取方法所得到的骨胶原蛋白肽品质不高，且存在提取率差、存储稳定性不足、分子量大等各种缺陷，找到一种高效安全且环保的提取工艺，以实现骨胶原蛋白肽的工业化实际应用和生产，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有胶原蛋白肽提取方法所存在的不足，提供一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法，包括如下步骤：
（1）将羊骨洗净后水煮去油脂，捞出后用碎骨机粉碎得骨粉；
（2）将步骤（1）所得的骨粉与水按照质量比1：(3～6）混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.1～0.2MPa、温度100～120℃，抽提2～3小时，后进行高压匀质处理；
（3）向步骤（2）所得抽提液中加入复合菌剂后于搅拌条件下进行酶解，所述复合菌剂包含解淀粉芽孢杆菌、副球菌、波茨坦短芽孢杆菌和类干酪乳杆菌，复合菌剂中各菌株的活菌数之比为1：（0.6-0.8）：（1.2-1.5）：（0.5-0.6），控制酶解过程的温度为30～40℃，一次酶解1.5～2小时后向其中加入风味蛋白酶，继续酶解1～2小时后灭酶，过滤后得酶解液；
（4）将步骤（3）所得的酶解液进行加热浓缩进一步提纯，获得胶原蛋白肽浓缩液；
（5）将步骤（4）所得的胶原蛋白肽浓缩液进行干燥即得骨胶原蛋白肽。
进一步，步骤（1）中水煮过程的时间为30～40min；
进一步，步骤（2）中骨粉与水的质量比为1：（4～5）；
进一步，步骤（2）中高压匀质处理的压力为12～13MPa；
进一步， 步骤（3）中所述抽提液与复合菌剂的质量比为1：（0.05～0.1）；
进一步，步骤（3）中所述抽提液与风味蛋白酶的质量比为1：（0.01-0.05）；
进一步，步骤（3）中所述灭酶过程的温度为90～100℃，灭酶时间为10～15min。
本发明的有益效果是：
1）解淀粉芽孢杆菌和波茨坦短芽孢杆菌均属于芽孢杆菌属，其代谢产物中包含多种不同类型的蛋白酶，副球菌的代谢产物中也含有特定类型的蛋白酶，这些不同类型的蛋白酶组合使用能够增加酶切位点，因此可充分酶解不易溶解的胶原蛋白，从而增强酶解效果，获得大量低分子量多肽；类干酪乳杆菌属于乳杆菌属，能够分解发酵抽提液中存在的各种多糖，消除蛋白酶作用存在的壁垒和障碍，辅助蛋白酶更好地发挥作用；
2）风味蛋白酶可对多肽分子链末端进行修饰，使酶解产生的苦味肽含量得到控制，鲜味肽含量增多，大大提高了产物的风味，后通过美拉德反应进行生香，提高蛋白质的转化率和利用率；
3）本发明的整体工艺简单易操作，胶原蛋白肽的产率高、分子量小，且无任何污染物排放，有效解决现有工艺中胶原蛋白肽生产指标低的技术问题，值得大规模推广和应用。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明中使用的解淀粉芽孢杆菌可使用市面上任一厂家的产品，波茨坦短芽孢杆菌和类干酪乳杆菌购自上海保藏生物技术中心，波茨坦短芽孢杆菌货号：SHBCC D81234，类干酪乳杆菌货号：SHBCC D24380，副球菌购自上海研生实业有限公司，货号：YS-J6847，复合菌剂的整体活菌量为50～60亿CFU/g。
实施例1
一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法，包括如下步骤：
（1）将羊骨洗净后水煮去油脂，捞出后用碎骨机粉碎得骨粉；
（2）将步骤（1）所得的骨粉与水按照质量比1：3混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.1～0.2MPa、温度100～120℃，抽提3小时，后于12～13MPa的条件下进行高压匀质处理；
（3）向步骤（2）所得抽提液中加入复合菌剂后于搅拌条件下进行酶解，所述复合菌剂包含解淀粉芽孢杆菌、副球菌、波茨坦短芽孢杆菌和类干酪乳杆菌，复合菌剂中各菌株的活菌数之比为1：0.8：1.5：0.5，抽提液与复合菌剂的质量比为1：0.05，控制酶解过程的温度为35～40℃，一次酶解1.5～2小时后向其中加入风味蛋白酶，抽提液与风味蛋白酶的质量比为1：0.01，继续酶解1小时后于100℃下灭酶10min，过滤后得酶解液；
（4）将步骤（3）所得的酶解液进行加热浓缩进一步提纯，获得胶原蛋白肽浓缩液；
（5）将步骤（4）所得的胶原蛋白肽浓缩液进行干燥即得骨胶原蛋白肽。
实施例2
一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法，包括如下步骤：
（1）将羊骨洗净后水煮去油脂，捞出后用碎骨机粉碎得骨粉；
（2）将步骤（1）所得的骨粉与水按照质量比1：5混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.1～0.2MPa、温度100～120℃，抽提2小时，后于12～13MPa的条件下进行高压匀质处理；
（3）向步骤（2）所得抽提液中加入复合菌剂后于搅拌条件下进行酶解，所述复合菌剂包含解淀粉芽孢杆菌、副球菌、波茨坦短芽孢杆菌和类干酪乳杆菌，复合菌剂中各菌株的活菌数之比为1：0.6：1.2：0.6，抽提液与复合菌剂的质量比为1：0.08，控制酶解过程的温度为30～35℃，一次酶解1.5～2小时后向其中加入风味蛋白酶，抽提液与风味蛋白酶的质量比为1：0.03，继续酶解1～2小时后于90℃下灭酶15min，过滤后得酶解液；
（4）将步骤（3）所得的酶解液进行加热浓缩进一步提纯，获得胶原蛋白肽浓缩液；
（5）将步骤（4）所得的胶原蛋白肽浓缩液进行干燥即得骨胶原蛋白肽。
实施例3
一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法，包括如下步骤：
（1）将羊骨洗净后水煮去油脂，捞出后用碎骨机粉碎得骨粉；
（2）将步骤（1）所得的骨粉与水按照质量比1：6混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.1～0.2MPa、温度100～120℃，抽提3小时，后于12～13MPa的条件下进行高压匀质处理；
（3）向步骤（2）所得抽提液中加入复合菌剂后于搅拌条件下进行酶解，所述复合菌剂包含解淀粉芽孢杆菌、副球菌、波茨坦短芽孢杆菌和类干酪乳杆菌，复合菌剂中各菌株的活菌数之比为1：0.7：1.4：0.6，控制酶解过程的温度为35～40℃，一次酶解1.5～2小时后向其中加入风味蛋白酶，抽提液与风味蛋白酶的质量比为1：0.05，继续酶解1～2小时后于100℃灭酶15min，过滤后得酶解液；
（4）将步骤（3）所得的酶解液进行加热浓缩进一步提纯，获得胶原蛋白肽浓缩液；
（5）将步骤（4）所得的胶原蛋白肽浓缩液进行干燥即得骨胶原蛋白肽。
性能测试
采用尺寸排阻色谱测定、峰面积归一化法计算样品分子量的分布情况。色谱检测条件：尺寸排阻色谱柱(粒径5μm、孔径400A、排阻限0-10000Da)，流动相pH=6.7、100mmol/L磷酸盐缓冲液，柱温为室温，流速0.5mL/min，检测波长 280nm，上样质量浓度1.0mg/mL。
骨胶原蛋白肽的理化指标检测参考《食品安全国家标准胶原蛋白肽 GB31645-2018》，包括：总氮检测方法参照GB5009.5进行，灰分检测方法参照GB5009.4进行。
胶原蛋白提取率为提取获得胶原蛋白的总质量与动物骨原料中胶原蛋白的总质量之比，测试结果如表1所示。
表1 实施例1-3所得产品的性能测试结果
由表1中的数据可以看出，本发明实施例1-3获得的胶原蛋白肽分子量小于600Da占比100%，更容易被人体吸收和利用，胶原蛋白提取率稳定在45%左右，实现了骨胶原蛋白肽的高效提取。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种使用羊骨生产骨胶原蛋白肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将羊骨洗净后水煮去油脂，捞出后用碎骨机粉碎得骨粉；
（2）将步骤（1）所得的骨粉与水按照质量比1：(3～6）混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.1～0.2MPa、温度100～120℃，抽提2～3小时，后进行高压匀质处理；
（3）向步骤（2）所得抽提液中加入复合菌剂后于搅拌条件下进行酶解，所述复合菌剂包含解淀粉芽孢杆菌、副球菌、波茨坦短芽孢杆菌和类干酪乳杆菌，复合菌剂中各菌株的活菌数之比为1：（0.6-0.8）：（1.2-1.5）：（0.5-0.6），控制酶解过程的温度为30～40℃，一次酶解1.5～2小时后向其中加入风味蛋白酶，继续酶解1～2小时后灭酶，过滤后得酶解液；
（4）将步骤（3）所得的酶解液进行加热浓缩进一步提纯，获得胶原蛋白肽浓缩液；
（5）将步骤（4）所得的胶原蛋白肽浓缩液进行干燥即得骨胶原蛋白肽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述抽提液与复合菌剂的质量比为1：（0.05～0.1）。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中酶解过程的温度为35～40℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述灭酶过程的温度为90～100℃，灭酶时间为10～15min。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤（2）中骨粉与水的质量比为1：（4～5）。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤（2）中高压匀质处理的压力为12～13MPa。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（2）中高压匀质处理的压力为12～13MPa。
8.根据权利要求1-4、7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤（1）中水煮过程的时间为30～40min。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（1）中水煮过程的时间为30～40min。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（1）中水煮过程的时间为30～40min。
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