一種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，通過采用兩段熱壓抽提方法，并經(jīng)過輕微泄壓補(bǔ)壓處理，大幅度提高從雞骨中提取膠原蛋白活性肽的產(chǎn)率；通過將抽提液中的骨素在進(jìn)行分步酶解反應(yīng)之前進(jìn)行高壓均質(zhì)，提高酶解液的水解度。另外，通過將酶解液進(jìn)行兩級(jí)超濾，實(shí)現(xiàn)酶解液中不同產(chǎn)物的分離純化，并針對(duì)各分子段產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)加工得到包含硫酸軟骨素在內(nèi)的骨多糖、大分子多肽及小分子多肽等不同產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)骨素酶解液的充分利用，尤其是通過將大分子多肽與木糖、半胱氨酸及硫胺素進(jìn)行美拉德反應(yīng)，得到風(fēng)味濃郁的風(fēng)味基料。
【專利說明】一種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近10年來世界肉類生產(chǎn)中雞肉產(chǎn)量增長(zhǎng)很快，我國(guó)雞肉產(chǎn)量居世界第二位，而雞 骨年產(chǎn)量可高達(dá)700萬噸，占活畜禽總重的25%。雞骨營(yíng)養(yǎng)相當(dāng)豐富，其蛋白質(zhì)和脂肪含量 與等量鮮肉相似，分別為16. 3%和14. 5%，而鈣、磷、鐵及鋅等礦物質(zhì)元素是鮮肉的數(shù)倍， 并且比例適宜，其中鈣含量為3. 95%，磷含量為2. 04%。雞骨蛋白是較為全價(jià)的可溶性蛋 白質(zhì)，生物價(jià)高，是優(yōu)質(zhì)的蛋白源。此外，雞骨中還含有大量其它人體必需的營(yíng)養(yǎng)素，如各種 氨基酸和維生素4、0、8 1312等，尤其是含有大腦不可缺少的磷脂質(zhì)和磷蛋白，可防止衰老和 加強(qiáng)皮層細(xì)胞代謝的骨膠原與硫酸軟骨素，以及能促進(jìn)肝功能的蛋氨酶。由此可見，雞骨具 有重要的綜合利用和開發(fā)價(jià)值，但是長(zhǎng)期以來由于資金、技術(shù)等方面的原因，大量的雞骨沒 有得到合理的利用，而被加工成附加值很低的產(chǎn)品，如骨泥、飼料或肥料等，沒有完全體現(xiàn) 出雞骨的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，甚至有的被遺棄并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。隨著我國(guó)禽類加工產(chǎn)業(yè)的發(fā) 展，如何實(shí)現(xiàn)雞骨高值化利用，提高雞骨的利用附加值是目前面臨的嚴(yán)峻問題。
[0003] 目前，對(duì)雞骨的利用主要是提取雞骨中的膠原蛋白或硫酸軟骨素，采用的工藝方 法雖然能夠提取雞骨軟骨中的II型膠原蛋白，但對(duì)占骨架質(zhì)量60%左右的硬骨中的I型膠 原蛋白的提取率很低或是僅是對(duì)雞骨酶解得到硫酸軟骨素，而酶解液則作為廢水處理，這 些方法不但雞骨的利用率低，同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成較大的污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，通過采用 兩段熱壓抽提方法，并經(jīng)過輕微泄壓補(bǔ)壓處理，使雞骨得到充分熱解，硬骨中的I型膠原蛋 白和軟骨中的II型膠原蛋白等得到充分提取，從而大幅度提高從雞骨中提取膠原蛋白活 性肽的產(chǎn)率；另外，通過將抽提液中的骨素在進(jìn)行分步酶解反應(yīng)之前進(jìn)行高壓均質(zhì)，促進(jìn)骨 素中膠原蛋白進(jìn)行物理解聚，從而大幅度提高酶解液的水解度。
[0005] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是，通過將抽提液中的骨素由復(fù)合蛋白酶及風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行 分步酶解，一方面復(fù)合蛋白酶能夠增加酶切位點(diǎn)，從而增加酶解的效果，獲得大量多肽，另 一方面風(fēng)味蛋白酶對(duì)多肽分子鏈末端進(jìn)行修飾，提高膠原蛋白活性肽的產(chǎn)物風(fēng)味。
[0006] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是，通過將酶解液進(jìn)行兩級(jí)超濾，實(shí)現(xiàn)酶解液中不同產(chǎn)物的 分離純化，并針對(duì)各分子段產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)加工得到包含硫酸軟骨素在內(nèi)的骨多糖、大分子 多肽及小分子多肽等不同產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)骨素酶解液的充分利用，尤其是通過將大分子多肽 與木糖、半胱氨酸及硫胺素進(jìn)行美拉德反應(yīng)，得到風(fēng)味濃郁的風(fēng)味基料。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0008] -種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，
[0009] 將雞骨進(jìn)行兩段熱壓抽提得到抽提液，并對(duì)從抽提液中提取的骨素進(jìn)行高壓均質(zhì) 處理后進(jìn)行分步酶解，其中所述兩段熱壓抽提方法為：將雞骨與水按照1 : 1-2質(zhì)量比混 合，順次進(jìn)行一段熱壓抽提及二段熱壓抽提，其中一段熱壓抽提溫度為110-120°C，抽提時(shí) 間100-120min，二段熱壓抽提溫度為130-140°C，抽提時(shí)間70-90min ;
[0010] 此外，還包括以下步驟：
[0011] 步驟一、分步酶解反應(yīng)，將經(jīng)過高壓均質(zhì)處理后的骨素按照先后順序分別與復(fù)合 蛋白酶及風(fēng)味蛋白酶混合進(jìn)行分步酶解反應(yīng)，得到酶解液；
[0012] 步驟二、二級(jí)超濾，將所得酶解液采用截留分子量為9-10kDa的超濾膜進(jìn)行一級(jí) 超濾，得到一級(jí)截留液和一級(jí)濾出液，將一級(jí)濾出液采用截留分子量為2-3kDa的超濾膜進(jìn) 行二級(jí)超濾，得到二級(jí)截留液和二級(jí)濾出液；
[0013] 步驟三、風(fēng)味基料的制備，將所得一級(jí)截留液采用乙醇沉淀法進(jìn)行處理，靜置沉 淀，取上清液和二級(jí)截留液混合形成美拉德反應(yīng)前體，將所得美拉德反應(yīng)前體與一定量的 木糖、半胱氨酸和硫胺素混合后進(jìn)行熱壓反應(yīng)，得到美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，將所得美拉德反應(yīng)產(chǎn) 物濃縮干燥后既得所述風(fēng)味基料；
[0014] 步驟四、膠原蛋白活性肽的制備，將步驟二中所得二級(jí)濾出液進(jìn)行濃縮干燥既得 膠原蛋白活性肽。
[0015] 優(yōu)選的是，所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，所述兩段熱壓 抽提反應(yīng)在熱壓反應(yīng)罐中進(jìn)行，并在兩段熱壓抽提反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行輕微泄壓補(bǔ)壓，具體方 法為：二段熱壓抽提結(jié)束后，開啟熱壓反應(yīng)罐的泄壓閥8-10min，使熱壓反應(yīng)罐內(nèi)溫度降低 5-10°C后關(guān)閉泄壓閥8-10min，并使溫度上升5-10°C，按照此步驟重復(fù)3-5次。
[0016] 優(yōu)選的是，所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，步驟一中所加 復(fù)合蛋白酶及風(fēng)味蛋白酶的質(zhì)量分別為所用骨素質(zhì)量的0. 2-0. 3%，酶解反應(yīng)溫度均為 51-53°C，各步酶解反應(yīng)分別進(jìn)行100_120min，各步酶解反應(yīng)結(jié)束后分別升溫至90-100°C 并保持20-30min進(jìn)行酶滅活。
[0017] 優(yōu)選的是，所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，步驟三中所述 乙醇沉淀法的具體方法為：將所述一級(jí)截留液與90-100%乙醇按照1 : 2-3的體積比進(jìn)行 混合后，經(jīng)8000-10000r/min離心，得到上層清夜和下層沉淀。
[0018] 優(yōu)選的是，所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，將乙醇沉淀法 所得下層沉淀用90-100%乙醇脫水處理2-3次后，經(jīng)干燥后得到硫酸軟骨素。
[0019] 優(yōu)選的是，所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，步驟三中所加 木糖、半胱氨酸和硫胺素的質(zhì)量分別為所用美拉德反應(yīng)前體質(zhì)量的〇. 4-0. 6%，所述熱壓反 應(yīng)溫度為l〇〇-ll〇°C，熱壓反應(yīng)時(shí)間為80-100min。
[0020] 優(yōu)選的是，所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，所述骨素的提 取方法為：將所得抽提液篩除骨渣后進(jìn)行靜置分層，去除上層油相后既得所述骨素；
[0021] 另外，對(duì)骨素進(jìn)行高壓均質(zhì)的方法為：采用高壓均質(zhì)機(jī)對(duì)骨素進(jìn)行高壓均質(zhì)，其中 設(shè)定均質(zhì)溫度70±2°c，壓力30±2MPa，轉(zhuǎn)速700-800r/min，均質(zhì)時(shí)間5-8min。
[0022] 優(yōu)選的是，所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，采用振動(dòng)篩除 法進(jìn)行骨渣篩除，所用振動(dòng)篩孔徑為40-50目，并可將篩除的骨渣及熱壓反應(yīng)罐中殘存的 骨渣經(jīng)粉碎干燥制備為骨粉。
[0023] 優(yōu)選的是，所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，取靜置分層后 的上層油相并將上層油相加熱到80°C左右，加入體積為上層油相10-15%的90-95°C熱水， 10-15r/min攪拌8-10min，靜置沉降20-30min后去除水相，將剩余油相加熱至100-115°C后 在30min以內(nèi)降溫至80-85°C得到骨油。
[0024] 本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所述的一種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基 料的方法，通過采用兩段熱壓抽提方法，并經(jīng)過輕微泄壓補(bǔ)壓處理，使雞骨得到充分熱解， 硬骨中的I型膠原蛋白和軟骨中的II型膠原蛋白等膠原蛋白得到充分提取，使抽提液中膠 原蛋白的含量達(dá)到40mg/g左右，尤其是對(duì)于硬骨中的I型膠原蛋白的提取，傳統(tǒng)的常壓蒸 煮方法很難提取到硬骨中的I型膠原蛋白，而本發(fā)明對(duì)硬骨中I型膠原蛋白提取率提高了 3倍以上，使硬骨中的I型膠原蛋白得到有效利用，并大幅度提高從雞骨中提取膠原蛋白活 性肽的產(chǎn)率，所得產(chǎn)物的多肽含量達(dá)91 % ;另外，通過將抽提液中的骨素在進(jìn)行分步酶解反 應(yīng)之前進(jìn)行高壓均質(zhì)，促進(jìn)骨素中膠原蛋白進(jìn)行物理解聚，從而大幅度提高酶解液的水解 度，使水解度達(dá)30 %以上，而傳統(tǒng)方法水解度僅能達(dá)到20 %左右。
[0025] 此外，通過將抽提液中的骨素由復(fù)合蛋白酶及風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行分步酶解，一方面 復(fù)合蛋白酶能夠增加酶切位點(diǎn)，能夠充分酶解不易溶解的膠原蛋白，從而增加酶解的效果， 獲得大量多肽，另一方面風(fēng)味蛋白酶對(duì)多肽分子鏈末端進(jìn)行修飾，使酶解產(chǎn)生的苦味肽含 量得到控制，鮮味肽含量增多，大大提高了產(chǎn)物的風(fēng)味。
[0026] 同時(shí)，通過將酶解液進(jìn)行兩級(jí)超濾，實(shí)現(xiàn)酶解液中不同產(chǎn)物的分離純化，并針對(duì)各 分子段產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)加工得到包含硫酸軟骨素在內(nèi)的骨多糖、大分子多肽及小分子多肽等 不同產(chǎn)品，其中所得硫酸軟骨素含量高于92 %，實(shí)現(xiàn)對(duì)骨素酶解液的充分利用，尤其是通過 將大分子多肽與木糖、半胱氨酸及硫胺素進(jìn)行美拉德反應(yīng)，反應(yīng)過程中大分子多肽和木糖 發(fā)生羰氨反應(yīng)生成的中間產(chǎn)物與半胱氨酸和硫胺素的熱壓產(chǎn)物反應(yīng)生成美拉德產(chǎn)物，得到 風(fēng)味濃郁的風(fēng)味基料，根據(jù)GC-MS的結(jié)果分析，風(fēng)味基料中的吡嗪含量約是酶解液的10倍， 醛酮類約是酶解液的2. 5倍，證明了美拉德反應(yīng)的生香作用。本發(fā)明迎合市場(chǎng)需求的同時(shí) 實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用，且不添加任何無機(jī)酸、堿，工藝流程緊湊，工藝參數(shù)精準(zhǔn)，人為干 擾因素少，適合企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)，充分利用低價(jià)值雞骨獲得多種具有市場(chǎng)前景的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn) 雞骨的高附加值利用，降低農(nóng)副產(chǎn)品加工對(duì)環(huán)境的污染的同時(shí)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為雞骨 綜合利用提供技術(shù)支持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明所述雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法工藝流程圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明所述分步酶解反應(yīng)不同酶解時(shí)間下水解程度變化曲線圖；
[0029] 圖3為Sigma公司硫酸軟骨素標(biāo)準(zhǔn)品高效液相色譜圖；
[0030] 圖4為本發(fā)明所提取的硫酸軟骨素的高效液相色譜圖；
[0031] 圖5為不同熱壓抽提條件下不同物質(zhì)隨熱壓抽提時(shí)間的變化圖；
[0032] 圖6為本發(fā)明所述骨粉的成分組成表；
[0033] 圖7為本發(fā)明所述骨油的成分組成表；
[0034] 圖8為本發(fā)明所述骨多糖理化指標(biāo)分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)表；
[0035] 圖9為各分子段超濾產(chǎn)物及酶解液產(chǎn)物抗氧化性統(tǒng)計(jì)表；
[0036] 圖10為本發(fā)明所述美拉德反應(yīng)產(chǎn)物成分表。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖1-10對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域普通技術(shù)人員參閱本說明 書后能夠據(jù)以實(shí)施。
[0038] 如圖1所示，一種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，將雞 骨進(jìn)行兩段熱壓抽提得到抽提液，將抽提液去除骨渣后投入靜置罐中靜置分層，利用罐底 分流閥門分離得到骨素及上層油相，并對(duì)從抽提液中的提取的骨素進(jìn)行高壓均質(zhì)處理后進(jìn) 行分步酶解，其中所述兩段熱壓抽提方法為：將雞骨用清水沖洗，除去表面血跡雜質(zhì)后，將 雞骨與水按照1 : 1-2質(zhì)量比混合加入熱壓反應(yīng)罐中，順次進(jìn)行一段熱壓抽提及二段熱壓 抽提，其中一段熱壓抽提溫度為110_120°C，抽提時(shí)間100-120min，二段熱壓抽提溫度為 130-140°C，抽提時(shí)間 70-90min ;
[0039] 此外，還包括以下步驟：
[0040] 步驟一、分步酶解反應(yīng)，將經(jīng)過高壓均質(zhì)處理后的骨素按照先后順序分別與復(fù)合 蛋白酶及風(fēng)味蛋白酶混合進(jìn)行分步酶解反應(yīng)，得到酶解液；分步酶解過程在反應(yīng)釜中進(jìn)行， 并進(jìn)行低速攪拌，轉(zhuǎn)速為20-25r/min，以增加酶和底物的接觸機(jī)會(huì)，提高酶解反應(yīng)效率。另 夕卜，所述復(fù)合蛋白酶是一種由多種生物酶混合而成的酶，包括菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶及中 性蛋白酶等，所述復(fù)合蛋白酶具有多個(gè)酶切位點(diǎn)，具有多個(gè)蛋白位點(diǎn)切斷功能，并能有效酶 解膠原蛋白中疏水性基團(tuán)，提高膠原蛋白溶解度，充分酶解不易溶解的膠原蛋白，獲得大量 多肽及氨基酸，并在風(fēng)味蛋白酶的作用下，多肽分子鏈末端得到修飾，從而使酶解液中苦味 肽含量得到控制，鮮味肽含量增多，提高產(chǎn)物的風(fēng)味。
[0041] 步驟二、兩級(jí)超濾，將所得酶解液采用截留分子量為9-10kDa的超濾膜進(jìn)行一級(jí) 超濾，得到一級(jí)截留液和一級(jí)濾出液，將一級(jí)濾出液采用截留分子量為2-3kDa的超濾膜進(jìn) 行二級(jí)超濾，得到二級(jí)截留液和二級(jí)濾出液；本發(fā)明中所述酶解液經(jīng)過200目過濾篩過濾 后進(jìn)入兩級(jí)超濾聯(lián)用設(shè)備，所用超濾膜元件截留分子量分別10kDa、2kDa，超濾溫度控制在 45°C _50°C，操作壓力0. 5MPa。通過對(duì)酶解液進(jìn)行兩級(jí)超濾，實(shí)現(xiàn)對(duì)酶解液中具有不同分子 量產(chǎn)物的分離純化，獲得> 10kDa、10kDa-2kDa及< 2kDa三段物質(zhì)，其中> 10kDa主要成分 為包括硫酸軟骨素在內(nèi)的骨多糖和部分美拉德反應(yīng)的前體物；10kDa-2kDa主要成分為大 分子多肽，是主要的美拉德反應(yīng)的前體物；< 2kDa主要為小分子多肽，富含生物活性，針對(duì) 各分子段產(chǎn)物的特性進(jìn)行后續(xù)加工得到不同產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)骨素酶解液的充分利用。各分子 段超濾產(chǎn)物及酶解液產(chǎn)物抗氧化性見圖9。
[0042] 步驟三、風(fēng)味基料的制備，將所得一級(jí)截留液采用乙醇沉淀法進(jìn)行處理，靜置沉 淀，取上清液和二級(jí)截留液混合形成美拉德反應(yīng)前體，將所得美拉德反應(yīng)前體與一定量的 木糖、半胱氨酸和硫胺素在熱壓反應(yīng)釜中混合后進(jìn)行熱壓反應(yīng)，反應(yīng)過程中開低速攪拌， 轉(zhuǎn)速為20-25r/min，得到美拉德反應(yīng)產(chǎn)物；將所得美拉德反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行夾層水浴降溫至 60-70°C后轉(zhuǎn)入真空濃縮罐進(jìn)行真空濃縮至Brix = 40°，真空度在0.08MPa以上，并用噴 霧干燥機(jī)將濃縮液進(jìn)行噴霧干燥后既得所述風(fēng)味基料，其中噴霧干燥機(jī)進(jìn)料溫度控制為 180-190°C，出料溫度控制為90°C左右，成品水分不大于5%。
[0043] 步驟四、膠原蛋白活性肽的制備，將步驟二中所得二級(jí)濾出液進(jìn)行濃縮干燥既得 膠原蛋白活性肽。本發(fā)明所用方法為將二級(jí)濾出液進(jìn)行真空濃縮至Brix = 40°，真空度 在0. 08MPa以上，并用噴霧干燥機(jī)將濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，其中噴霧干燥機(jī)進(jìn)料溫度控制 為180-190°C，出料溫度控制為90°C左右，成品水分不大于5%，獲得膠原蛋白活性肽的多 肽含量為91 %左右，其中的小分子低聚肽抗氧化及ACE抑制等功能顯著，相對(duì)于目前人工 合成的功能性藥物，具有副作用小、效果顯著等特點(diǎn)。
[0044] 所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，所述兩段熱壓抽提反應(yīng)在 熱壓反應(yīng)罐中進(jìn)行，并在兩段熱壓抽提反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行輕微泄壓補(bǔ)壓，具體方法為：二段熱 壓抽提結(jié)束后，開啟熱壓反應(yīng)罐的泄壓閥8-10min，使熱壓反應(yīng)罐內(nèi)溫度降低5-KTC后，關(guān) 閉泄壓閥8-10min，使溫度上升5-KTC至原溫度，并按照此步驟重復(fù)3-5次。經(jīng)過輕微泄壓 補(bǔ)壓處理，能夠打破熱壓反應(yīng)罐內(nèi)的動(dòng)態(tài)平衡，促進(jìn)物料的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，提高產(chǎn)物的抽提率， 本發(fā)明能夠高效提取硬骨中的I型膠原蛋白和軟骨中的II型膠原蛋白等膠原蛋白，l〇〇kg 雞骨能提取360kgBriX4%左右的骨素抽提液，其中膠原蛋白含量為40mg/g左右。
[0045] 不同熱壓抽提時(shí)間條件下抽提液中總可溶性物質(zhì)、粗蛋白及膠原蛋白含量隨熱 壓抽提時(shí)間而變化，其中總可溶性物質(zhì)由TSS表示，雞骨在熱壓抽提過程中其內(nèi)的物質(zhì)不 斷的溶出，其中主要的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和少量的可溶性有機(jī)化合物，如圖5所示，總可溶性物 質(zhì)含量隨著抽提時(shí)間延長(zhǎng)和抽提溫度的提高有不同程度的增加，在不同抽提溫度之間總 可溶性物質(zhì)含量變化從0. 9%到5. 2%，1. 9%到5. 6%，不同溫度下總可溶性物質(zhì)含量變 化顯著，既P < 0. 05,抽提溫度為120°C和130°C時(shí)不同抽提時(shí)間之間，總可溶性物質(zhì)含量 不同，特別是抽提前90min，總可溶性物質(zhì)含量增幅大，90min過后增加不顯著。不同溫度 之間粗蛋白含量變化差異顯著，P < 〇. 05,不同抽提溫度之間粗蛋白含量變化為從0. 54% 到3. 54%、1. 23%到3. 82%，其中抽提溫度為120°C時(shí)粗蛋白含量增幅最大，抽提溫度為 120°C和130°C時(shí)，抽提前90min粗蛋白增量幅度大，90min后增幅趨于平緩，當(dāng)抽提溫度為 120°C時(shí)，前20min變化緩慢，抽提20min過后其含量急劇增加直到120min時(shí)還有大幅增加 的趨勢(shì)，說明雞骨中還存在許多未溶解的膠原蛋白。
[0046] 所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，步驟一中所加復(fù)合蛋白 酶及風(fēng)味蛋白酶的質(zhì)量分別為所用骨素質(zhì)量的0. 2-0. 3%，酶解反應(yīng)溫度均為51-53°C， 各步酶解反應(yīng)分別進(jìn)行100-120min，各步酶解反應(yīng)結(jié)束后分別升溫至90-100°C并保持 20-30min進(jìn)行酶滅活；另外，在分步酶解過程中對(duì)酶解液進(jìn)行低速攪拌。
[0047] 所述酶解反應(yīng)的條件經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證得到，將抽提液分為多份用不同生物酶分別 水解111、211、311、411、511，水解時(shí)間對(duì)水解度（0!1)影響如圖2所示。水解度隨著水解時(shí)間的延 長(zhǎng)不斷增加，當(dāng)水解超過一定時(shí)間后水解速率變得緩慢，水解度上升幅度降低，是由于隨水 解時(shí)間的延長(zhǎng)，底物濃度減少或者酶活力下降所致。木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白和中性蛋白酶在 水解前3h時(shí)，水解度增長(zhǎng)迅速說明前3h水解反應(yīng)劇烈，蛋白質(zhì)大量降解成游離的氨基酸。 而3h后水解度的增長(zhǎng)趨勢(shì)變得平緩。風(fēng)味蛋白酶在水解前2h時(shí)水解度增加緩慢，2h后水 解反應(yīng)劇烈，在水解4h后水解度增長(zhǎng)趨于飽和。雖然水解時(shí)間延長(zhǎng)有利于蛋白的徹底水 解，但是水解超過一定時(shí)間后，水解度增長(zhǎng)趨勢(shì)趨于飽和，水解時(shí)間越長(zhǎng)耗能量越大。因此， 綜合水解度和能耗確定風(fēng)味蛋白酶及復(fù)合蛋白酶最佳酶解時(shí)間分別為2h左右。
[0048] 所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，步驟三中所述乙醇沉淀 法的具體方法為：將所述一級(jí)截留液與90-100%乙醇按照1 : 2-3的體積比進(jìn)行混合 后，經(jīng)SOOO-lOOOOr/min離心，得到上層清夜和下層沉淀。將乙醇沉淀法所得下層沉淀用 90-100%乙醇脫水處理2-3次后，經(jīng)干燥后得到含有92%以上硫酸軟骨素的骨多糖。所述 骨多糖理化指標(biāo)分析結(jié)果見圖8 ;圖3為硫酸軟骨素標(biāo)準(zhǔn)品的高效液相色譜圖；圖4為本發(fā) 明所提取的硫酸軟骨素的高效液相色譜圖，經(jīng)計(jì)算本發(fā)明所得骨多糖提取物中硫酸軟骨素 含量為92. 1%。
[0049] 所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，步驟三中所加木糖、半胱 氨酸和硫胺素的質(zhì)量分別為所用美拉德反應(yīng)前體質(zhì)量的〇. 4-0. 6%，所述熱壓反應(yīng)溫度為 100-1KTC，熱壓反應(yīng)時(shí)間為80-100min。以二級(jí)截留液和乙醇沉淀法所得上層清液組成的 美拉德反應(yīng)前體物在木糖、半胱氨酸和硫胺素的參與下進(jìn)行美拉德反應(yīng)，其中木糖提供羰 基，半胱氨酸和硫胺素是主要的肉香味前體物，反應(yīng)過程中所得美拉德反應(yīng)前體物中的多 肽和木糖發(fā)生羰氨反應(yīng)生成的中間產(chǎn)物與半胱氨酸及硫胺素的熱解產(chǎn)物反應(yīng)生成風(fēng)味濃 郁的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，并經(jīng)過濃縮干燥得到風(fēng)味基料，根據(jù)GC-MS的結(jié)果分析，酸類和酮類 物質(zhì)隨酶解時(shí)間相對(duì)含量變化較小，所得風(fēng)味基料中的吡嗪含量約是酶解液的10倍，吡嗪 類物質(zhì)大都具有烤肉味，使得酶解產(chǎn)物肉味濃郁；醛酮類約是酶解液的2. 5倍，進(jìn)一步增強(qiáng) 了酶解液的肉味及果香味，在木糖、半胱氨酸和硫胺素等添加物的作用下，美拉德反應(yīng)加強(qiáng) 了酶解液的風(fēng)味，使得產(chǎn)品風(fēng)味及功能俱佳。所述美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的成份組成如圖10所 示，證明了美拉德反應(yīng)的生香作用。
[0050] 所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，所述骨素的提取方法為： 將所得抽提液篩除骨渣后進(jìn)行靜置分層，去除上層油相后既得所述骨素；另外，對(duì)骨素進(jìn)行 高壓均質(zhì)的方法為：采用高壓均質(zhì)機(jī)對(duì)骨素進(jìn)行高壓均質(zhì)，其中設(shè)定均質(zhì)溫度70±2°C，壓 力30±2MPa，轉(zhuǎn)速700-800r/min，均質(zhì)時(shí)間5-8min。均質(zhì)過程中強(qiáng)烈、往復(fù)的液流剪切、摩 擦、離心擠壓及液流碰撞等綜合作用，促進(jìn)骨素中膠原蛋白螺旋物理解聚，增加其溶解性及 肽鏈間隙，為后續(xù)分步酶解提供條件，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過高壓均質(zhì)的骨素在酶解結(jié)束后水解度 為23. 4%，比未經(jīng)過高壓均質(zhì)的骨素酶解液水解度高6%以上。
[0051] 所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，采用振動(dòng)篩除法進(jìn)行骨渣 篩除，所述骨渣中富含羥基磷灰石，所用振動(dòng)篩孔徑為40-50目。熱壓抽提結(jié)束后，大部分 骨渣沉淀在熱壓抽提罐的底部，小部分骨渣隨骨素一起經(jīng)熱壓抽提罐的壓力泵泵出，那么 混合在骨素中的這部分骨渣需要經(jīng)振動(dòng)篩篩除，并可將篩除所得到的骨渣及熱壓反應(yīng)罐中 殘存的骨渣一起，經(jīng)粉碎干燥制備為骨粉，用于動(dòng)物飼料或農(nóng)田無機(jī)肥，其中鈣、磷含量分 別為62. 3%及29. 4%。所述骨粉的成份組成如圖6所示。
[0052] 所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法中，取靜置分層后的上層油相 并將上層油相加熱到80°C左右，加入體積為上層油相10-15%的90-95°C熱水，10_15r/min 攪拌8-10min，靜置沉降20-30min后去除水相，將剩余油相加熱至100-115°C后在30min以 內(nèi)迅速降溫至80-85°C得到骨油。所述骨油的成份組成如圖7所示。如圖7所示，由雞骨制 成的骨油產(chǎn)品基本達(dá)到食用調(diào)和油標(biāo)準(zhǔn)，且肉香味濃郁，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，可用于人造奶油和調(diào) 味油等。
[0053] 實(shí)施例1
[0054] 步驟一、將300kg雞骨用清水沖洗，除去表面血跡雜質(zhì)，分為三批分別投入熱壓 反應(yīng)罐內(nèi)并按照1 : 2的質(zhì)量比加入定量清水，進(jìn)行兩段熱壓抽提，一段熱壓抽提溫度為 120°C，抽提時(shí)間120min，二段熱壓抽提溫度為130°C，抽提時(shí)間90min，期間輕微泄壓/補(bǔ)壓 提高產(chǎn)物提率，方法為：二段熱壓抽提結(jié)束后，開啟熱壓反應(yīng)罐的泄壓閥lOmin，使熱壓反 應(yīng)罐內(nèi)溫度降低5°C后關(guān)閉泄壓閥lOmin，并使溫度上升5°C回復(fù)至原溫度，按照此步驟重 復(fù)3次。
[0055] 步驟二、將抽提液采用振動(dòng)篩除法去除骨渣，振動(dòng)篩孔徑為40目，進(jìn)入靜置罐靜 置，利用分流閥分離骨素和上層油相，骨素經(jīng)過高壓均質(zhì)機(jī)在30±2MPa條件下均質(zhì)解聚后 進(jìn)入酶解反應(yīng)釜。
[0056] 步驟三、將骨素采用分步酶解法進(jìn)行酶解，按底物質(zhì)量的0. 2%先后添加復(fù)合蛋白 酶及風(fēng)味蛋白酶，兩步酶解反應(yīng)溫度均為51-53°C，兩步酶解反應(yīng)分別進(jìn)行120min，兩步酶 解反應(yīng)結(jié)束后分別升溫至90°C并保持20min進(jìn)行酶滅活，酶解過程中反應(yīng)釜內(nèi)開低速攪 拌，轉(zhuǎn)速20?25r/min。
[0057] 步驟三、酶解液經(jīng)過200目過濾篩過濾后進(jìn)入兩級(jí)超濾聯(lián)用設(shè)備，超濾膜元件截 留分子量分別10kDa、2kDa，超濾溫度控制在45°C -50°C，操作壓力0· 5MPa。
[0058] 步驟四、將所述一級(jí)截留液與95%乙醇按照1 : 3的體積比進(jìn)行混合后，經(jīng)過 lOOOOr/min離心，得到上層清夜和下層沉淀，下層沉淀繼續(xù)用95%乙醇溶液脫水2次后，干 燥得到含有硫酸軟骨素的骨多糖成品，上層清液加入二級(jí)截留液形成美拉德反應(yīng)前體物。
[0059] 步驟五、將美拉德反應(yīng)前體物移入熱壓反應(yīng)釜，分別加入美拉德反應(yīng)前體物質(zhì)量 〇. 5%的木糖、半胱氨酸和硫胺素，105°C下熱壓反應(yīng)90min，開低速攪拌，獲得的美拉德產(chǎn) 物，夾層水浴降溫至60-70°C后轉(zhuǎn)入真空濃縮罐進(jìn)行真空濃縮至Brix = 40°，真空度在 0. 08MPa以上，用噴霧干燥機(jī)將濃縮液干燥，獲得風(fēng)味基料。
[0060] 步驟六、將二級(jí)濾出液真空濃縮干燥得到膠原蛋白活性肽；抽提液中篩除的骨渣 及熱壓反應(yīng)罐中殘存的骨渣經(jīng)超微粉碎干燥后制成骨粉，可用于動(dòng)物飼料及農(nóng)田無機(jī)肥； 骨油通過分流閥門轉(zhuǎn)移到骨油儲(chǔ)存罐，向80°C左右溫度的骨油中加入15%的90°C熱水， 10-15r/min攪拌lOmin，靜置沉降30min棄去廢水，將骨油加熱到115°C去除水分，用夾層水 浴迅速降溫至80-85°C，降溫時(shí)間控制在30min內(nèi)，獲得成品雞骨油。
[0061] 盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列 運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1. 一種雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于， 將雞骨進(jìn)行兩段熱壓抽提得到抽提液，并對(duì)從抽提液中提取的骨素進(jìn)行高壓均質(zhì)處理 后進(jìn)行分步酶解，其中所述兩段熱壓抽提方法為：將雞骨與水按照1 : 1-2質(zhì)量比混合， 順次進(jìn)行一段熱壓抽提及二段熱壓抽提，其中一段熱壓抽提溫度為110-120°C，抽提時(shí)間 100-120min，二段熱壓抽提溫度為130-140°C，抽提時(shí)間70-90min ; 此外，還包括以下步驟： 步驟一、分步酶解反應(yīng)，將經(jīng)過高壓均質(zhì)處理后的骨素按照先后順序分別與復(fù)合蛋白 酶及風(fēng)味蛋白酶混合進(jìn)行分步酶解反應(yīng)，得到酶解液； 步驟二、二級(jí)超濾，將所得酶解液采用截留分子量為9-10kDa的超濾膜進(jìn)行一級(jí)超濾， 得到一級(jí)截留液和一級(jí)濾出液，將一級(jí)濾出液采用截留分子量為2-3kDa的超濾膜進(jìn)行二 級(jí)超濾，得到二級(jí)截留液和二級(jí)濾出液； 步驟三、風(fēng)味基料的制備，將所得一級(jí)截留液采用乙醇沉淀法進(jìn)行處理，靜置沉淀，取 上清液和二級(jí)截留液混合形成美拉德反應(yīng)前體，將所得美拉德反應(yīng)前體與一定量的木糖、 半胱氨酸和硫胺素混合后進(jìn)行熱壓反應(yīng)，得到美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，將所得美拉德反應(yīng)產(chǎn)物濃 縮干燥后既得所述風(fēng)味基料； 步驟四、膠原蛋白活性肽的制備，將步驟二中所得二級(jí)濾出液進(jìn)行濃縮干燥既得膠原 蛋白活性肽。
2. 如權(quán)利要求1所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，所 述兩段熱壓抽提反應(yīng)在熱壓反應(yīng)罐中進(jìn)行，并在兩段熱壓抽提反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行輕微泄壓補(bǔ) 壓，具體方法為：二段熱壓抽提結(jié)束后，開啟熱壓反應(yīng)罐的泄壓閥8-10min，使熱壓反應(yīng)罐 內(nèi)溫度降低5-KTC后關(guān)閉泄壓閥8-10min，并使溫度上升5-KTC，按照此步驟重復(fù)3-5次。
3. 如權(quán)利要求1所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，步 驟一中所加復(fù)合蛋白酶及風(fēng)味蛋白酶的質(zhì)量分別為所用骨素質(zhì)量的〇. 2-0. 3%，酶解反應(yīng) 溫度均為51-53°C，各步酶解反應(yīng)分別進(jìn)行100_120min，各步酶解反應(yīng)結(jié)束后分別升溫至 90-100°C并保持20-30min進(jìn)行酶滅活。
4. 如權(quán)利要求1所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，步 驟三中所述乙醇沉淀法的具體方法為：將所述一級(jí)截留液與90-100%乙醇按照1 : 2-3的 體積比進(jìn)行混合后，經(jīng)8000-10000r/min離心，得到上層清夜和下層沉淀。
5. 如權(quán)利要求4所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，將 乙醇沉淀法所得下層沉淀用90-100%乙醇脫水處理2-3次后，經(jīng)干燥后得到硫酸軟骨素。
6. 如權(quán)利要求1所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，步 驟三中所加木糖、半胱氨酸和硫胺素的質(zhì)量分別為所用美拉德反應(yīng)前體質(zhì)量的0. 4-0. 6%， 所述熱壓反應(yīng)溫度為l〇〇-ll〇°C，熱壓反應(yīng)時(shí)間為80-100min。
7. 如權(quán)利要求1所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，所 述骨素的提取方法為：將所得抽提液篩除骨渣后進(jìn)行靜置分層，去除上層油相后既得所述 骨素； 另外，對(duì)骨素進(jìn)行高壓均質(zhì)的方法為：采用高壓均質(zhì)機(jī)對(duì)骨素進(jìn)行高壓均質(zhì)，其中設(shè)定 均質(zhì)溫度70±2°C，壓力30±2MPa，轉(zhuǎn)速700-800r/min，均質(zhì)時(shí)間5-8min。
8. 如權(quán)利要求7所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，采 用振動(dòng)篩除法對(duì)抽提液進(jìn)行骨渣篩除，所用振動(dòng)篩孔徑為40-50目，并可將篩除的骨渣及 熱壓反應(yīng)罐中殘存的骨渣經(jīng)粉碎干燥制備為骨粉。
9.如權(quán)利要求8所述的雞骨聯(lián)產(chǎn)膠原蛋白活性肽及風(fēng)味基料的方法，其特征在于，取 靜置分層后的上層油相并將上層油相加熱到80°C左右，加入體積為上層油相10-15%的 90-95°C熱水，10_15r/min攪拌8-10min，靜置沉降20-30min后去除水相，將剩余油相加熱 至100-115°C后在30min以內(nèi)降溫至80-85°C得到骨油。
【文檔編號(hào)】A23J3/34GK104095141SQ201410268597
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】張春暉, 胡禮, 王金枝, 李俠, 賈偉 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所