适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉及其制备方法技术

本发明专利技术属于多肽粉加工技术领域，具体涉及一种适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉及其制备方法，包括预处理、去除非胶原物质、匀浆、提取胶原蛋白、酶解、分离、超滤和干燥过程，其中提取胶原蛋白是按1:18‑32g/mL的料液比加入去离子水，并在60℃‑70℃的温度下浸提10h‑18h；酶解反应是在pH为6.5的环境下，以5000U/g的量加入木瓜蛋白酶，并在40℃‑50℃的温度下酶解2h‑5h；超滤过程中用到的滤膜规格包括了5000Da、3000Da和1000Da。本发明专利技术制备的胶原蛋白肽粉不仅易被吸收而且显著调节宇航员因太空环境而造成体内新陈代谢紊乱、营养物质流失等现象，能以口服乳液、压缩片剂、固体冲饮、功能食品和食品添加剂等的形式利用。

【技术实现步骤摘要】
适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉及其制备方法
本专利技术属于多肽粉加工
，具体涉及一种适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉及其制备方法。
技术介绍
在执行航天任务期间，航天员要经受到航天特殊环境失重、噪声、振动、辐射、昼夜节律改变、狭小空间等环境因素的影响。这些因素给航天员的生理系统带来了许多不良影响。例如，失重可导致航天员的骨髓组织结构发生变化，脾发生变性且重量减轻，胸腺生理减轻，进而引起淋巴组织和器官的变性和萎缩，直接影响到免疫功能的执行。影响细胞的免疫功能和人体的非特异性免疫功能，使机体对细菌的抵抗力减弱，血中的解毒素含量减少，唾液中溶菌酶活性下降，淋巴细胞数目减少，干扰素发生改变。通过实施科学合理的膳食营养保障，补充机体所需的能量和营养素，可以减轻航天环境因素所带来的不良影响，维持航天员身心的健康。胶原蛋白是一种重要的功能性蛋白质，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人体的生长、衰老以及健康等。此外，胶原蛋白由于抗原性较弱，生物相容性较好，而被广泛应用于医药、食品、日用化工、生物合成等多个工业领域，如保健品、医用胶囊、外科手术材料、食用明胶、照相明胶、化妆品等。从牛皮中提取的胶原蛋白，虽然营养十分丰富，但是其独特的三股超螺旋结构，使之性质十分稳定，不能被一般的加工工艺彻底破坏，导致其消化吸收困难，无法被人体充分利用。然而将胶原蛋白进一步水解成胶原多肽后能够显著改善其消化吸收、营养及功能特性等。因此，牛皮胶原多肽市场前景十分广阔。过去的专利技术更多的是集中于胶原蛋白上。例如专利CN103820517公开了一种调控机体能量代谢的牦牛皮小分子胶原蛋白的制备方法，但是该方法未解决胶原蛋白性质稳定，人体消化吸收困难，无法充分利用的缺陷。专利技术CN101921311公开了一种利用木瓜蛋白酶酶解牛皮胶原蛋白制备抗冻多肽的方法，但是该方法的纯化包括了SephadexG-50分子筛、SepharoseSPC-25离子交换色谱和RP-HPLC反相高效液相色谱等多种技术手段，成本高，不适合大面积的推广应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种方法简单、效果显著的适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉及其制备方法。为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案如下。适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：⑴牛皮的预处理：取新鲜牛皮，切成小块状，用石油醚脱脂后洗净；⑵去除非胶原物质：将洗净的牛皮颗粒，用NaCl浸泡10h-16h后，经3-12次去离子水洗净、沥干；⑶匀浆：将沥干的牛皮颗粒采用高速组织破碎；⑷提取胶原蛋白：往经步骤⑶处理过的样品中按1:18-32(g/mL)的料液比加入去离子水，在60℃-70℃的温度下浸提10h-18h，提取完成后3000r/min离心10-15min，上清液既为牛皮胶原蛋白；⑸酶解反应：用酸式溶液将步骤⑷的蛋白液调至pH为6.5，并以5000U/g的量加入木瓜蛋白酶，在40℃-50℃的温度下酶解2h-5h；⑹分离、超滤：将酶解液在1000-2000r/min的转速下离心10-30min，离心完成后上清液用超滤膜过滤；⑺干燥：步骤⑹的滤液经冷冻干燥后既得胶原蛋白肽粉。进一步，本专利技术限定步骤⑶的匀浆过程采用的是间隔式，既每匀浆1min-3min后停止1min，直至无块状牛皮颗粒。这么做是为了防止匀浆过程中产生的热量引起了牛皮胶原蛋白的变性，从而影响了其的品质。进一步，本专利技术限定步骤⑷提取过程的转速为1r/min-30r/min。这么做既保证了充分提取又防止了乳状液的形成。进一步，本专利技术限定步骤步骤⑸酶解过程的转速为1r/min-15r/min。进一步，本专利技术限定步骤⑸酶解过程中用到的酸式溶液包括HCl、C6H8O7、H3PO4。进一步，本专利技术限定步骤⑹超滤过程中滤膜的规格包括5000Da、3000Da、1000Da。采用上述方法制备的适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉。进一步，本专利技术限定所制备的适用于调节航天员营养的胶原蛋白肽粉，其用途包括应用于制备口服乳液、压缩片剂、固体冲饮、功能食品和食品添加剂。在太空环境中宇航员的肌肉会发生应用性萎缩，导致肌肉损失，骨骼肌蛋白质合成减少，体蛋白质合成减少等现象，这阻碍了航天任务的顺利进行以及宇航员的身体健康。通过本专利技术制备的胶原蛋白肽粉极易被人体所消化吸收，吸收后被转化成参与机体能量代谢过程中所需酶类或参与到中间产物合成代谢过程中，进而维持体内蛋白质、脂肪、糖和维生素等营养素代谢平衡，保证人体各项生理功能的正常运作，有助于宇航员航天任务的顺利进行以及后续体内代谢的恢复。人体骨骼的有机成分主要为胶原蛋白，骨骼中的胶原蛋白网状结构将钙、磷等矿物成分粘着，使钙与骨细胞紧密结合，形成了骨骼的韧性和硬度。本专利技术的胶原蛋白肽粉分子量低，活性高，具有较好的消化吸收特性，人体摄取吸收后其通过促进人体成骨细胞增殖，增加成骨细胞合成分泌胶原蛋白，可提高骨细胞的矿化能力，具有增强骨密度、改善骨质疏松、促进骨伤愈合、强健骨骼的功效，另外可以促进青少年的骨骼生长发育，对改善中老年人的骨骼健康状态有十分重要的作用。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限如此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。实施例1取新鲜牛皮500g，切成小块状，用石油醚脱脂后洗净。将洗净的牛皮颗粒，用NaCl浸泡10h后，经5次去离子水洗净、沥干。将沥干的牛皮颗粒采用高速组织破碎，匀浆过程采用的是间隔式，既每匀浆2min后停止1min，直至无块状牛皮颗粒。这么做是为了防止匀浆过程中产生的热量导致了牛皮胶原蛋白的变性，从而影响了其的品质。往经预处理过的匀浆液中按1:18(g/mL)的料液比加入去离子水，在60℃的温度下浸提10h，提取期间要不断搅拌，且转速保持在2r/min，这么做既保证了充分提取又防止了乳状液的形成。提取完成后在3000r/min的转速下离心10min，得到的上清液既为牛皮胶原蛋白。用柠檬酸将提取的胶原蛋白液pH调至6.5，并以5000U/g的量向其加入木瓜蛋白酶，在45℃的温度下酶解2h，酶解过程的转速保持在2r/min。酶解反应完成后，将其以1000r/min的转速离心10min，离心液用1000Da的滤膜过滤，滤液经冷冻干燥后既得胶原蛋白肽粉。实施例2取新鲜牛皮500g，切成小块状，用石油醚脱脂后洗净。将洗净的牛皮颗粒，用NaCl浸泡16h后，经10次去离子水洗净、沥干。将沥干的牛皮颗粒采用高速组织破碎，匀浆过程采用的是间隔式，既每匀浆3min后停止1min，直至无块状牛皮颗粒。往经预处理过的匀浆液中按1:32(g/mL)的料液比加入去离子水，在70℃的温度下浸提18h，提取期间要不断搅拌，且转速保持在15r/min。提取完成后在3000r/min的转速下离心10min，得到的上清液既为牛皮胶原蛋白。用柠檬酸将提取的胶原蛋白液pH调至6.5，并以5000U/g的量向其加入木瓜蛋白酶，在50℃的温度下酶解5h，酶解过程的转速保持在2r/min。酶解反应完成后，将其以1000r/min的转速离心10min，离心液用300本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：⑴牛皮的预处理：取新鲜牛皮，切成小块状，用石油醚脱脂后洗净；⑵去除非胶原物质：将洗净的牛皮颗粒，用NaCl浸泡10h‑16h后，经3‑12次去离子水洗净、沥干；⑶匀浆：将沥干的牛皮颗粒采用高速组织破碎；⑷提取胶原蛋白：往经步骤⑶处理过的样品中按1:18‑32g/mL的料液比加入去离子水，在60℃‑70℃的温度下浸提10h‑18h，提取完成后3000r/min离心10‑15min，上清液既为牛皮胶原蛋白；⑸酶解反应：用酸式溶液将步骤⑷的蛋白液调至pH为6.5，并以5000U/g的量加入木瓜蛋白酶，在40℃‑50℃的温度下酶解2h‑5h；⑹分离、超滤：将酶解液在1000‑2000r/min的转速下离心10‑30min，离心完成后上清液用超滤膜过滤；⑺干燥：步骤⑹的滤液经冷冻干燥后既得胶原蛋白肽粉。

【技术特征摘要】
1.适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：⑴牛皮的预处理：取新鲜牛皮，切成小块状，用石油醚脱脂后洗净；⑵去除非胶原物质：将洗净的牛皮颗粒，用NaCl浸泡10h-16h后，经3-12次去离子水洗净、沥干；⑶匀浆：将沥干的牛皮颗粒采用高速组织破碎；⑷提取胶原蛋白：往经步骤⑶处理过的样品中按1:18-32g/mL的料液比加入去离子水，在60℃-70℃的温度下浸提10h-18h，提取完成后3000r/min离心10-15min，上清液既为牛皮胶原蛋白；⑸酶解反应：用酸式溶液将步骤⑷的蛋白液调至pH为6.5，并以5000U/g的量加入木瓜蛋白酶，在40℃-50℃的温度下酶解2h-5h；⑹分离、超滤：将酶解液在1000-2000r/min的转速下离心10-30min，离心完成后上清液用超滤膜过滤；⑺干燥：步骤⑹的滤液经冷冻干燥后既得胶原蛋白肽粉。2.根据权利要求1所述的适用于航天员健康调节的胶原蛋白肽粉的制备方法，其特征在于，步骤⑶...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛宏伟，曲建伟，周亮忠，
申请(专利权)人：北京神飞航天应用技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11