利用动物软骨分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法技术

技术编号:21908380 阅读:58 留言:0更新日期:2019-08-21 10:46
本发明专利技术公开了一种利用动物软骨(牛、猪、鲨鱼等)分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的制备方法:将动物软骨原料用乙酸抽提,将抽提液经过超滤浓缩得到浓缩液A,浓缩液A经过醇沉、精制,过滤、醇沉、脱水、干燥得硫酸软骨素。将反应釜中剩余的软骨成分用蛋白酶进行水解后过滤,加活性炭吸附过滤,纳滤浓缩、双效浓缩后进行喷雾干燥制得胶原蛋白多肽。本发明专利技术实现软骨资源的高值化利用,可同时高效提取分离硫酸软骨素与胶原蛋白肽,提高产品附加值,减少环境污染。

Extraction of Chondroitin Sulfate and Collagen Peptide from Animal Cartilage

【技术实现步骤摘要】
利用动物软骨分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法
本专利技术涉及一种动物软骨的加工技术,特别是利用动物软骨分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法,具体涉及先用乙酸抽提的方法提取硫酸软骨素再用酶解法提取胶原蛋白肽的一种生产工艺。
技术介绍
我国是一个人口大国,农业、畜牧业比较发达,软骨资源比较丰富。动物软骨、喉骨、鼻骨和气管中富含硫酸软骨素和胶原蛋白等活性成分已经被广泛的应用于药品、保健食品、化妆品以及食品等领域中。硫酸软骨素素(ChondroitinSulfate,CS)是一种由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖构成的重复二糖单位组成的酸性粘多糖。它含有50-70个双糖基本结构,分子量为10000-50000之间。按照其化学组成和结构可以具体分为:硫酸软骨素A、B、C、D、E、F、H等多种同分异构体。硫酸软骨素是从动物软骨中提取,主要是硫酸软骨素A和硫酸软骨素C及其他硫酸软骨素的混合物。硫酸软骨素A和硫酸软骨素C均有D-氨基葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-氨基半乳糖组成,只是硫酸基的位置不同。硫酸软骨素通常是和胶原蛋白结合形成糖蛋白的形式存在。硫酸软骨素生产方式分为碱解法(收率低、杂质多、污染严重已经被淘汰)及酶解法(目前硫酸软骨素生产厂家主流生产方法)都是把硫酸软骨素和胶原蛋白肽同时从软骨中通过不同种酶的作用同时水解到同一溶液中,然后逐步通过树脂吸附、超滤、氧化、醇沉、脱水、干燥得到硫酸软骨素;树脂吸附后的废液或超滤滤出液经过纳滤、双效浓缩以及喷雾干燥得到粗胶原蛋白肽。部分生产企业只选择提取硫酸软骨素而胶原蛋白肽随废水排放浪费掉,部分生产厂家做简单的提取得粗的蛋白粉以饲料或生物发酵培养基的形式销售,附加值非常低。酶解法和碱解法相比具有收率高、杂蛋白含量相对较低、硫酸软骨素含量较高的优势,但是也不是最理想的生产方法。硫酸软骨素广泛的应用于药品、保健食品、化妆品以及食品等领域中,因为硫酸软骨素在临床上主要用于防治关节炎、治疗神经痛、关节痛、动脉硬化症、听觉障碍及肝炎等疾病,对冠心病、风湿性炎症,对降血脂、抗血栓、抗肿瘤及伤口愈合等具有良好的疗效。还可以做为滴眼剂来使用。硫酸软骨素做为保健食品、食品、食品添加剂除了具有以上功效以外还具有食品的乳化、祛除异味的效果。硫酸软骨素用作化妆品可以调节皮肤细胞代谢、促进营养物质的吸收、对皮肤保湿以及改善发质。胶原蛋白是一种在动物体内含量最丰富的功能性蛋白质。占蛋白质总含量的33%左右。胶原蛋白主要分布在皮肤、软骨、肌腱、腺体、骨骼等器官中。美国FDA将胶原蛋白肽归类为最高安全等级目录(GRAS)内。可见其安全性非常高。胶原蛋白肽具有非常好的水溶性、分散性、营养性、易消化吸收、低过敏性。胶原蛋白肽在食品中的应用:预防性保健食品,降血压食品,补钙食品,美容,延缓衰老类保健食品,胶原蛋白肽应用于镇静的保健食品中。市场中高端补钙产品、美容产品、治疗骨关节炎的保健食品中都有胶原蛋白肽。市场上已经出现了以胶原蛋白肽为主的固体功能性饮料,乳制品里面也添加胶原蛋白肽。胶原蛋白肽促进皮肤胶原代谢、快速止血、降低血清中胆固醇含量等方面的生理功能,是食品和医药领域重要的添加剂。随着硫酸软骨素和胶原蛋白肽的生物活性不断被发现以及在各个领域的应用不断的被扩展,有关硫酸软骨素和胶原蛋白肽的提取、纯化、分离技术已经取得很大的研究成果。其生产提取技术同样需要改进和完善。尤其是把硫酸软骨素和胶原蛋白肽分开来获得并不是先水解到同一溶液再进行分离获得。目前硫酸软骨素生产厂家采用酶解法生产成本比较高,产率和纯度相对碱解法有所提高,但生产方法不是最理想的(产品收率相对软骨本身的含量)。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺陷、解决上述技术问题之一所采用的技术方案是:利用动物软骨分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法,其特征在于:所述方法为:先采用乙酸抽提方的法从动物软骨中提取硫酸软骨素,再从剩余的软骨中提取胶原蛋白肽。优选地,所述方法包括如下步骤:(1)将动物软骨投入到反应釜中,加入纯化水;调节料液温度35-40℃,用乙酸调节料液的pH值4-6进行抽提5-10小时(抽提过程中保持pH值不变);将抽提液放出用板框式过滤机过滤得抽提液A;向反应釜中再次加入纯化水,调节料液的温度40-60℃,用NaOH调节料液pH值8-9,加入酶1进行酶解(酶解过程中保持pH值不变)4-6小时,酶解结束后调节料液温度50-60℃,用NaOH调节料液的pH值5.5-6.5加入酶2进行酶解(酶解过程中保持pH值不变)1-3小时,酶解结束,调节料液的pH值4-6后升温70-90℃使酶解所用的酶灭活;静止1-5小时,用板框式过滤机进行过滤得酶解液B;(2)硫酸软骨素的制备方式:(2a)将步骤(1)中所得抽提液A进行超滤浓缩后用乙醇进行沉淀得到一次沉淀硫酸软骨素;(2b)将步骤(2a)中所得一次沉淀硫酸软骨素用氯化钠(食用级)溶液溶解,调节溶液pH值10-12,将溶液升温40-50℃,加入双氧水(双氧水的浓度为1-4%)静止4-6小时;(2c)将步骤(2b)中静止后溶液用板框式过滤机过滤,滤液用乙醇沉淀、脱水、干燥即得硫酸软骨素成品;(3)胶原蛋白肽的制备方式:(3a)将步骤(1)中所得酶解液B的温度调节到50-70℃;加入活性炭粉末(活性碳重量:酶解液体积=10-20g:1L),用盐酸调节料液pH值4-6,反应1-4小时;(3b)将步骤(3a)中所得料液用板框式过滤机过滤,滤液用纳滤机纳滤,纳滤结束后,双效浓缩器再次浓缩得浓缩液;(3c)将步骤(3b)中所得浓缩液用巴氏消毒法灭菌后喷雾干燥(喷雾设备的进风温度220±5℃,出风温度100±5℃)即得食品级胶原蛋白肽。优选地,步骤(1)中所述处理为将动物软骨投入到反应釜中,软骨和纯化水的比例为1:1Kg/L(动物新鲜软骨)或1:8Kg/L(动物干软骨);调节料液温度为35-40℃,优选37±0.5℃;调节料液的pH值4-6,优选为4.5±0.2;抽提5-10小时,优选为8小时。优选地,步骤(1)中所述处理为抽提结束后调节料液的温度40-60℃,优选为50±2℃下调节溶液的pH值为8-10,优选为9.5±0.2;酶解时间为4-6小时,优选为5小时。优选地,所述NaOH溶液的质量浓度为10-50%,优选为20%。优选地,步骤(1)中所述处理为第一次酶解结束后调节料液温度50-60℃,优选为55±2℃;用盐酸调节料液的pH值为5.5-6.5,优选为6±0.2;酶解1-4小时,优选为1.5小时;酶解结束后调节料液的pH值4-6,优选为4.5±0.2。优选地,所述盐酸溶液的质量浓度为8-30%,优选为15%。优选地,步骤(1)中所述处理为酶1为碱性蛋白酶,用量为1-5‰(以软骨的重量计算),优选为2‰;酶2为风味蛋白酶用量为1-3‰(以软骨的重量计算),优选为1.5‰。优选地,步骤(1)中所述升温为升温至70-90℃。优选为80±2℃。优选地,所述静止1-5小时,优选为3小时。优选地,步骤(2)中(2a、2c)步骤所述处理为:醇沉在沉淀釜中进行。优选地,沉淀时使用乙醇浓度为≥90%,优选地用边搅拌边加入乙醇的方式。优选地,沉淀时乙醇混合液的的乙醇浓度为60-80%,优选为68±0.5%。优选地,步骤本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.利用动物软骨分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法,其特征在于:所述方法为:先采用乙酸抽提方的法从动物软骨中提取硫酸软骨素,再从剩余的软骨中提取胶原蛋白肽。

【技术特征摘要】
1.利用动物软骨分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法,其特征在于:所述方法为:先采用乙酸抽提方的法从动物软骨中提取硫酸软骨素,再从剩余的软骨中提取胶原蛋白肽。2.根据权利要求1所述的利用动物软骨分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)将动物软骨投入到反应釜中,加入纯化水;调节料液温度35-40℃,用乙酸调节料液的pH值4-6进行抽提5-10小时(抽提过程中保持pH值不变);将抽提液放出用板框式过滤机过滤得抽提液A;向反应釜中再次加入纯化水,调节料液的温度40-60℃,用NaOH调节料液pH值8-9,加入酶1进行酶解(酶解过程中保持pH值不变)4-6小时,酶解结束后调节料液温度50-60℃,用NaOH调节料液的pH值5.5-6.5加入酶2进行酶解(酶解过程中保持pH值不变)1-3小时,酶解结束,调节料液的pH值4-6后升温70-90℃使酶解所用的酶灭活;静止1-5小时,用板框式过滤机进行过滤得酶解液B;(2)硫酸软骨素的制备方式:(2a)将步骤(1)中所得抽提液A进行超滤浓缩后用乙醇进行沉淀得到一次沉淀硫酸软骨素;(2b)将步骤(2a)中所得一次沉淀硫酸软骨素用氯化钠(食用级)溶液溶解,调节溶液pH值10-12,将溶液升温40-50℃,加入双氧水(双氧水的浓度为1-4%)静止4-6小时;(2c)将步骤(2b)中静止后溶液用板框式过滤机过滤,滤液用乙醇沉淀、脱水、干燥即得硫酸软骨素成品;(3)胶原蛋白肽的制备方式:(3a)将步骤(1)中所得酶解液B的温度调节到50-70℃;加入活性炭粉末(活性碳重量:酶解液体积=10-20g:1L),用盐酸调节料液pH值4-6,反应1-4小时;(3b)将步骤(3a)中所得料液用板框式过滤机过滤,滤液用纳滤机纳滤,纳滤结束后,双效浓缩器再次浓缩得浓缩液;(3c)将步骤(3b)中所得浓缩液用巴氏消毒法灭菌后喷雾干燥(喷雾设备的进风温度220±5℃,出风温度100±5℃)即得食品级胶原蛋白肽。3.根据权利要求1或2所述的利用动物软骨分别提取硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法,其特征在于:步骤(1)中所述处理为将动物软骨投入到反应釜中,软骨和纯化水的比例为1:1Kg/L(动物新鲜软骨)或1:8Kg/L(动物干软骨);调节料液温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员:李爱菊赵艳凯王怀雷张志强
申请(专利权)人:山东海钰生物股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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