本技術(shù)涉及動物軟骨加工提取,尤其是涉及一種雞骨油、硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的聯(lián)產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
1、雞骨渣是雞骨架采用骨肉分離后得到的副產(chǎn)品,是肉雞屠宰、分割過程中產(chǎn)生的重要副產(chǎn)品。雞骨中膠原蛋白含量≥20%、骨油含量≥15%,同時含有許多功能性成分,如硫酸軟骨素等粘多糖,都是人體所需營養(yǎng)保健成分,是重要的動物蛋白來源。目前雞骨渣深加工方式主要有兩種,一是簡單烘干、粉碎后加工成骨粉,用于畜禽飼料、水產(chǎn)養(yǎng)殖等;二是提煉成雞骨素,在調(diào)味料、骨湯、咸味食品香精等渠道使用。
2、雞骨渣現(xiàn)有方式雖然得到利用,但未實現(xiàn)價值最大化。由于現(xiàn)有加工方式,無法徹底分離骨油,造成無法生產(chǎn)蛋白質(zhì)量含量95%以上的膠原蛋白粉和質(zhì)量含量≥90%的硫酸軟骨素類產(chǎn)品,同時雞骨油無法徹底分離,也導(dǎo)致產(chǎn)品的保質(zhì)期較短。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了改善現(xiàn)有雞骨渣加工中骨油分離不徹底的問題,提高骨膠原蛋白和硫酸軟骨素的含量,本技術(shù)提供雞骨油、硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的聯(lián)產(chǎn)方法。
2、本技術(shù)提供的一種雞骨油、硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的聯(lián)產(chǎn)方法,采用如下的技術(shù)方案:
3、一種雞骨油、硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的聯(lián)產(chǎn)方法,包括以下具體步驟:
4、(1)原料準(zhǔn)備:將雞骨渣進(jìn)行清洗、破碎和干燥;
5、(2)一次高壓蒸汽直蒸:將預(yù)處理后的雞骨渣進(jìn)行一次高壓蒸汽直蒸,快速脫油,得到雞骨油和脫油雞骨渣;
6、(3)二次夾層蒸煮:將脫油雞骨渣進(jìn)行二次夾層蒸煮,先大火煮沸,然后使用文火60-80℃進(jìn)行慢煮,得到硫酸軟骨素和雞骨膠原蛋白的混合液;
7、(4)分離與純化:將硫酸軟骨素和雞骨膠原蛋白的混合液進(jìn)行酶解過濾后得到濃縮液,將濃縮液通過樹脂柱吸附后得到提取液,將提取液進(jìn)行超濾濃縮、噴霧干燥得到骨膠原蛋白,將樹脂柱進(jìn)行洗脫得到洗脫液,將洗脫液進(jìn)行超濾濃縮、醇沉、脫水、干燥,制得硫酸軟骨素。
8、通過采用上述技術(shù)方案,通過一次高壓蒸汽直蒸和二次夾層蒸煮、分離純化各個工藝步驟的結(jié)合,能夠高效的從雞骨渣中分離并提取雞骨油、硫酸軟骨素和骨膠原蛋白,促使三種提取物產(chǎn)品具有較長的保質(zhì)期。
9、高壓蒸汽能夠迅速穿透雞骨渣,加熱內(nèi)部油脂,促使油脂因溫差而快速分離,有助于高效的從雞骨中提取油脂,提高雞骨油的提取率。同時還能夠高壓蒸汽軟化骨質(zhì),進(jìn)而有利于后續(xù)硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的分離與提取。
10、在二次夾層蒸煮中,先大火煮沸快速溶解外層物質(zhì),然后文火慢煮能夠在較低溫度下保持硫酸軟骨素的結(jié)構(gòu)完整性,減少熱降解,有利于硫酸軟骨素有效成分的保留和提取。同時使用文火慢煮能夠有助于骨膠原蛋白的水解,轉(zhuǎn)化為更易溶于水的狀態(tài),進(jìn)而提高骨膠原蛋白的溶解度和提取量。
11、優(yōu)選的,所述酶解過程中使用的酶為木瓜蛋白酶、中性蛋白酶中的一種,所述酶用量為2-10g/kg。
12、通過采用上述技術(shù)方案,木瓜蛋白酶、中性蛋白酶屬于具有特定切割位點(diǎn)的蛋白酶,能夠針對性的斷裂蛋白質(zhì)的肽鏈,同時不破壞硫酸軟骨素,有利于從混合液中分離和純化骨膠原蛋白,提高硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的提取效率。同時,在酶解過程中,木瓜蛋白酶、中性蛋白酶能夠減少蛋白質(zhì)雜質(zhì),保留產(chǎn)品更多的生物活性,提高硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的純度。
13、優(yōu)選的,所述酶解溫度為35-50℃。
14、優(yōu)選的,所述酶解過濾使用截留分子量為9-10kda的超濾膜,所述超濾過程中使用截留分子量為1-3kda的超濾膜。
15、通過采用上述技術(shù)方案,使用截留分子量為9-10kda的超濾膜對提取液進(jìn)行超濾濃縮,能夠去除如小分子肽、無機(jī)鹽等小分子雜質(zhì),提高骨膠原蛋白的純度。使用截留分子量為1-3kda的超濾膜對提取液、洗脫液進(jìn)行超濾濃縮,能夠在去除小分子雜質(zhì)的同時,將目標(biāo)大分子物質(zhì)濃縮,保持目標(biāo)生物分子的活性,提高硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的純度。
16、優(yōu)選的,所述樹脂柱使用氯化鈉溶液進(jìn)行洗脫,所述氯化鈉的濃度為1-5mol/l。
17、通過采用上述技術(shù)方案,使用氯化鈉溶液進(jìn)行洗脫能夠促使蛋白質(zhì)等生物大分子在樹脂柱上解吸,促使蛋白質(zhì)更容易被洗脫,同時還可以穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),提高硫酸軟骨素的純度和提取效率。
18、優(yōu)選的,所述樹脂柱吸附使用的樹脂為陰離子交換樹脂。
19、通過采用上述技術(shù)方案,與其他樹脂相比,使用陰離子交換樹脂能夠?qū)в胸?fù)電荷的分子如硫酸軟骨素具有較高的親和力,促使硫酸軟骨素容易被陰離子交換樹脂吸附,將硫酸軟骨素從復(fù)雜混合物中有效分離,提高硫酸軟骨素的提取效率。同時,陰離子交換樹脂能夠在吸附過程中吸附并保留硫酸軟骨素,而骨膠原蛋白的電荷特性低于硫酸軟骨素,被樹脂吸附的程度較低,進(jìn)而將硫酸軟骨素與骨膠原蛋白分離,分別提高硫酸軟骨素與骨膠原蛋白提取產(chǎn)品的純度。
20、優(yōu)選的,所述陰離子交換樹脂包括以下重量份的原料:對乙基苯乙烯40-60份,二乙烯基苯20-30份,引發(fā)劑0.5-1份,致孔劑80-100份,分散劑1-3份。
21、通過采用上述技術(shù)方案,二乙烯基苯與對乙基苯乙烯交聯(lián),促使制成的陰離子交換樹脂具有較高的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,在反復(fù)的吸附和洗脫過程中能夠保持陰離子交換樹脂具有較好的結(jié)構(gòu)完整性,減少樹脂的破碎和吸附性能下降的現(xiàn)象,提高陰離子交換樹脂的吸附效果和吸附的穩(wěn)定性。
22、優(yōu)選的,所述分散劑為聚乙烯醇和聚磷酸鈉的混合物,所述致孔劑為丁醇和十二醇的混合物。
23、通過采用上述技術(shù)方案,聚乙烯醇和聚磷酸鈉復(fù)配作為分散劑,能夠降低去離子水的表面張力,促使二乙烯基苯與對乙基苯乙烯更容易在水中形成小液珠球體,并吸附在小液珠球體表面形成保護(hù)層,減少小液珠球體之間發(fā)生合并或黏結(jié),提高陰離子交換樹脂體系的分散性。丁醇和十二醇復(fù)配作為致孔劑,十二醇能夠保持二乙烯基苯-對乙基苯乙烯共聚物的中孔比例,提高陰離子交換樹脂的吸附速度,丁醇能夠提高二乙烯基苯-對乙基苯乙烯共聚物的小孔比例,提高陰離子交換樹脂的比表面積和吸附容量,丁醇和十二醇復(fù)配能夠促使陰離子交換樹脂具有較好的吸附效果。
24、優(yōu)選的,所述陰離子交換樹脂的制備方法,包括以下具體步驟:將對乙基苯乙烯、二乙烯基苯、引發(fā)劑與水混合,加熱至40-60℃后加入分散劑,攪拌均勻形成懸浮液滴,固化成球,然后升溫至70-90℃恒溫反應(yīng)3-6h,降溫后水洗、抽濾、烘干,制得聚對乙基苯乙烯-二乙烯基苯共聚物交聯(lián)微球,然后將聚對乙基苯乙烯-二乙烯基苯共聚物交聯(lián)微球依次進(jìn)行氯甲基化、三甲胺胺化后,得到陰離子交換樹脂。
25、通過采用上述技術(shù)方案,氯甲基團(tuán)連接在樹脂聚合物鏈上,為后續(xù)胺化起到橋梁的作用,促使在樹脂上的氯甲基基團(tuán)轉(zhuǎn)化為季銨鹽,進(jìn)而可以交換并吸附帶負(fù)電的離子,提高對硫酸軟骨素有效組分的吸附效果,增強(qiáng)陰離子交換樹脂的吸附效果和吸附容量,提高硫酸軟骨素的產(chǎn)量和純度。
26、優(yōu)選的,所述雞骨油酸價≤2.5mg/kg,過氧化值≤0.2g/100g;骨膠原蛋白中蛋白的含量≥75%,骨膠原蛋白中脂肪含量≤1%,骨膠原蛋白中水分含量≤5%;硫酸軟骨素產(chǎn)品中的硫酸軟骨素的含量≥90%。
27、綜上所述,本技術(shù)具有以下有益效果:
28、1、由于本技術(shù)高壓蒸汽將油脂迅速從雞骨中脫離,減少油脂對后續(xù)工藝的影響,促使提取物產(chǎn)品具有較長的保質(zhì)期。利用夾層蒸煮,先大火煮沸后文火慢煮,有利于骨膠原蛋白的分離,同時保持硫酸軟骨素的結(jié)構(gòu)完整性,進(jìn)而提高硫酸軟骨素和骨膠原蛋白的提取。
29、2、本技術(shù)中使用陰離子交換樹脂硫酸軟骨素從復(fù)雜混合物中有效吸附分離,通過二乙烯基苯與對乙基苯乙烯交聯(lián),增強(qiáng)陰離子交換樹脂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和完整性。使用聚乙烯醇和聚磷酸鈉復(fù)配作為分散劑,提高陰離子交換樹脂體系的分散性,利用丁醇和十二醇維持陰離子交換樹脂中孔比例,提高陰離子交換樹脂的比表面積和吸附容量。