利用骨粉提取水解胶原蛋白的方法技术

本发明专利技术提供一种利用骨粉提取水解胶原蛋白的方法，所述骨粉经浸酸处理、高压处理后，在复合酶解保护剂条件下经木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶的水解，再依次经高温灭酶、过滤、脱色、脱盐浓缩和喷雾干燥，得到目的产物水解胶原蛋白；其中，所述骨粉是骨粒制备过程中的副产物，所述骨粉粒径小于5mm。本发明专利技术制备得到分子量专一、符合食品和保健品、化妆品要求的水解胶原蛋白，同时解决了骨粉难于水解、水解产物分子量不均一、产品有异味等技术难题，大大降低水解胶原蛋白的原料成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程
，涉及一种，具体涉及一种从牛骨粉中提取水解胶原蛋白的方法。
技术介绍
明胶是用动物的骨头或者皮肤筋腱制成的多肽分子混合物，在食品、医药等领域有着广泛应用。从上世纪80年代开始，国内外明胶生产厂家逐渐淘汰了整骨浸酸的工艺，改用骨粒浸酸来生产明胶。骨粒是生产食用明胶和药用明胶的主要原料，牛骨经过分级破碎、除油、干燥、分选等工艺变成了 5至25_的骨粒。实践生产中，在制造骨粒的同时产生了副产物骨粉，该骨粉是不能用于明胶生产的粒径小于5mm的骨头渣。现有技术中，骨粒生产厂家利用每100吨牛骨生产骨粒45吨的同时会产生副产物骨粉4.5吨。由于骨粉的粒径过小，无法用于明胶的生产，只能用作蛋白饲料，大大降低了明胶生产原料骨头的附加值。以2012午中国国内市场情况看，每吨骨粒市场价6500元，而每吨骨粉市场价2600元，水解胶原蛋白平均市场价200元/kg。本专利技术将骨粉加工成水解胶原蛋白，每吨骨粉可生产水解胶原蛋白至少130kg，从而极大提高骨粉价值，提高明胶生产原料的利用率。水解胶原蛋白是哺乳动物体内含量最为丰富的动物蛋白，主要存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中，是结缔组织中极其重要的一种结构蛋白，起着支撑器官和保护肌体的功能，也是组成细胞间质的最重要功能蛋白质。水解胶原蛋白可应用于医疗、饲料、食品、化妆品等工业领域。胶原蛋白是一种性能优异、应用广泛的生物材料，可制成止血粉剂、烧伤敷料、药物载体、心脏辨膜、血管、食管和气管的替代材料、外科用缝线等多种形态。可用作生物发酵的培养基，能够有效的促进菌丝的生长，替代进口鱼粉用于混、配合饲料生产以及颗粒饲 料粘结剂。可用作胶原类功能性食品和保健品。还可以改善肉类的品质、用作食品包装材料、饮料澄清剂。还可用于生产高级化妆品，可以补充皮肤层所需的养分，补充17种对人体有益的氨基酸；修复组织；保湿；调节和稳定pH值，稳定泡沫，乳化胶体。水解胶原蛋白的制备方法主要分为高温水解、酸水解、碱水解和酶水解等几种，目前国内外在生产水解胶原蛋白过程中，通过常规方法水解动物的皮、骨以及鱼鳞等组织得到的水解胶原蛋白大多分子量分布范围广、分子量均一差；而且水解过程中产生的大量游离氨基酸使得产品的生物活性大大降低，既影响产品口味，义影响功效。水解胶原蛋白生产通常采用的原料有动物的皮、骨以及鱼鳞等组织。由于原料成本的制约，水解胶原蛋白的价格一直远高于乳清蛋白、大豆蛋白等蛋白类产品。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的上述缺陷，提出一种利用骨粒生产的副产物骨粉提取水解胶原蛋白，首先将骨粒生产的副产物骨粉进行浸酸处理，清洗干净后采用高压处理，然后采用两种蛋白酶定向酶解，同时加入复合酶解保护剂，有效保证产品的生物活性；高温灭酶后过滤去除未能水解的杂质后，再进行脱色、脱盐浓缩和喷雾干燥，最终得到了分子量专一、符合食品和保健品、化妆品要求的水解胶原蛋白产品。本专利技术以骨粒生产的副产物骨粉为基础原料，解决了骨粉难于水解、水解产物分子量不均一、产品有异味的难题，同时也大大降低了水解胶原蛋白的原料成本。本专利技术提出一种，所述骨粉经浸酸处理、高压处理后，在复合酶解保护剂条件下经木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶的水解，然后，依次经高温灭酶、过滤、脱色、脱盐浓缩、喷雾干燥，得到目的产物水解胶原蛋白。本专利技术中，所述骨粉是骨粒制备过程中的副产物——粒径小于5mm的骨粉。S卩，所述骨粉是指在制备骨明胶的主要原料骨粒的过程中产生的副产物即粒径小于5mm的骨头渣子。优选地，是指牛骨粉。 本专利技术中，所述浸酸处理是以骨粒生产的副产物骨粉为原料，按一定梯度逐渐增加浓度的盐酸为浸酸处理溶剂，以避免直接用高浓度酸处理造成的骨粉堵塞。优选地，采用适宜的任何梯度浓度的盐酸用于浸酸处理。更优选地，所述浸酸处理是将所述骨粉分别以0.9%,1.8%,2.7%,3.6%,4.5%浓度的稀盐酸各浸泡6 8小时。进一步地，浸泡时定期翻动骨粉，使其浸泡更加均匀。优选地，浸酸完毕后滤出骨粉并清洗干净。本专利技术中，采用浸酸处理以尽量去除骨粉中的钙质等无机盐，且尽量减少胶原质的损失。本专利技术采用以0.9%、1.8%、2.7%、3.6%、4.5%五个浓度的稀盐酸进行浸酸处理，其目的在于去除骨头中的无机盐和钙质。本专利技术采用低浓度盐酸按一定梯度处理，酸解反应比较温和，不会短时间产生大量的产物，在每隔一定时间的搅拌翻动过程中，让酸解产物溶解在酸液中，不至于造成堵塞。当酸液逐渐变浓后，则可深入到骨粉的内部，能够比较透彻地进行浸酸处理。如果直接用高浓度酸处理，骨粉表面很快被浸透，产生的酸解产物会分布在骨粉的表面造成的骨粉堵塞，导致酸液不能进入骨粉内部。本专利技术中，所述高压处理是将浸酸处理后的骨粉置于0.14 0.15MPa高压下处理100 120分钟。优选地，将骨粉放入126°C高压反应釜中，高压处理120分钟。本专利技术中，所述在复合酶解保护剂条件下进行木瓜蛋白酶水解反应，是指在恒温反应罐中放入水以及经高压处理后的骨粉，按16000 18000U/g底物的比例加入自植物提取的木瓜蛋白酶，再加入复合酶解保护剂，水解温度为48 50°C，搅拌，酶解4 6小时。具体地，在恒温反应罐中加入骨粉重量2.6倍的纯水，放入经高压处理后的骨粉，升温并保持反应罐料液温度在48 50°C之间。本专利技术中，所述在复合酶解保护剂条件下进行碱性蛋白酶水解反应，是用氢氧化钠调节pH至9.0 9.5，按9000U/g底物的比例加入经微生物发酵制备的碱性蛋白酶，水解温度为48 50°C，搅拌，酶解4 6小时。本专利技术中，木瓜蛋白酶水解反应、碱性蛋白酶水解反应是在48 50°C的中温条件下进行。在这一温度下，骨粉中的肽链能够在蛋白酶的作用下缓慢的分解成分子量均一的多肽，保持了较高的生物活性。本专利技术中，所述高温灭酶是升温至80 85°C，灭酶15 20分钟，冷却至30 40°C，调节至 pH6.5 7.0。本专利技术中，所述脱色处理是加入活性炭，保温30 40°C搅拌2 3小时。本专利技术中，所述脱盐及浓缩处理是将脱色后的料液经澄清滤板过滤，再经纳滤膜进行脱盐和浓缩处理，收集截留液。进一步地，将收集的截留液进行喷雾干燥，得到所述水解胶原蛋白。优选地，所述纳滤膜的规格为200Da。本专利技术制备得到的产物是分子量专一、符合食品和保健品、化妆品要求的水解胶原蛋白，该产物水解胶原蛋白中包含的胶原蛋白含量达95%以上，分子量均一分布在IOOODa 至 2200Da 范围。现有技术是利用骨粒加工成明胶。骨粒生产过程中，以骨头为原料，采用分级破碎、蒸煮、离心、干燥分选等公知的技术加工制备得到骨粒，同时得到副产物骨粉。现有技术中明胶生产的后续工艺中必须要经过一个月以上的浸灰处理(即将骨粒浸入氢氧化钙溶液中使得骨胶中的胶原肽链缓慢的打开，变成有较高冻力的明胶)。但是，由于骨粉的粒径过小，导致在上述浸灰处理中骨粉与氢氧化钙溶液接触的面积过大，从而造成了过分碱解的情况，导致只能得到很低冻力的明胶。而且，由于骨粉的粒径不均一，粒径范围自小于0.5mm到4 5mm，因此，即使将骨粉单独浸灰处理，也很难控制浸灰的时间和浓度。因此，目前制备明胶或水解胶原蛋白的厂家均无法利用骨粉作为生产原料。现有技术中因骨粉不能用于生产明胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用骨粉提取水解胶原蛋白的方法，其特征在于，所述骨粉经浸酸处理、高压处理后，在复合酶解保护剂条件下经木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶的水解，再依次经高温灭酶、过滤、脱色、脱盐浓缩和喷雾干燥，得到目的产物水解胶原蛋白；其中，所述骨粉是骨粒制备过程中的副产物，所述骨粉粒径小于5mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏翰，唐甜，唐信，沙漠，
申请(专利权)人：上海阿敏生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：