一种角蛋白的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种角蛋白的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将含有角蛋白的原料投入到第一水溶液中碱解，并进行固液分离得到第一角蛋白固体；步骤二，将第一角蛋白固体投入到第二水溶液中，加入适量复合蛋白酶在温度48～52℃、pH8.0～9.0下进行酶解4～5h，然后灭活复合蛋白酶，再然后加入适量角蛋白酶进行在温度35～40℃下酶解2.5～3.5h，最后进行固液分离得到第二角蛋白固体；步骤三，先将第二角蛋白固体使用氧化剂进行避光氧化3.5～4.5h，然后进行固液分离得到第三角蛋白固体；步骤四，将第三角蛋白固体干燥至其含水量在5％～8％以下，干燥后的第三角蛋白固体即为所需制备的角蛋白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种角蛋白的制备方法。
技术介绍
动物的蹄角含有丰富的蛋白质(约含80％～85％)和钙、磷等矿物质，但是其中的角蛋白来源于外胚层分化，属于一种纤维性的硬蛋白，由于含有独特的性质，是一种潜在的蛋白质资源，但是角蛋白含有较多的双硫键，不易溶解，因此未能充分开发利用；同时我国畜牧业发展较快，每年猪、羊的产量居世界前列，其蹄角产量在百万吨以上，通常作为废弃物被扔掉，不仅造成资源的浪费，同时破坏了环境。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是为制备角蛋白提供一种新的方法； 本专利技术的又一目的是提供一种角蛋白。 本专利技术提供的技术方案为： 一种角蛋白的制备方法，包括如下步骤： 步骤一，碱解：先将含有角蛋白的原料投入到pH12.5～13.5的第一水溶液中碱解2～2.5h，然后进行固液分离得到第一角蛋白固体，这里碱解的作用是使原料溶胀、溶解，并能初步打开二硫键； 步骤二，酶解：先将所述第一角蛋白固体投入到第二水溶液中，加入重量为所述第一角蛋白固体0.3％～0.6％的复合蛋白酶进行第一步酶解，所述第一步酶解在温度48～52℃、pH8.0～9.0、和转速60～70rpm下进行4～5h，第一步酶解用于初步溶解处第一角蛋白固体中的蛋白然后灭活所述复合蛋白酶，再然后加入重量为所述第一角蛋白固体1.3％～3.0％的角蛋白酶进行第二步酶解，所述第二步酶解在温度35～40℃和转速60～70rpm下进行2.5～3.5h，最后静置20～25min，这里第二步酶解中角蛋白酶的用量、温度和作用时间保证了其可将角蛋白二硫键打开而又不将其降解为多肽，进行所述固液分离得到第二角蛋白固体； 步骤三，氧化：先将所述第二角蛋白固体使用氧化剂进行避光氧化3.5～4.5h，然后进行所述固液分离得到第三角蛋白固体；氧化的作用是将打开的二硫键氧化成磺酸基，进行避光氧化可防止二硫键的二次氧化，同时，可防止过氧化氢的分解，提高氧化效率； 步骤四，干燥：将所述第三角蛋白固体进行干燥至其含水量在5％～8％以下，干燥后的第三角蛋白固体即为所需制备的角蛋白。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，所述固液分离的方法为使用150～100目的尼龙网过滤分离得到筛上物不溶于水的角蛋白固体，并使用清水冲洗角蛋白固体至其呈中性。这里的角蛋白固体指的是第一、第二、或第三角蛋白固体中的任意一种，使用固液分离的方法可以得到上述第一、第二、或第三角蛋白。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，还包括如下步骤：所述含有角蛋白的原料在所述碱解之前被预处理，所述预处理的步骤包括：首先将所述含有角蛋白的原料投入到重量为其2～4倍的第三水溶液中，在pH12.5～13.5和温度90～100℃下处理1.5～2h，然后排除所述第三水溶液，除去骨塞，使用清水清洗1～3次，再然后将所述含有角蛋白的原料在温度60～70℃下烘2～4h，最后将烘干后的所述含有角蛋白的原料破碎为粒径为0.180mm～0.425mm的颗粒。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，所述氧化中首先将所述第二角蛋白固体投入到重量为其2～4倍的第四水溶液中，然后调节所述第四水溶液pH至10～10.5，再然后加入体积占所述氧化中液体总体积的0.9％～1.2％的过氧化氢氧化剂，并搅拌均匀进行避光氧化，最后进行所述固液分离得到所述第三角蛋白固体。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，当需要调节溶液的pH＞7时，所述第一水溶液、所述第二水溶液、和所述第三水溶液均使用质量体积浓度为5％～7.5％的NaOH溶液调节，而所述第四水溶液使用质量体积浓度为30％Na2CO3调节。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，所述干燥步骤包括：先将所述第三角蛋白固体进行抽滤，然后进行蒸汽干燥，最后进行真空干燥，所述抽滤中的压力为-0.08～-0.10Mpa，每次抽滤20～25min后加入20kg纯化水继续抽滤，如此循环所述抽滤2～3次，抽滤可起到除去第三角蛋白固体中可能残存的水溶性试剂或可溶性杂蛋白等杂质的作用，同时抽滤可除去第三角蛋白固体中很大一部分水分；所述蒸汽干燥在温度85～95℃、蒸汽流速15～20kg/h下进行2.5～4h；所述真空干燥在温度为60～90℃和真空压力为0.02～0.08Mpa下进行，所述真空干燥时间以所述含水量而定。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，所述蒸汽干燥和所述真空干燥在多功能干燥器中完成。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，所述第一水溶液的重量为所述含有角蛋白的原料的2～4倍，所述第二水溶液的重量为所述第一角蛋白固体的3～9倍。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，所述酶解中灭活所述复合蛋白酶的方法为使用强酸调节所述第二水溶液的pH至1.5～2.5。 优选的是，所述的角蛋白的制备方法中，所述含有角蛋白的原料为羊角或猪蹄甲。 本专利技术的有益效果为： 本专利技术通过碱解、两步酶解和氧化步骤相结合的方法，提高了角蛋白的提取率，依照本专利技术的角蛋白的提取率在75％以上； 依照本专利技术的方法使用了两步酶解法，缩短了角蛋白的提取时间，同时提取到的角蛋白的稳定性较好； 依照本专利技术的方法使用废弃的羊角或猪蹄甲作为原料，实现了资源的再利用，减轻了环境污染，是一个前景广阔的环保措施，提高经济效益和生态效益； 依照本专利技术的方法制备的角蛋白可用于动物饲料添加剂、新的生物材料制备等多种用途中； 本专利技术为制备角蛋白提供一种新型方法，有效利用资源的同时保护了环境，产生较大的经济效益和生态效益。 附图说明 图1为本专利技术所述的角蛋白的制备方法的流程图； 图2为本专利技术所述的角蛋白中的氨基酸种类及其含量； 图3为通过本专利技术的方法制备的角蛋白样品的SDS-PAGE凝胶电泳图。 具体实施方式 下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。 本专利技术中所用的复合蛋白酶购买白北京索莱宝科技有限公司，产品货号为：C8800；如无特别说明，其他试剂也均为通过商业途径可以购本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角蛋白的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，碱解：先将含有角蛋白的原料投入到pH12.5～13.5的第一水溶液中碱解2～2.5h，然后进行固液分离得到第一角蛋白固体；步骤二，酶解：先将所述第一角蛋白固体投入到第二水溶液中，加入重量为所述第一角蛋白固体0.3％～0.6％的复合蛋白酶进行第一步酶解，所述第一步酶解在温度48～52℃、pH8.0～9.0、和转速60～70rpm下进行4～5h，然后灭活所述复合蛋白酶，再然后加入重量为所述第一角蛋白固体1.3％～3.0％的角蛋白酶进行第二步酶解，所述第二步酶解在温度35～40℃和转速60～70rpm下进行2.5～3.5h，最后静置20～25min，进行所述固液分离得到第二角蛋白固体；步骤三，氧化：先将所述第二角蛋白固体使用氧化剂进行避光氧化3.5～4.5h，然后进行所述固液分离得到第三角蛋白固体；步骤四，干燥：将所述第三角蛋白固体进行干燥至其含水量在5％～8％以下，干燥后的第三角蛋白固体即为所需制备的角蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种角蛋白的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，碱解：先将含有角蛋白的原料投入到pH12.5～13.5的第一水溶
液中碱解2～2.5h，然后进行固液分离得到第一角蛋白固体；
步骤二，酶解：先将所述第一角蛋白固体投入到第二水溶液中，加入重
量为所述第一角蛋白固体0.3％～0.6％的复合蛋白酶进行第一步酶解，所述第
一步酶解在温度48～52℃、pH8.0～9.0、和转速60～70rpm下进行4～5h，然后
灭活所述复合蛋白酶，再然后加入重量为所述第一角蛋白固体1.3％～3.0％的
角蛋白酶进行第二步酶解，所述第二步酶解在温度35～40℃和转速60～70rpm
下进行2.5～3.5h，最后静置20～25min，进行所述固液分离得到第二角蛋白固
体；
步骤三，氧化：先将所述第二角蛋白固体使用氧化剂进行避光氧化3.5～4.5
h，然后进行所述固液分离得到第三角蛋白固体；
步骤四，干燥：将所述第三角蛋白固体进行干燥至其含水量在5％～8％以
下，干燥后的第三角蛋白固体即为所需制备的角蛋白。
2.如权利要求1所述的角蛋白的制备方法，其特征在于，所述固液分离
的方法为使用150～100目的尼龙网过滤分离得到筛上物角蛋白固体，并使用
清水冲洗角蛋白固体至其呈中性。
3.如权利要求2所述的角蛋白的制备方法，其特征在于，还包括如下步
骤：所述含有角蛋白的原料在所述碱解之前进行预处理，所述预处理的步骤
包括：首先将所述含有角蛋白的原料投入到重量为其2～4倍的第三水溶液中，
在pH12.5～13.5和温度90～100℃下处理1.5～2h，然后排除所述第三水溶液，
除去骨塞，使用清水清洗1～3次，再然后将所述含有角蛋白的原料在温度
60～70℃下烘2～4h，最后将烘干后的所述含有角蛋白的原料破碎为粒径为
0.180mm～0.425mm的颗粒。
4.如权利要求2或3任一项所述的角蛋白的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春晖，王春青，王金枝，
申请(专利权)人：中国农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11