TWI770078B - 膠原蛋白處理方法 - Google Patents

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Abstract

一種膠原蛋白處理方法，是先將豬皮清洗、脫油、去味、殺菌後得到粗料，再將該粗料與蛋白分解酶混合，置於pH值為2～3的酸性溶液混合後萃取並過濾，以得到混合液。調整該混合液的pH值使該混合液中的蛋白分解酶失活後，乾燥該混合液以得到混合物。將該混合物浸泡於鹽類溶液中，以得到由該混合物形成的膠原蛋白體。本發明膠原蛋白處裡方法，提供了一種嶄新的處理膠原蛋白的方法，能促進膠原蛋白產業發展。

Description

膠原蛋白處理方法
本發明是有關於一種純化、萃取物料的方法，特別是指一種能夠處理豬皮中的膠原蛋白的膠原蛋白處理方法。
膠原蛋白為人體中含量眾多的結構性蛋白質，占人體蛋白質總量的25%以上，主要存在於結締組織，或以細胞間質的形式存在於人體中。膠原蛋白有許多用途，例如作為食用的蛋白質補充劑、應於於化妝品及保養品中，或者應用於醫學領域等等。由於膠原蛋白用途廣且價值高，因此許公司都投入了膠原蛋白的生產、製造之研發領域中。因此，如何提供一種新的膠原蛋白的製造方法，以促進膠原蛋白產業之發展，是一值得被深入研究並加以解決的課題。
本發明的目的，在於提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的膠原蛋白處理方法。
該膠原蛋白處理方法，包含：步驟A：提供乾淨的豬皮作為粗料。步驟B：將粗料與蛋白分解酶及酸性溶液混合後萃取並過濾以得到混合液。步驟C：調整pH值以使該混合液中的蛋白分解酶失活後，乾燥該混合液以得到混合物。步驟D：將該混合物浸泡於鹽類溶液中，以得到由該混合物形成的膠原蛋白體。
於該步驟A中，較佳地是先清洗購得的豬皮，並去除附著於豬皮上的豬毛，再利用超臨界流體與豬皮混合，以將豬皮中的油脂萃取出來，脫去油脂並去除豬皮異味。該超臨界流體較佳為二氧化碳，且較佳是在溫度30℃～35℃，壓力為300bar～400bar的條件下與豬皮混合進行超臨界萃取。於前述條件下進行超臨界萃取，能更有效地將豬皮中的油脂脫除，並去除異味。較佳地，以超臨界流體萃取後，還以雙氧水殺菌，以確保衛生安全。
於該步驟B中，較佳地該酸性溶液的pH值為2～3，舉例來說能為鹽酸溶液、醋酸溶液、檸檬酸溶液，或前述溶液的任一種組合。其中，該酸性溶液較佳為鹽酸溶液或檸檬酸溶液。更佳地，該酸性溶液為檸檬酸溶液。該酸性溶液較佳選擇鹽酸溶液，與更佳選擇檸檬酸溶液的原因容後說明。於該步驟B中，該蛋白分解酶為胃蛋白酶、嗜熱性蛋白酶、彈性蛋白酶或前述酵素的任一種組合。較佳地，該蛋白分解酶為胃蛋白酶，因為能較佳地於該酸性溶液的酸性環境中發揮功效，並適當地剪切膠原蛋白的位置。
於該步驟C中，該混合物實際上主要是由該混合液中的膠原蛋白乾燥所形成，並含有因酸鹼中和所產生的鹽類。其中，如於該步驟B中採用鹽酸溶液或檸檬酸溶液進行萃取，則於調整該混合液的pH值以使蛋白分解酶失活時，將能避免膠原蛋白直接析出團聚，而能於該混合液乾燥後形成一呈連續性較佳的片狀或膜狀且呈透明或半透明之該混合物。
於該步驟D中，該混合物於該鹽類溶液的作用下，其所含有的膠原蛋白，將彼此堆疊得更緊密，而結構變得更加紮實。所述的鹽類溶液舉例來說能為氯化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、磷酸二氫鈉溶液，或前述溶液的任一種組合。
該膠原蛋白處理方法的功效在於：提供了一種能有效處理豬皮中的膠原蛋白的方法，能利用豬皮製得該膠原蛋白體，並能進一步清洗純化以製得純度高的膠原蛋白，供相關膠原蛋白產業使用，並促進膠原蛋白產業的發展。
較佳地，於該步驟B中，該酸性溶液為檸檬酸溶液。於該步驟C中，是將調整pH值後的該混合液倒入容器中乾燥以得到該混合物。於該步驟D中，是將鹽類溶液倒入該容器中，以得到由該混合物形成的該膠原蛋白。該膠原蛋白處理方法還包含位於該步驟D後的步驟E。於該步驟E中，是帶動該膠原蛋白於清洗液中反覆移動，以洗去該膠原蛋白體中的雜質。較佳地，於該步驟E中，是反覆清洗直到該膠原蛋白的導電度小於10µS/m，以得到高純度的膠原蛋白。
由於在該步驟B中，該酸性溶液是採用檸檬酸，因此於該步驟C中所形成的該混合物，將呈連續性較佳的片狀或膜狀，復以該步驟D以鹽類溶液處理該混合物，能使呈連續片狀或膜狀的該膠原蛋白體於該步驟E中清洗時，不易散開化掉，從而具有減少損失並提高產率及降低生產成本等優點。
《實施例1》
本發明膠原蛋白處理方法的一個實施例1，包含一個預先處理步驟S1、一個酸液萃取步驟S2、一個乾燥處理步驟S3、一個浸泡鹽液步驟S4，以及一個清洗純化步驟S5。
〈預先處理步驟S1〉
購入經產銷檢驗的豬全皮，刮除豬全皮的油脂與豬毛後，切取出豬全皮的真皮部位，並將豬全皮的真皮部位風乾後磨碎製得豬皮碎。以二氧化碳超臨界流體，於溫度約35℃且壓力約350bar的條件下萃取豬皮碎，以將豬皮碎中的油脂及帶有異味之物質萃取出來。將萃取後的豬皮碎以清水清洗，並以雙氧水殺菌後，得到粗料備用。
〈酸液萃取步驟S2〉
於該酸液萃取步驟S2中，是先取約125g的該粗料加入約250g的包含檸檬酸(Citric Acid, CA)之酸性溶液中，並維持pH值約為2～3的條件下加入足量的胃蛋白酶作為蛋白分解酶萃取。亦即於本實施例1，是以pH值約為2～3的檸檬酸溶液進行萃取，且萃取過程中是維持pH值約為2～3。於萃取72小時後以篩網濾除固體成分，可得到一混合液。
〈乾燥處理步驟S3〉
將該混合液倒入一容器中，並加入濃度5N的氫氧化鈉溶液約900ml以將該混合液調整為鹼性(pH值約8.5)，並使蛋白分解酶失活。調整pH值後的該混合液，將如圖2右所示，呈清澈透明狀。乾燥調整pH值後的該混合液以除去液體成分，並留下聚積於該容器底部的一混合物如圖3右所示。該混合物呈白色半透明狀。其中，圓圈部位由酸鹼中和後所產生的鹽類結晶而形成。
〈浸泡鹽液步驟S4〉
於該浸泡鹽液步驟S4中，是於該容器中倒入pH值約為8.5且包含碳酸氫鈉的鹽類溶液約400ml，使該混合液浸泡於該鹽類溶液中，並靜置直到該混合物形成如圖4左所示的呈白色的膠原蛋白體。
〈清洗純化步驟S5〉
將該膠原蛋白體自該容器取出並放入清洗液(水)中，輕柔地帶動該膠原蛋白體於清水中反覆移動以進行清洗。清洗過程大約持續20分鐘後換水，並重複3次後乾燥可得到一高純度的膠原蛋白。將所得到的高純度的膠原蛋白，以西方墨點法分析分子量，並將分析結果記載於圖5中。
《實施例2、3》
實施例2、3與實施例1類似，不同的地方在於：於該浸泡鹽液步驟S4中，實施例2的鹽類溶液為pH值約6.73的氯化鈉溶液，實施例3的鹽類溶液為pH值約9.28磷酸二氫鈉溶液。實施例2於該浸泡鹽液步驟S4中所得到的膠原蛋白體如圖4中所示，實施例3於該浸泡鹽液步驟S4中所得到的膠原蛋白體如圖4右所示。
《實施例4、5》
實施例4、5與實施例1類似，不同的地方在於：於該酸液萃取步驟S2中，實施例4是使用鹽酸溶液進行萃取，實施例5是以醋酸溶液進行萃取。實施例4中，於該乾燥處理步驟S3中調整pH值使蛋白分解酶失活後的該混合液如圖2左所示，而於該乾燥處理步驟S3中所得到的混合物則如圖3左所示。實施例5中，於該乾燥處理步驟S3中調整pH值使蛋白分解酶失活後的該混合液如圖2中所示，而於該乾燥處理步驟S3中所得到的混合物則如圖3中所示。同樣針對實施例4、5所製得的膠原蛋白進行西方墨點實驗，並將實驗結果與實施例1比較如圖5所示。
參閱圖1、4，可以看到於該浸泡鹽液步驟S4中，不論是使用碳酸氫鈉溶液的該實施例1、使用食鹽溶液的該實施例2，或者使用磷酸二氫鈉的該實施例3，該混合物於浸泡在該鹽類溶液後，都能如圖4所示地形成呈白色實心狀的膠原蛋白體。
參閱圖1至3，從圖2可以看到，於該乾燥處理步驟S3中，使用醋酸溶液的實施例5的該混合液中的膠原蛋白，於調整pH值後旋即析出，而實施例1調整pH值後的該混合液則依然呈清澈透明，而實施例4調整pH值後的該混合液則界於兩者之間，且偏清澈透明。從圖3中則可以看到，於該乾燥處理步驟S3中，使用醋酸溶液的實施例5所得到的混合物具有許多尺寸較大的孔洞，而使用鹽酸溶液的實施例4所得到的該混合物，雖然具有小尺寸的孔洞，但整體而言連續性較實施例5好上許多。從圖3中也可以看到，使用檸檬酸溶液的該實施例1所得到的該混合物，呈連續性最佳的片狀/膜狀。由於實施例1、4的混合物的連續性較佳，因此浸泡鹽類溶液後所形成的該膠原蛋白體，於該清洗純化步驟S5中進行清洗時較不易散開化掉，而能減少損失，並提高所製得的膠原蛋白產率。
參閱圖1、5，由圖5中可知，於該酸液萃取步驟S2中，不論是使用檸檬酸的實施例1、使用鹽酸的實施例4、或者使用醋酸的實施例5，均能製備出分子量分佈相當的膠原蛋白。
綜上所述，本發明膠原蛋白處理方法的功效在於：提供了一種能有效處理豬皮中的膠原蛋白的方法，能利用豬皮製得該膠原蛋白體，並能進一步清洗純化以製得純度高的膠原蛋白，供相關膠原蛋白產業使用，並促進膠原蛋白產業的發展。
以上所述者，僅為本發明的實施例而已，不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
無。 S1‧‧‧預先處理步驟S2‧‧‧酸液萃取步驟S3‧‧‧乾燥處理步驟S4‧‧‧浸泡鹽液步驟S5‧‧‧清洗純化步驟
本發明其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一個步驟流程圖，說明本發明膠原蛋白處理方法的一個實施例1； 圖2是一張照片，說明實施例1、4、5中各自的一個混合液於一乾燥處理步驟S3中調整pH值後的狀態； 圖3是一張照片，說明實施例1、4、5中於該乾燥處理步驟S3中各自所得到的一個混合物的狀態； 圖4是一張照片，說明實施例1～3於該浸泡鹽液步驟S4中各自所得到的一個膠原蛋白體；及 圖5是一張照片，說明實施例1、4、5所製得的膠原蛋白的西方墨點實驗結果。
S1‧‧‧預先處理步驟
S2‧‧‧酸液萃取步驟
S3‧‧‧乾燥處理步驟
S4‧‧‧浸泡鹽液步驟
S5‧‧‧清洗純化步驟

Claims (10)

  1. 一種膠原蛋白處理方法，包含：步驟A：提供乾淨的豬皮作為粗料；步驟B：將該粗料與蛋白分解酶混合，置於酸性溶液中萃取後過濾以得到混合液；步驟C：調整該混合液的pH值使該混合液中的蛋白分解酶失活後，乾燥該混合液以得到混合物；及步驟D：將該混合物浸泡於鹽類溶液中，以得到由該混合物形成的膠原蛋白體；其中，該蛋白分解酶為胃蛋白酶，該酸性溶液為鹽酸溶液、檸檬酸溶液，或前述溶液的任一種組合。
  2. 如請求項1所述的膠原蛋白處理方法，其中，於該步驟A中，是對豬皮清洗、脫油、去味、殺菌以得到乾淨的粗皮作為粗料。
  3. 如請求項2所述的膠原蛋白處理方法，其中，於該步驟A中，是利用超臨界流體與豬皮混合以脫去豬皮的油脂並去除豬皮異味。
  4. 如請求項3所述的膠原蛋白處理方法，其中，該超臨界流體為二氧化碳，並在溫度為30℃~35℃且壓力為300bar~400bar的條件下與豬皮混合。
  5. 如請求項1所述的膠原蛋白處理方法，其中，該酸性溶液的pH值為2~3。
  6. 如請求項1所述的膠原蛋白處理方法，其中，該鹽類溶液為氯化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、磷酸二氫鈉溶液，或前述 溶液的任一種組合。
  7. 如請求項1至6中任一項所述的膠原蛋白處理方法，其中，於該步驟B中，該酸性溶液為檸檬酸。
  8. 如請求項7所述的膠原蛋白處理方法，還包含位於該步驟D後的步驟E，於該步驟E中，是帶動該膠原蛋白體於清洗液中反覆移動，以洗去該膠原蛋白體中的雜質，並得到膠原蛋白。
  9. 如請求項8所述的膠原蛋白處理方法，其中，於該步驟C中，是將調整pH值後的該混合液於容器中乾燥以得到該混合物，於該步驟D中，是將鹽類溶液倒入該容器中，以得到由該混合物形成的該膠原蛋白體。
  10. 如請求項9所述的膠原蛋白處理方法，其中，於該步驟E中，是反覆清洗直到該膠原蛋白的導電度小於10μS/m。
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