一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，属于生物技术领域。本申请以动物骨浆为原料，集成现代生物酶解技术和高效分离提取技术，提取制备食品级高纯度软骨素，其中生物酶解技术采用的复合酶系为胰酶粉，蛋白酶，胰蛋白酶和中性蛋白酶中的一种或几种的混合物。利用本发明专利技术工艺制备软骨素产品得率高，具有多种生物活性，如抗炎、抗癌、降血脂、抗凝血活性、预防关节炎、改善食物风味、色泽和保湿型等，可广泛应用于各个领域，具有显著的市场前景。

A biological process for extracting chondroitin from waste pulp of meat and bone meal

【技术实现步骤摘要】
一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺
本专利技术涉及一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，尤其是一种利用现代生物酶解技术和高效分离提取技术制备高提取率高纯度软骨素产品的新工艺，属于生物

技术介绍
近年来，由于渔业资源日趋匮乏及各国陆续实行禁捕限捕政策，鱼粉产量迅速下降。在我国，由于鱼粉进口量逐年降低，已难以满足养殖需求。在此背景下，肉粉作为鱼粉的替代品在国内迅速崛起，已经成为饲料工业的重要组成部分，产能急剧提升。与此同时，肉粉加工产生了大量的废弃动物骨浆，从动物骨浆中可以提取出高端产品：肉粉、高纯度蛋白、软骨素；其中软骨素为从动物软骨中提取的黏多糖类物质，具有抗炎、抗癌、降血脂、抗凝血活性、预防关节炎、改善食物风味、色泽和保湿型等功能活性，在防治心血管疾病、关节病等方面具有重要作用。但是目前肉骨粉加工副产物高浓度废浆资源化再利用程度低，环境污染隐患较大、无害化治理成本较高，成为制约肉骨粉产业发展和提质增效的最关键瓶颈因素。对肉骨粉加工废液进行软骨素的提取利用对提升肉粉加工产业经济效益具有显著的带动提升作用。软骨素是广泛存在于动物结缔组织中的糖胺聚糖，具有缓解关节炎、降血脂、抗氧化、抗血管生成等多种生理功能，广泛应用于食品、医药、化妆品等领域，具有广阔的开发前景。当前软骨素原料以动物软器官为主，如牛、鸡鸭等的器官，原料成本高，出成率在12-15%之间，导致软骨素成本昂贵，市场上供不应求。利用肉骨粉废浆提取软骨素不仅可以实现废浆的高值化再利用，而且对于促进软骨素在食品及医养健康领域中的应用。r>目前，软骨素的提取方法主要有稀碱、稀碱盐、稀碱酶等，产存在品得率低，蛋白质和氮杂质含量较高等别丢按。采用酶解法提取软骨素，蛋白酶可以特异性将蛋白质水解，与软骨素结合的蛋白质就分解为小分子的氨基酸，然后跟据氨基酸与软骨素在某些溶剂中溶解性的不同，从而使软骨素与其它杂质分离，可明显提高软骨素的得率。采用复合酶解法提取，可以避免稀碱-酶解提取方法和浓碱-酶解提取方法在生产过程中酸碱对环境的污染，同时避免了酸碱对软骨素产品功能活性的影响。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，实现肉粉加工废浆的功能活性物质高效提取，本申请提供一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，集成现代生物酶解技术和高效分离提取技术，从肉骨粉废浆中提取出高纯度、高活性的软骨素产品，满足保健、医疗、食品等领域对软骨素的应用需求，该工艺制备的软骨素产品得率高，产品具有较高的抗炎、抗癌、降血脂、抗凝血活性、预防关节炎、改善食物风味、色泽和保湿型功效，可广泛应用于各个领域，尤其是在医养健康领域，具有显著的保健功效和应用价值；同时，分离出肉粉和高纯度蛋白粉产品，进一步提升了该工艺的资源循环利用率和经济效益。本专利技术通过下述技术方案实现上述技术效果：一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，具体包括如下步骤：（1）原料准备：将油浆分离后的动物骨浆打入酶解罐，备用；（2）复合酶解：向动物骨浆中加入原料质量比1～2%的胰酶粉、2～3%的蛋白酶、1～2%的猪胰脏粉，在40～60℃的条件下酶解6～12h；（3）过滤：酶解结束后对酶解液进行过滤，除去肉粉和油脂；（4）树脂吸附：将滤液通过离子吸附树脂柱吸附，完毕后用0.5mol/L的NaCl溶液洗涤，再用1.8mol/L的氯化钠溶液洗脱，流速2L/h，得到软骨素原液；（5）加水超滤：向软骨素原液中加入等体积的纯净水，然后进行超滤，除去不溶性杂质；（6）沉淀：调节滤液pH至6.8～7.2，再加入1.5倍体积的95%以上乙醇，充分搅拌后静置12小时以上，虹吸上层乙醇，即得硫酸软骨素；（7）纯化：将软骨素溶于浓度为2～5%的氯化钠溶液中，加入少量乙醇，于低温下静置后离心，将其上清液中再加入少量乙醇，重复以上步骤，可依次得到高纯度的硫酸软骨素；（8）脱水烘干：用95%以上的丙酮对产品进行脱水，再真空干燥即得软骨素产品。优选的，复合酶解过程中胰酶粉、蛋白酶和猪胰脏粉的添加量分别为动物骨浆质量比的2%、2.5%和1.3%。优选的，上述蛋白酶可以是胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶的一种或几种的混合物。最优的，上述蛋白酶是木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的混合物，其质量比为3:2。优选的，上述步骤（3）过滤后的肉粉和油脂可回用于肉骨粉生产，提高肉骨粉的产率。优选的，上述步骤（4）中树脂吸附后的溶液可进行纳滤、双效蒸发和喷雾干燥制备蛋白粉。优选的，上述步骤（5）中超滤采用的超滤膜为中空纤维式超滤膜、卷式超滤膜或平板式超滤膜。本专利技术提供一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，所得软骨素呈白色粉末状，ChS含量>95%，氮含量＜2%，并具有较高的抗炎、抗癌、降血脂、抗凝血活性、预防关节炎、改善食物风味、色泽和保湿型功效，可广泛应用于各个领域，尤其是在医养健康领域，具有显著的保健功效和应用价值。本专利技术提供一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，与现有技术相比，具有以下显著优势：（1）本专利技术利用动物骨浆为原料，通过生物酶解技术实现肉骨粉加工废弃物动物骨浆的高值化利用和无害化治理，不仅可以提取高纯度的软骨素产品，而且可以联产肉粉和蛋白粉；（2）本申请利用酶解法提取软骨素，蛋白酶可以特异性将蛋白质水解，与软骨素结合的蛋白质就分解为小分子的氨基酸，然后跟据氨基酸与软骨素在某些溶剂中溶解性的不同，从而使软骨素与其它杂质分离，酶解提取法可明显提高软骨素的得率和营养价值；本专利技术试验结果表明复合酶制剂中蛋白酶系的组成对硫酸软骨素的营养特性影响显著；（3）本专利技术采用复合酶解法提取，在避免生产过程中酸碱环境污染的同时，避免了酸碱对软骨素产品功能活性的影响，经过树脂精制后的软骨素产品在质量、性能和功能上显著优于市场同类产品，具有广阔的市场应用价值；（4）本专利技术实现软骨素等高附加值产品的产业化，实现了无害化废弃物资源全利用，为开发软骨素的提取资源、实现副产物的高值化利用及提高肉骨粉加工程度提供了一条行之有效的途径，有效解决了肉粉加工环境污染问题，变废为宝，产生良好的经济、社会及生态环境效益。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。实施例1一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，具体包括如下步骤：（1）原料准备：将油浆分离后的动物骨浆打入酶解罐，备用；（2）复合酶解：向动物骨浆中加入原料质量比2%的胰酶粉、2.5%的蛋白酶、1.3%的猪胰脏粉，在40～60℃的条件下酶解9h；所述蛋白酶是木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的混合物，其质量比为3:2；（3）过滤：酶解结束后对酶解液进行过滤，除去肉粉和油脂；（4）树脂吸附：将滤液通过离子吸附树脂柱吸附，完毕后用0.5mol/L的NaCl溶液洗涤，再用1.8mol/L的氯化钠溶液洗脱，流速2L/h，得到软骨素原液；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，其特征在于所述工艺具体包括如下步骤：/n（1）原料准备：将油浆分离后的动物骨浆打入酶解罐，备用；/n（2）复合酶解：向动物骨浆中加入原料质量比1～2%的胰酶粉、2～3%的蛋白酶、1～2%的猪胰脏粉，在40～60℃的条件下酶解6～12h；/n（3）过滤：酶解结束后对酶解液进行过滤，除去肉粉和油脂；/n（4）树脂吸附：将滤液通过离子吸附树脂柱吸附，完毕后用0.5mol/L的NaCl溶液洗涤，再用1.8mol/L的氯化钠溶液洗脱，流速2L/h，得到软骨素原液；/n（5）加水超滤：向软骨素原液中加入等体积的纯净水，然后进行超滤，除去不溶性杂质；/n（6）沉淀：调节滤液pH至6.8～7.2，再加入1.5倍体积的95%以上乙醇，充分搅拌后静置12小时以上，虹吸上层乙醇，即得硫酸软骨素；/n（7）纯化：将软骨素溶于浓度为2～5%的氯化钠溶液中，加入少量乙醇，于低温下静置后离心，将其上清液中再加入少量乙醇，重复以上步骤，可依次得到高纯度的硫酸软骨素；/n（8）脱水烘干：用95%以上的丙酮对产品进行脱水，再真空干燥即得软骨素产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，其特征在于所述工艺具体包括如下步骤：
（1）原料准备：将油浆分离后的动物骨浆打入酶解罐，备用；
（2）复合酶解：向动物骨浆中加入原料质量比1～2%的胰酶粉、2～3%的蛋白酶、1～2%的猪胰脏粉，在40～60℃的条件下酶解6～12h；
（3）过滤：酶解结束后对酶解液进行过滤，除去肉粉和油脂；
（4）树脂吸附：将滤液通过离子吸附树脂柱吸附，完毕后用0.5mol/L的NaCl溶液洗涤，再用1.8mol/L的氯化钠溶液洗脱，流速2L/h，得到软骨素原液；
（5）加水超滤：向软骨素原液中加入等体积的纯净水，然后进行超滤，除去不溶性杂质；
（6）沉淀：调节滤液pH至6.8～7.2，再加入1.5倍体积的95%以上乙醇，充分搅拌后静置12小时以上，虹吸上层乙醇，即得硫酸软骨素；
（7）纯化：将软骨素溶于浓度为2～5%的氯化钠溶液中，加入少量乙醇，于低温下静置后离心，将其上清液中再加入少量乙醇，重复以上步骤，可依次得到高纯度的硫酸软骨素；
（8）脱水烘干：用95%以上的丙酮对产品进行脱水，再真空干燥即得软骨素产品。


2.根据权利要求1所述的一种生物法利用肉骨粉废浆提取软骨素的工艺，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金辉，郑晓宁，侯玉明，
申请(专利权)人：无棣县兴亚生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37