一种牛骨胶原蛋白肽及制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及食品工程学和生物技术领域，尤其涉及一种牛骨胶原蛋白肽及制备方法和用途。本发明专利技术的将牛鲜骨破碎，采用完全物理法去除筋膜及与骨相连接的肉，脱脂，得到白色或乳白色的干净牛骨，将牛骨粉碎，过100目筛，得到牛骨粉，高压蒸煮牛骨粉，提取胶原蛋白，然后用胰蛋白酶和复配蛋白酶—一种碱性蛋白酶，中性蛋白酶及麦芽糊精的混合物，进行分步酶解，得到牛骨肽原液。本制备工艺首次使用胰蛋白酶和复配蛋白酶两种酶分两次酶解骨粉，这样得到的肽不经过分离，既可以使85%以上的胶原蛋白肽分子量＜1000Da。

A Bovine Bone Collagen Peptide and Its Preparation Method and Application

The invention relates to the field of food engineering and biotechnology, in particular to a bovine bone collagen peptide, a preparation method and a use thereof. The invention crushes fresh bovine bone, removes fascia and meat connected with bone by complete physical method, degreases, obtains white or milky white clean bovine bone, crushes bovine bone through 100 mesh sieve, obtains bovine bone meal, high pressure boiled bovine bone meal, extracts collagen, and then uses trypsin and compound protease, a mixture of alkaline protease, neutral protease and maltodextrin. The bovine osteopeptide solution was obtained by step enzymatic hydrolysis. Trypsinase and compound protease were used to hydrolyze bone meal twice in this preparation process for the first time. The obtained peptide could not be separated, and the molecular weight of collagen peptide could be less than 85% less than 1000Da.

【技术实现步骤摘要】
一种牛骨胶原蛋白肽及制备方法和用途
本专利技术涉及食品工程学和生物
，尤其涉及一种牛骨胶原蛋白肽及制备方法和用途。
技术介绍
目前，人口老龄化已经成为全球性的现象，伴随着人口的老龄化，骨质疏松患者的数量也急剧增加，骨质疏松已成为世界性的严重问题。骨质疏松症是一种全身骨量减少，骨显微结构遭到破坏使骨脆性增加，导致在很小创伤时易发生骨折的疾病。骨质疏松(Osteoporosis)一词，是Pommer于1885年首先提出来的，其意思为骨质减少的一种疾病。骨质减少是随着年龄的增加出现的生理性老化的一个特征，骨是由钙离子和磷所构成的结晶沉着于由胶原组成的基质上而形成的，骨基质与骨矿质之比呈一定状态。骨基质不变化而骨矿质减少或者骨钙化障碍的状态称为骨软化症，骨基质和骨矿质化学组成无变化而量减少的状态称为骨质疏松症，有学者认为骨质疏松会导致骨组织显微结构改变和骨折危险度增加。研究认为骨量每降低一个标准差，骨折危险性增加1.5-3倍，女性比男性更危险，终身危险性是男性的3倍。男性与女性之间的这个差异与女性骨量峰值比男性低，绝经后又发生快速骨丢失及女性比男性长寿，女性比男性更易跌跤等因素有关。1999年中国步入老年型人口国家行列，老年人口占世界老年人口的21％左右，是世界上老年人口最多的国家。截至2017年底我国60岁及以上老龄人口已达2.4亿，占全国总人口的17.3％以上，预计到2030年，我国老龄人口超过总人口的20％而进入高度老龄化阶段，2040年以后，我国老年人将超过4亿。老年人口这样快速的增加和高龄化，使骨质疏松症和伴随发生骨质疏松性骨折的发生率也大幅度提高。因此，各个国家在预防和治疗骨质疏松性骨折的费用额度巨大，骨质疏松症和骨质疏松性骨折严重影响个人和家庭的生活质量，所以提前预防骨质疏松，提早修复骨关节出现的问题显得尤为重要，市场上补钙增加骨密度的药品，保健品应运而生。牛骨为牛科动物黄牛或水牛的骨骼，据《本草纲目》记载，“牛骨，甘，温，无毒。”我国一直都有牛骨头熬汤的饮食习惯，尤其是孕妇、老年人及骨头损伤的病人等。常有骨折后饮食骨头汤的习惯，以期补充钙质，使骨折早日愈合，在骨折愈合的中、晚期即原始骨痂形成期及骨痂改造塑型期，由于有机纤维的骨样组织逐渐钙化形成新生骨，加强改造，形成正常骨，骨样组织的骨化需要充分的钙、磷质，此时补食骨头汤是很有益处的。早在70年代，日本和西欧等国家就有专门利用猪骨、牛骨和鱼骨等畜禽骨做骨泥(西欧称骨酱)，产品向全世界出售。80年代，我国也开始自行研制骨泥机，生产口感细腻，味道鲜美的骨泥，用来做火腿香肠、肉酱。用骨泥制备的骨浸膏，可以作为各种口味独特，鲜香的调味品，汤品基料。还有利用骨头酶解或是酸碱水解，制得动物水解蛋白等调味品的配料。牛骨早在中国唐朝就有入药的记载，①治水谷痢疾：牛骨灰同曲炒，等分，为末，饮服方寸匕(张文仲)；②治鼻中生疮：牛、狗骨烧灰，以腊月猪脂共同敷之(《千金方》)；③治疳疮蚀入口鼻：牛骨烧灰，同猪脂涂(《十便良方》)。牛骨，在日常生活中熬汤作为食物，在食品加工中牛骨粉碎作为食品加工原料使用。牛骨既可以作为食品和食品辅料，也可以用作药物，现多作为食品使用。文献报道[1]牛骨中含有丰富的蛋白质、脂肪、软骨素，钙、铁、磷、锌等矿物质及维生素。骨可以以全骨的方式，如骨泥、骨粉等形式被利用，也可以以提取物的形式，如骨素、骨胶、骨油、钙磷制品等形式被利用。牛骨中蛋白质含量约为20％左右，不同品种的牛，蛋白含量略有差异。牛骨中含有17中氨基酸，且羟脯氨酸含量丰富，羟脯氨酸是胶原蛋白的标志性成分。胶原蛋白是动物结缔组织(骨、软骨、皮肤、腔、韧等)的主要成分,在脊椎动物中约占总蛋白质的1/3,形成一种十分独特的三股超螺旋结构,性质十分稳定,一般的加工温度及短时间加热都不能使其分解。胶原蛋白多肽是胶原蛋白或明胶降解后制得的低分子量产物,不仅具有很好的消化吸收特性，还具有不同于胶原的特殊生理功能。国内外研究表明，胶原蛋白多肽具有保护胃黏膜、抗溃疡、抑制血压上升,促进骨形成、皮肤胶原代谢等营养及生理功能。酶解牛骨获取胶原蛋白肽，研究表明，胶原多肽可以在肠道中被直接吸收，因此经常食用含胶原多肽的食品能有效地增加皮肤组织细胞的储水能力，增强和维持肌肤良好的弹性，强化肌肤的韧性，延缓机体的衰老，同时还可强筋健骨、增强体质。胶原蛋白是一种重要的功能性蛋白质，它与细胞增生、分化、运动、免疫、关节润滑、伤口愈合等密切相关，直接或间接地影响着我们人体的生长、衰老以及健康等。胶原蛋白有多样性和组织分布特异性，是与各器官组织有关的功能性蛋白。此外，由于其抗原性较弱，生物相容性较好，一些蛋白质表面具有抗原特性，很多人食用后出现过敏症状，这大大降低了蛋白质的适用范围及营养价值。因此就大大降低了蛋白原料的利用率造成原料的损失，也进而影响了蛋白质类产品的产量。有关研究报道指出，蛋白经蛋白酶水解后得到的蛋白肽，其抗原性远低于纯蛋白的抗原性，经临床试验证明，与蛋白引起的机体过敏反应相比多肽引起的过敏反应显著减弱。因此，在保证蛋白的营养需求的基础上减弱蛋白的抗原性，用低抗原性的蛋白肽，满足对蛋白过敏人群的需要。婴幼儿时期的儿童抵抗力低，更容易对蛋白为主的食品过敏，因此低抗原性的蛋白肽也很适用于生产婴儿食品、保健食品、医疗用品等。胶原蛋白家族包括19种胶原蛋白及10种以上胶原样蛋白[4]。在结缔组织中，不同类型的胶原具有不同的功能。几种常见的胶原蛋白有：Ⅰ型胶原蛋白、Ⅱ型胶原、Ⅲ型胶原、Ⅳ型胶原、Ⅴ型胶原。其中与增加骨密度密切相关的是Ⅰ型胶原蛋白。Ⅰ型胶原是纤维形成胶原，约占有机成分80％～90％，约占总蛋白质质量的20％，是多细胞生物细胞外基质的主要结构大分子，能活化上皮细胞，促进上皮细胞增生，也可促进胶原酶生成，使皮肤有张力和弹性。Ⅰ型胶原蛋白对维持骨结构的完整及骨生物力学特性非常重要。骨质疏松主要特征表现为全身骨量减少和骨组织微细结构退化，引起骨脆性增加和骨密度降低的代谢性骨病。胶原蛋白(主要指Ⅰ型)结构、含量及稳定性异常与骨质疏松症的发生、发展、严重程度密切相关。Ⅰ型胶原多存在骨骼中，因此可以从牛骨中提取Ⅰ型胶原蛋白肽来提高骨密度，胶原肽白肽在体内起到骨架支持作用。中国专利技术专利申请(CN201610001744.4)公开了一种牛骨胶原蛋白的制备方法，包括工艺步骤：清洗牛骨，粉碎牛骨，脱脂、脱钙处理牛骨粉，对牛骨粉进行酶解，100℃下进行灭酶处理，过滤获取胶原蛋白溶液，活性炭脱色处理，浓缩处理获取胶原蛋白。该方法采用牛骨粉直接进行酶解，胶原蛋白获取量不够，杂质多。中国专利技术专利申请(CN201510556199.0)公开了一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法，它涉及一种蛋白肽的制备方法。本专利技术的主要目的是通过对牛骨先后采用两次破碎、二次复煮、高温蒸煮和超滤膜浓缩技术并结合特定的复合酶制剂，解决现有生产工艺制备牛骨胶原蛋白肽提取率低下，易褐变，能耗大，生产周期长的问题。方法：一、筛选；二、一次破碎；三、二次破碎；四、清洗；五、高温提取；六、二次复煮；七、过滤分离；八、液液分离；九、酶解；十、杀菌灭酶；十一、固液分离；十二、超滤膜浓缩，十三、喷雾干燥；十四、包装，即得到牛骨胶原蛋白肽。中国专利技术专利申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：1）、取一定量的经检验检疫合格的新鲜牛骨，破碎，清洗，加入等体积的水，蒸煮0.5‑2h；2）、将步骤1）得到的牛骨蒸煮液弃掉，取出牛骨，去除骨骼上附着的肉，筋膜，及骨骼腔内的油脂，然后热水清洗2‑3遍，至骨头呈白色或乳白色、无肉眼可见油脂为止，得到干净的牛骨；3）、将步骤2）中得到的牛骨，粉碎，过100目标准筛，得到牛骨细粉；4）、将步骤3）中得到的牛骨细粉，加入5‑10倍质量的水，高温高压40 min~2h，过滤取上清，得到牛骨胶原蛋白液体；5）、将步骤4）中得到的牛骨胶原蛋白液，加入1%‑3%的胰蛋白酶，调节pH值为7.0‑8.0，温度40‑50℃，酶解4‑7h，将酶灭活；6）、将步骤5）中的酶解液加入0.5%‑2.5%的碱性蛋白酶、中性蛋白酶和麦芽糊精的混合物，调节pH值为5.0‑6.0，温度40‑50℃，酶解4‑7h，将酶灭活；得到牛骨肽原液。

【技术特征摘要】
1.一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：1）、取一定量的经检验检疫合格的新鲜牛骨，破碎，清洗，加入等体积的水，蒸煮0.5-2h；2）、将步骤1）得到的牛骨蒸煮液弃掉，取出牛骨，去除骨骼上附着的肉，筋膜，及骨骼腔内的油脂，然后热水清洗2-3遍，至骨头呈白色或乳白色、无肉眼可见油脂为止，得到干净的牛骨；3）、将步骤2）中得到的牛骨，粉碎，过100目标准筛，得到牛骨细粉；4）、将步骤3）中得到的牛骨细粉，加入5-10倍质量的水，高温高压40min~2h，过滤取上清，得到牛骨胶原蛋白液体；5）、将步骤4）中得到的牛骨胶原蛋白液，加入1%-3%的胰蛋白酶，调节pH值为7.0-8.0，温度40-50℃，酶解4-7h，将酶灭活；6）、将步骤5）中的酶解液加入0.5%-2.5%的碱性蛋白酶、中性蛋白酶和麦芽糊精的混合物，调节pH值为5.0-6.0，温度40-50℃，酶解4-7h，将酶灭活；得到牛骨肽原液。2.根据权利要求1所述的一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于步骤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯振宇，温宇旗，陈丽娜，韩国庆，王继明，王耀新，杜芳，魏鹏飞，
申请(专利权)人：内蒙古蒙肽生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15