一种牛骨低聚胶原高钙肽粉及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种牛骨低聚胶原高钙肽粉及其制备方法与应用。该制备方法包括如下步骤：将牛腿骨破碎成牛骨碎，将牛骨碎热压酸浸脱脂以及溶出含骨明胶和骨钙的上清，取上清，加入蛋白酶酶解实现骨明胶的动态水解及胶原肽和骨钙的持续螯合，酶解后灭酶离心取上清冷冻干燥得牛骨低聚胶原高钙肽粉。本发明专利技术提供的制备方法工艺简单，耗时短，更加节能，胶原蛋白和骨钙提取率高，螯合率高，无需外加钙源，产品分子量低，吸收利用效果好，实现了牛骨中胶原蛋白和骨钙的综合开发，可应用于保健品及药品。品。品。

【技术实现步骤摘要】
一种牛骨低聚胶原高钙肽粉及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于现代食品加工及生物
，具体涉及一种牛骨低聚胶原高钙肽粉及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]牛骨中蛋白质的含量为11
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20％，骨蛋白是一种全价的可溶性蛋白质，具有很高的生物学效价，包括人体必需的8种氨基酸，而且必需氨基酸的含量达到5.185％。牛骨蛋白中90％以上是胶原蛋白，牛骨胶原不仅能作为人体骨骼重建的基底营养成分，还有文献报道某些胶原肽特征片段能够促进成骨细胞的增殖分化矿化，此外还能够与钙螯合促进钙的吸收。但是骨蛋白却没有得到充分高效的利用，长期以来牛骨只是直接用于日常饮食、制作饲料和骨泥骨粉，这样不仅使骨蛋白不能得到很好的吸收，也没有发挥出它的经济价值。专利申请CN201910950219，公开了一种牛骨补钙营养物质的提取方法，将牛骨高压蒸煮脱脂，超微粉碎后超声辅助酶解，调成酸性溶液，使钙溶出，再加碳酸钠生成碳酸钙沉淀离心除去胶原肽溶液。在此方法中，酶解制备得到了高纯度的碳酸钙补钙剂，但是牛骨中的胶原蛋白并没有得到很好的利用，胶原蛋白基质网是钙的“家”，缺少胶原蛋白也会导致钙质的流失。此外，牛骨中脂肪含量高，且骨蛋白与羟基磷灰石形成致密的网状结构使得胶原蛋白的提取比较困难。专利申请CN201210224524，公开了一种鱼骨生产鱼胶原螯合钙的方法，脂肪酶脱除脂肪后，粉碎，加入醋酸及苹果酸的混合液活化钙，调节pH至7
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9进行酶解，再稀释料液使低分子胶原肽和钙进行螯合。此专利技术全程在低温下进行，会导致胶原蛋白的溶出利用率较低。通过酸处理，碱处理，热处理，微生物发酵，酶处理等方式胶原蛋白的利用率都很低，而通过热压处理胶原蛋白的提取率相对较高。
[0003]2013版中国居民膳食营养素参考摄入量建议，中国居民每日钙推荐摄入量为(800
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1200)mg(元素钙)。2012年中国居民营养与健康状况检测显示，中国人均每日钙摄入量仅仅只有400mg左右，缺钙容易导致佝偻病、骨质疏松等骨骼性疾病。补钙产品也在更新迭代，从吸收利用率来看：第三代氨基酸螯合钙>第二代有机钙>第一代无机钙。随着多肽的研究发展，钙螯合肽逐渐成为逐渐成为钙补剂的研究重点。从吸收机制、螯合机制、转运机制、功能性以及稳定性来看，钙螯合肽都充分发挥了胶原多肽和钙对人体的双重营养功能特性。
[0004]鲜牛骨中具有丰富的钙磷，且比例为2:1，是体内吸收钙磷的最佳比例，此外还含有镁、钠、铁、钾，锌，铜，硒，锰等矿物质，营养丰富，价格低廉，是非常适宜用来生产补钙产品的。目前牛骨钙螯合肽的制备方法主要为先制备牛骨胶原肽再外加无机钙源进行螯合，牛骨中的钙会在酶解前加入EDTA或者低浓度酸溶液脱除，造成骨钙资源的浪费。后来，为了提高牛骨的附加值，会在酶解制备牛骨胶原肽后，利用1
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2M盐酸溶液提取骨渣中骨钙，再与牛骨胶原肽进行螯合，用无水乙醇沉淀制备钙螯合肽。这种工艺过程虽然提高了骨钙的利用率，但是相对繁琐，且用了大量的酸和乙醇，这两种方式对于牛骨胶原蛋白和骨钙的利用都有一定的不足，需要找到一种更为方便高效环保安全的方式。有研究报道分子量越小的
肽组分钙螯合效果更好，且分子量越小，肽组分越易被吸收利用。专利申请CN99118674，公开了一种氨基酸骨钙冲剂及其制造方法，主要特点为用彻底脱脂的新鲜牛硬质骨为原料，经酸化反应后，再进行酶解，使骨质中的胶原蛋白、磷蛋白以及其它营养成分与钙统一制造。此专利技术方法的缺点是提取时间长，高温处理蛋白的溶出率相对较低，且木瓜蛋白酶的水解度较低。专利申请CN201910943005，公开了一种牛骨中钙营养剂的提取方法，将牛骨先冷冻处理，再高温蒸汽处理，然后粉碎膨化处理，磨成浆液，加入酸性溶液浸泡提钙。加入复合酶酶解，再加入酸性溶液浸泡。此专利技术过程相对复杂，且并未除去脂肪，在酸解和酶解后产生较多脂肪酸钙。且对于蛋白的水解程度低，蛋白利用率低。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，为提高牛骨中胶原蛋白和钙的利用率，根据牛骨的原料特性，以及结合上述专利中的优缺点，本专利技术提供了一种牛骨低聚胶原高钙肽粉的制备方法。本专利技术通过对牛骨碎进行热压酸浸后脱脂，缩短了热压浸提胶原蛋白的时间，大大提高了钙镁等矿物质的溶出，油脂脱除率高，更加节能且工序简单。加入蛋白酶酶解实现骨明胶的动态水解，在酶解过程中，水解产生的胶原肽与溶出骨钙动态螯合，有机钙含量高。本专利技术提供的制备方法工艺简单，耗时短，更加节能，胶原蛋白和骨钙提取率高，螯合率高，在操作过程中没有引入有机试剂，无需外加钙源，制得的产品为低聚胶原肽，产品分子量低，易于被吸收利用，实现了牛骨中胶原蛋白和骨钙的综合开发。牛骨低聚胶原高钙肽粉蛋白回收率达到64％以上，分子量<1000Da的肽含量达到85％以上，钙含量在43mg/g prot以上。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种牛骨低聚胶原高钙肽粉的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1取新鲜牛腿骨洗净，去肉，用碎骨机破碎成牛骨碎；
[0009]S2将牛骨碎加入到盐酸溶液里，高温高压处理，然后待其冷却至室温后，去除上层油脂及骨渣沉淀。得到含骨明胶和骨钙的上清；
[0010]S3调节上清的pH，加入蛋白酶酶解，灭酶离心取上清冷冻(
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50℃)干燥得牛骨低聚胶原高钙肽粉。
[0011]优选的，S1中，所述牛骨碎粒径为1
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10mm。
[0012]优选的，S2中，所述盐酸溶液浓度为0.1～1.0mol/L。
[0013]优选的，S2中，所述牛骨碎和盐酸溶液的料液比为1:2～1:6；所述高温高压处理是在105
‑
130℃条件下处理1～2h。
[0014]优选的，S3中，所述调节pH使用0.5
‑
2M的稀碱液。
[0015]优选的，S3中，所述蛋白酶为碱性蛋白酶，氨肽酶，羧肽酶，胰蛋白酶中的一种以上。
[0016]优选的，S3中，所述蛋白酶的用量为上清中的骨明胶含量的的2％～4％，反应温度为45～55℃，pH为7～8，酶解4～8h。
[0017]优选的，酶解后灭酶离心的条件为沸水浴灭酶10～15min，然后以8000～10000rpm的转速在4℃下离心10～15min，去除沉淀。
[0018]上述的任一项制备方法制备得到的牛骨低聚胶原高钙肽粉，蛋白回收率达到64％以上(图1)，分子量<1000Da的肽含量达到85％以上(表2)，有机钙含量在43mg/g prot以上
(表1)。
[0019]上述的牛骨低聚胶原高钙肽粉在保健品及药品中的应用。
附图说明
[0020]图1为实施例和对比例产品的蛋白回收率。
具体实施方式
[0021]以下是本专利技术的具体实施例，但本专利技术不受具体实施例限制。下述实施例中所涉及的仪器、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牛骨低聚胶原高钙肽粉的制备方法，包括以下步骤：S1取新鲜牛腿骨洗净，去肉，用碎骨机破碎成牛骨碎；S2将牛骨碎加入到盐酸溶液里，高温高压处理，然后待其冷却至室温后，去除上层油脂及骨渣沉淀，得到含骨明胶和骨钙的上清；S3调节上清的pH，加入蛋白酶酶解，灭酶离心取上清冷冻(
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50℃)干燥得牛骨低聚胶原高钙肽粉。2.根据权利要求1所述的一种牛骨低聚胶原高钙肽粉的制备方法，其特征在于，S1中，所述牛骨碎粒径为1
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10mm。3.根据权利要求1所述的一种牛骨低聚胶原高钙肽粉的制备方法，其特征在于，S2中，所述盐酸溶液浓度为0.1～1.0mol/L。4.根据权利要求1所述的一种牛骨低聚胶原高钙肽粉的制备方法，其特征在于，S2中，所述牛骨碎和盐酸溶液的料液比为1:2～1:6；所述高温高压处理是在105
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130℃条件下处理1～2h。5.根据权利要求1所述的一种牛骨低聚胶原高钙肽粉的制备方法，其特征在于，S3中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵谋明，刘晓影，郑淋，刘通讯，程莹，
申请(专利权)人：广东华肽生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：