一種高壓酶解制備膠原蛋白的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用動(dòng)物皮、骨、鱗制備膠原蛋白的方法，尤其涉及一種高壓酶解 制備膠原蛋白的方法，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 膠原蛋白是哺乳動(dòng)物體內(nèi)含量最為豐富的動(dòng)物蛋白，主要存在于動(dòng)物的骨、腱、肌 鞘、韌帶、肌膜、軟骨和皮膚中，是結(jié)締組織中極其重要的一種結(jié)構(gòu)蛋白，起著支撐器官和保 護(hù)肌體的功能，也是組成細(xì)胞間質(zhì)的最重要功能蛋白質(zhì)。膠原蛋白同時(shí)也是一種性能優(yōu)異 的生物材料，廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療、飼料、食品、化妝品等工業(yè)領(lǐng)域。
[0003]目前，從動(dòng)物皮、骨、鱗原料中提取制備膠原蛋白的方法主要有高溫蒸煮+酶解， 堿處理+酶解，酸處理+酶解等幾種，這些方法由于對(duì)原料進(jìn)行高溫或蘇酸堿處理，不僅能 耗高，效率低，污染環(huán)境，并且會(huì)使天然膠原蛋白的特性改變、活性降低。但對(duì)原料不進(jìn)行預(yù) 處理而直接進(jìn)行酶解，則存在膠原蛋白的產(chǎn)率低，效率更低，而且提取過程中原料易腐敗變 質(zhì)，因而需要在酶解過程中施加防腐化學(xué)品，這會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)和用途等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種高壓酶解制備膠原蛋白的方法，旨 在提高膠原蛋白的提取率和效率，降低能耗和環(huán)境污染，最大限度的保持天然膠原蛋白的 特性和活性。
[0005] 本發(fā)明高壓酶解制備膠原蛋白的方法，是將動(dòng)物皮、骨、鱗清除異物，干燥，粉碎至 30-400目（優(yōu)選40-150目）的粉末后，以料液重量比1:1-1:15 (優(yōu)選1:2-1:7)的比例分散 于酶溶液中，加緩沖溶液調(diào)節(jié)pH至4-9 (優(yōu)選5-7)，然后于溫度30-70°C(優(yōu)選40-50°C)、 壓力100-700Mpa(優(yōu)選150-600Mpa)的條件下酶解0?l-4h(優(yōu)選0? 2-3. 5h);酶解產(chǎn)物經(jīng) 固液分離得到膠原蛋白液；膠原蛋白液再經(jīng)濃縮、干燥，得到膠原蛋白粉。
[0006] 所述酶溶液中的酶為菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶中的至少一 種；酶的加入量為1000_7000U/g。
[0007] 所述動(dòng)物皮、骨、鱗取自牲畜、家禽及魚類。
[0008] 下面以豬骨原料為例，通過具體實(shí)驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明制備膠原蛋白與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行對(duì) 比，具體見表1。 議:丨1:賅藤顚撻麵觀測(cè)繼顯_::::汾
[0009] 表1的數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明方法提取的膠原蛋白最大限度的保持了天然膠原蛋白的 特性與活性，而且相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，膠原蛋白的提取率得到明顯的提高，酶解時(shí)間明顯縮短 (可低至0. 1小時(shí))，從而提高了效率，降低了能耗，同時(shí)也避免了提取過程中對(duì)環(huán)境的污染， 是一種高效、經(jīng)濟(jì)、綠色的提取方法。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明膠原蛋白的提取方法做進(jìn)一步說明。
[0011] 實(shí)施例1 (1) 原料預(yù)處理：將豬皮清除異物，干燥、粉碎，過30目篩； (2) 高壓酶解處理：取豬皮粉末10g，以料液重量比1:1的比例分散于菠蘿蛋白酶溶液 中（菠蘿蛋白酶的添加量為7000U/g)，加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=4,于溫度70°C、壓力700Mpa的 條件下酶解〇.lh; (3) 分離處理：將酶解產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥， 制得膠原蛋白粉2. 8g。
[0012] 實(shí)施例2 (1) 原料預(yù)處理：將雞骨清除異物干燥、粉碎，過400目篩； (2) 高壓酶解處理：取雞骨粉末10g，以料液重量比1:10的比例分散于胃蛋白酶溶液中 (胃蛋白酶添加量為l〇〇〇U/g)，加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=2. 2,于溫度30°C、壓力lOOMpa的條件 下酶解3. 5h; (3) 分離處理：將酶解產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥， 得到膠原蛋白粉〇.9g。
[0013] 實(shí)施例3 (1) 原料預(yù)處理：將牛、羊骨清除異物，干燥、粉碎，過40目篩； (2) 高壓酶解處理：取牛、羊骨的粉末10g，以料液重量比1:7的比例分散于木瓜蛋白酶 溶液中（木瓜蛋白酶添加量為4000U/g)，加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=5,于溫度50°C、壓力300Mpa 的條件下酶解3. 5h; (3) 分離處理：將酶解產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥， 得到膠原蛋白粉1.4g。
[0014]實(shí)施例4 (1)原料預(yù)處理：將魚鱗清除異物，干燥、粉碎，過80目篩； (2) 高壓酶解處理：取魚鱗的粉末10g，以料液重量比1:3的比例分散于胰蛋白酶溶液 中（胰蛋白酶添加量為5000U/g);加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=7. 8,于溫度45°C、壓力600Mpa的 條件下酶解〇.2h; (3) 分離處理：將酶解產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥， 得膠原蛋白粉1.9g。
[0015] 實(shí)施例5 (1) 原料預(yù)處理：將牛、羊皮清除異物，干燥、粉碎，過40目篩； (2) 高壓酶解處理：取牛、羊皮的粉末10g，以料液重量比1:4的比例分散于木瓜蛋白酶 與菠蘿蛋白酶溶液中（木瓜蛋白酶添加量為2000U/g，菠蘿蛋白酶添加量為2000U/g);加緩 沖溶液調(diào)節(jié)至pH=5,于溫度45°C、壓力150Mpa的條件下酶解4h; (3) 分離處理：將酶解產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥， 得膠原蛋白粉2. 4g。
[0016] 實(shí)施例6 (1) 原料預(yù)處理：將豬骨清除異物，干燥、粉碎，過120目篩； (2) 高壓酶解處理：取豬骨粉10g，以料液重量比1:7的比例分散于木瓜蛋白酶溶液中 (木瓜蛋白酶添加量為4000U/g)，加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=5,于溫度50°C、壓力300Mpa的條件 下酶解lh; (3) 分離處理：將酶解產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥， 得膠原蛋白粉1.3g。
[0017] 實(shí)施例7 (1) 原料預(yù)處理：將魚皮清除異物，干燥、粉碎，過100目篩； (2) 高壓酶解處理：取魚皮粉10g，以料液重量比1:7的比例分散于木瓜蛋白酶溶液中 (木瓜蛋白酶添加量為4000U/g)，加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=5,于溫度50°C、壓力300Mpa的條件 下酶解lh; (3) 分離處理：將酶解產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥， 得膠原蛋白粉4. 3g。
[0018] 實(shí)施例8 (1) 原料預(yù)處理：將豬骨清除異物，干燥、粉碎，過40目篩； (2) 高壓酶解處理：取豬骨粉10g，以料液重量比1:4的比例分散于木瓜蛋白酶溶液中 (木瓜蛋白酶添加量為4000U/g)，加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=5,于溫度50°C、壓力300Mpa的條件 下酶解3. 5h; (3) 分離處理：將酶解產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥， 得到膠原蛋白粉1.4g。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高壓酶解制備膠原蛋白的方法，是將動(dòng)物皮、骨、鱗清除異物，干燥，粉碎至 30-400目的粉末后，以料液重量比1:1-1:15的比例分散于酶溶液中，加緩沖溶液調(diào)節(jié)pH至 4-9,然后于溫度30-70°C、壓力100_700Mpa的條件下酶解0. l-4h ;酶解產(chǎn)物經(jīng)固液分離得 到膠原蛋白液；膠原蛋白液再經(jīng)濃縮、干燥，得到膠原蛋白粉。2. 如權(quán)利要求1所述高壓酶解制備膠原蛋白的方法，其特征在于：所述酶溶液中的酶 為菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶中的至少一種。3. 如權(quán)利要求1所述高壓酶解制備膠原蛋白的方法，其特征在于：所述酶溶液中酶的 添加量為 1000_7000U/g。4. 如權(quán)利要求1所述高壓酶解制備膠原蛋白的方法，其特征在于：所述動(dòng)物皮、骨、鱗 取自牲畜、家禽及魚類。5. 如權(quán)利要求2-4所述高壓酶解制備膠原蛋白的方法，其特征在于：所述原料經(jīng)干燥 后粉碎至細(xì)度為40-150目。6. 如權(quán)利要求2-4所述高壓酶解制備膠原蛋白的方法，其特征在于：所述皮、骨、鱗的 粉末以料液重量比為1:2-1:7的比例分散于酶溶液中。7. 如權(quán)利要求2-4所述高壓酶解制備膠原蛋白的方法，其特征在于：所述酶解前酶溶 液中加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH為5-7。8. 如權(quán)利要求2-4所述高壓酶解制備膠原蛋白的方法，其特征在于：所述酶解工藝中， 酶解溫度為40-50°C，壓力為150-600Mpa，酶解時(shí)間為0? 2-3. 5h。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高壓酶解制備膠原蛋白的方法，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。該方法是將粉碎的動(dòng)物皮、骨、鱗以料液重量比1:1-1:15的比例分散于酶溶液中，加緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH為4-9，于溫度30-70℃、壓力100-700Mpa的條件下酶解0.1-3.5h，酶解產(chǎn)物經(jīng)固液分離，得到膠原蛋白液；膠原蛋白液經(jīng)濃縮、干燥，得膠原蛋白粉。本發(fā)明提取的膠原蛋白最大限度的保持了天然膠原蛋白的特性與活性，而且相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，膠原蛋白的提取率得到明顯的提高，酶解時(shí)間明顯縮短（可低至0.1小時(shí)），從而提高了效率，降低了能耗，同時(shí)也避免了提取過程中對(duì)環(huán)境的污染，因而是一種高效、經(jīng)濟(jì)、綠色的提取方法。
【IPC分類】C12P21/06
【公開號(hào)】CN105112484
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510602001
【發(fā)明人】肖建喜, 楊德慶
【申請(qǐng)人】楊德慶, 肖建喜
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月21日