CN102911991A - 从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法 - Google Patents

从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法 Download PDF

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Abstract

本发明方法涉及猪皮的深加工技术领域，具体涉及一种猪皮胶原蛋白肽的提取方法，是一种以新鲜猪皮为原料，利用纯生物手段获取猪皮胶原蛋白肽的方法。从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，以新鲜猪皮为原料，首先采用氨肽酶和羧肽酶对猪皮中的胶原蛋白进行外切，将胶原蛋白与猪皮的其他组织成分分离开，使猪皮成为散状后，再用内切蛋白酶对蛋白质进行酶解使蛋白质成为小分子的蛋白肽。本发明在不同阶段科学地选取了不同的蛋白酶，优化了工艺步骤，提高了生产效率，提升了胶原蛋白肽的得率，提高了胶原蛋白肽的活性。

Description

从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法
技术领域
本发明方法涉及猪皮的深加工技术领域，具体涉及一种猪皮胶原蛋白肽的提取方法，是一种以新鲜猪皮为原料，利用纯生物手段获取猪皮胶原蛋白肽的方法。
背景技术
猪皮中约含水分70％～75％，蛋白质21％～23％，脂肪1％，灰分0.5％。猪皮中的蛋白质以胶原蛋白为主，含量为87．8％。胶原蛋白具有独特的三股超螺旋结构，三条链相互平行而且由链间氢键相连，具有十分稳定的性质，一般的加工温度及短时间加热都难使其分解，因此难被人体吸收，直接食用利用率较低；如将胶原蛋白水解为多肽后，消化吸收率几乎达100％，而其营养及生理功能也会显著提高，如：保护胃黏膜以及抗溃疡，促进皮肤胶原代谢，抑制血压上升，能促进钙吸收和降低血清中胆固醇含量，对关节炎等胶原病也都具有很好的预防及治疗作用。近几年来，胶原蛋白的开发与利用已引起人们广泛的关注。不过，并非所有的胶原蛋白肽都能轻易地应用于不同的领域。胶原蛋白肽的用途主要取决于胶原水解产物的分子量，胶原蛋白肽在医药、食品、化妆品、精细化工产品中的应用都与其分子量有关。分子量的大小已经成为衡量产品质量的标准。
目前，国内生产的胶原蛋白肽，其分子量多在2000道尔顿以上，生物学活性很低。如申请号为201110315438.5的中国发明专利，公开了一种猪皮胶原蛋白肽的提取方法，具体包括如下步骤：1）称取新鲜猪皮作为原料，用35℃～45℃水洗净后，用切丁机切成1～3cm 的长条，再用绞肉机绞碎，再按原料重量的6～9倍加纯化水搅拌均匀；2）然后升温至50～55℃，调节pH 值至7～8.5，加入原料猪皮重量1～2% 的22U/mg 的蛋白酶，温度保持在50～55℃，反应4～6h，反应过程中保持体系pH 值稳定，酶解完后将得到的酶解液升温至90～95℃，保持10～15min灭酶；3）再加入原料猪皮重量0.5～1% 的28U/mg 的风味蛋白酶，搅拌酶解3～4h，酶解过程中保持pH 值6.5～8，酶解完后将得到的酶解液升温至90～95℃，保持10～15min 灭酶；4）将酶解液用离心机离心脱去脂肪，即为蛋白液；5）将蛋白液中加入原料猪皮重量1.8～2.2% 的粉末状活性炭脱色，然后滤除活性炭，得滤液；6）滤液再经纳滤分离***进行分离，脱盐并浓缩；7）浓缩液经干燥后即得猪皮胶原蛋白肽干品。该方法采用两次酶解的技术，生产工艺复杂，而且采用离心机脱去的脂肪呈颗粒状，脂肪颗粒还残存有胶原蛋白，胶原蛋白肽的得率低，生物学活性低。
发明内容
本发明的目的是提供一种能生产出分子量分布在500～2000的胶原蛋白肽的方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
Figure 2012103677857100002DEST_PATH_IMAGE001
 以新鲜猪皮为原料，洗净后切成肉条，加入原料质量5～10倍量的去离子水；
 升温至40～50℃，加入原料质量2‰～5‰的复合蛋白酶
Figure 2012103677857100002DEST_PATH_IMAGE003
，进行酶解；
Figure 452446DEST_PATH_IMAGE004
 经过复合蛋白酶
Figure 169866DEST_PATH_IMAGE003
的处理，当肉条解体成为散状时，加入原料质量2‰～5‰的复合蛋白酶
Figure 2012103677857100002DEST_PATH_IMAGE005
，进一步酶解；
Figure 565075DEST_PATH_IMAGE006
 酶解完全后，升温至90～95℃，保持15min以上，将酶灭活，静置，待酶解液与脂肪层完全分层，分离出下层清澈的液体；
Figure 2012103677857100002DEST_PATH_IMAGE007
 在分离流出的液体中加入活性炭，脱色后过滤，得滤液；
Figure 566398DEST_PATH_IMAGE008
 将滤液用超滤装置过滤浓缩，浓缩液经干燥后即得低分子量活性胶原蛋白肽干品；
所述复合酶是包括氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶的混合蛋白酶；
所述复合酶
Figure 593577DEST_PATH_IMAGE005
是内切蛋白酶。
作为上述技术方案的优选，步骤所述干燥为喷雾干燥。
本发明具有以下技术效果：
本发明除了添加酶外，不添加任何化学物质，绿色环保。本发明采用两步酶切法从猪皮中提取胶原蛋白肽，具有产品活性高、得率高的优点。氨肽酶和羧肽酶是外切酶，本发明首先采用氨肽酶和羧肽酶对猪皮中的胶原蛋白进行外切，将胶原蛋白与猪皮的其他组织成分分离开，使猪皮成为散状后，再用内切蛋白酶对蛋白质进行酶解使蛋白质成为小分子的蛋白肽。现有技术中几乎都采用了两次酶解两次灭酶的工艺，如申请号为201110315438.5的中国发明专利，两次灭酶都需要提高温度，而后降温，不仅过程麻烦，而且温度对于酶活性是一个很重要影响因素，并且温度的控制也不是很容易的事情，因此现有技术中两次酶解两次灭酶的工艺过程操作难度较大，不利于生产效率的提高。而本发明采用两步酶解，一次灭酶的工艺，省去了一个灭酶操作，有效地提升了生产效率，并且由于本发明的酶选取科学，胶原蛋白肽的得率也比现有技术高。现有技术中，经过酶解后，酶解液中的脂肪呈颗粒状，与酶解液形成混悬液，用离心机离心的效果并不明显，甚至很难分层，而且由于脂肪颗粒还残存有胶原蛋白，得率很低，而胶原蛋白肽的生物学活性也很低。而本发明能够彻底解决上述技术问题，经过第二次酶解后，脂肪不再是颗粒状而是成为脂肪液，所有脂肪几乎全部成为液体，通过静置，脂肪液与酶解液实现有效分层，脂肪液漂浮在酶解液上，这种情况下，分离出酶解液及除去脂肪极为便利。现有技术中之所以采用两次灭酶是因为，很难判断第一次酶解是否完全，如果第一次酶解不完全，那么第二次加入的酶很有可能将第一次加入的酶酶解掉，或者第二次加入的酶被第一次加入的酶酶解，即，不同的酶之间存在相互酶解的可能，导致酶解失败。而本发明中，第一次加入的酶是氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶，采用氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶对猪皮中的胶原蛋白进行酶切，当酶解完全时，猪皮成为散状，即胶原蛋白与猪皮的其他组织成分分离开。此时再加入第二种酶，就不会出现不同酶之间相互酶解的现象。因此本发明得以实现两步酶解过程中不灭酶的技术方案，该技术方案相对于现有技术具有显著的技术进步。
综上所述，本发明在不同阶段科学地选取了不同的蛋白酶，优化了工艺步骤，提高了生产效率，提升了胶原蛋白肽的得率，提高了胶原蛋白肽的活性。采用本发明制得的产品，分子量在500～2000道尔顿之间占约90%，平均在1000道尔顿左右，活性多肽含量高达85%以上。
具体实施方式
以下具体实施例仅仅是对本申请的解释，并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读了本申请的说明书后，对本申请进行的任何修改，只要在权利要求书的范围内，都将受到法律的保护。
实施例一
从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
1.从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
Figure 648307DEST_PATH_IMAGE001
 以新鲜猪皮为原料，洗净后切成肉条，加入原料质量5倍量的去离子水；
Figure 641670DEST_PATH_IMAGE002
 升温至40℃，加入原料质量2‰的复合蛋白酶
Figure 396000DEST_PATH_IMAGE003
，进行酶解；
 经过复合蛋白酶的处理，当肉条解体成为散状时，加入原料质量5‰的复合蛋白酶
Figure 210875DEST_PATH_IMAGE005
，进一步酶解；
Figure 452500DEST_PATH_IMAGE006
 酶解完全后，升温至90～95℃，保持15min以上，将酶灭活，静置，待酶解液完全分层，分离出下层清澈的液体；
Figure 727624DEST_PATH_IMAGE007
 在分离流出的液体中加入活性炭，脱色后过滤，得滤液；
Figure 308778DEST_PATH_IMAGE008
 将滤液用超滤装置过滤浓缩，浓缩液经干燥后即得低分子量活性胶原蛋白肽干品；
所述复合酶
Figure 643944DEST_PATH_IMAGE003
是包括氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶的混合蛋白酶；
所述复合酶
Figure 372866DEST_PATH_IMAGE005
是内切蛋白酶；
所述氨肽酶是枯草芽孢杆菌氨肽酶，所述羧肽酶是牛胰羧肽酶，所述内切蛋白酶是胃蛋白酶。
实施例二
从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
1.从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
Figure 653280DEST_PATH_IMAGE001
 以新鲜猪皮为原料，洗净后切成肉条，加入原料质量7倍量的去离子水；
Figure 151257DEST_PATH_IMAGE002
 升温至42℃，加入原料质量3‰的复合蛋白酶，进行酶解；
Figure 811225DEST_PATH_IMAGE004
 经过复合蛋白酶
Figure 693731DEST_PATH_IMAGE003
的处理，当肉条解体成为散状时，加入原料质量4‰的复合蛋白酶
Figure 46215DEST_PATH_IMAGE005
，进一步酶解；
Figure 175714DEST_PATH_IMAGE006
 酶解完全后，升温至90～95℃，保持15min以上，将酶灭活，静置，待酶解液完全分层，分离出下层清澈的液体；
Figure 613648DEST_PATH_IMAGE007
 在分离流出的液体中加入活性炭，脱色后过滤，得滤液；
Figure 34265DEST_PATH_IMAGE008
 将滤液用超滤装置过滤浓缩，浓缩液经干燥后即得低分子量活性胶原蛋白肽干品；
所述复合酶
Figure 444518DEST_PATH_IMAGE003
是包括氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶的混合蛋白酶；
所述复合酶是内切蛋白酶；
所述氨肽酶是枯草芽孢杆菌氨肽酶，所述羧肽酶是猪胰羧肽酶，所述内切蛋白酶是木瓜蛋白酶。
实施例三
1.从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
Figure 670149DEST_PATH_IMAGE001
 以新鲜猪皮为原料，洗净后切成肉条，加入原料质量8倍量的去离子水；
Figure 894457DEST_PATH_IMAGE002
 升温至45℃，加入原料质量4‰的复合蛋白酶
Figure 955954DEST_PATH_IMAGE003
，进行酶解；
Figure 177988DEST_PATH_IMAGE004
 经过复合蛋白酶
Figure 590514DEST_PATH_IMAGE003
的处理，当肉条解体成为散状时，加入原料质量3‰的复合蛋白酶
Figure 618513DEST_PATH_IMAGE005
，进一步酶解；
Figure 987047DEST_PATH_IMAGE006
 酶解完全后，升温至90～95℃，保持15min以上，将酶灭活，静置，待酶解液完全分层，分离出下层清澈的液体；
Figure 176720DEST_PATH_IMAGE007
 在分离流出的液体中加入活性炭，脱色后过滤，得滤液；
 将滤液用超滤装置过滤浓缩，浓缩液经干燥后即得低分子量活性胶原蛋白肽干品；
所述复合酶
Figure 580336DEST_PATH_IMAGE003
是包括氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶的混合蛋白酶；
所述复合酶
Figure 882004DEST_PATH_IMAGE005
是内切蛋白酶。
所述氨肽酶是米曲霉菌氨肽酶，所述羧肽酶是人胰羧肽酶，所述内切蛋白酶是胃蛋白酶和木瓜蛋白酶的混合酶。
实施例四
1.从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
Figure 432459DEST_PATH_IMAGE001
 以新鲜猪皮为原料，洗净后切成肉条，加入原料质量10倍量的去离子水；
 升温至50℃，加入原料质量5‰的复合蛋白酶
Figure 189379DEST_PATH_IMAGE003
，进行酶解；
Figure 17658DEST_PATH_IMAGE004
 经过复合蛋白酶
Figure 814713DEST_PATH_IMAGE003
的处理，当肉条解体成为散状时，加入原料质量2‰的复合蛋白酶
Figure 423549DEST_PATH_IMAGE005
，进一步酶解；
Figure 783992DEST_PATH_IMAGE006
 酶解完全后，升温至90～95℃，保持15min以上，将酶灭活，静置，待酶解液完全分层，分离出下层清澈的液体；
Figure 794673DEST_PATH_IMAGE007
 在分离流出的液体中加入活性炭，脱色后过滤，得滤液；
Figure 762629DEST_PATH_IMAGE008
 将滤液用超滤装置过滤浓缩，浓缩液经干燥后即得低分子量活性胶原蛋白肽干品；
所述复合酶
Figure 796444DEST_PATH_IMAGE003
是包括氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶的混合蛋白酶；
所述复合酶
Figure 508048DEST_PATH_IMAGE005
是内切蛋白酶。
所述氨肽酶是枯草芽孢杆菌氨肽酶，所述羧肽酶是猪胰羧肽酶，所述内切蛋白酶是胃蛋白酶和木瓜蛋白酶的混合酶。
对比例
从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
Figure 373236DEST_PATH_IMAGE001
 称取新鲜猪皮作为原料，用40℃水洗净后，用切丁机切成1～3cm 的长条，再用绞肉机绞碎，再按原料重量的7倍加纯化水搅拌均匀；
Figure 699044DEST_PATH_IMAGE002
 然后升温至52℃，调节pH 值至8，加入原料猪皮重量2% 的22U/mg 的蛋白酶，温度保持在52℃，反应4h，反应过程中保持体系pH 值稳定，酶解完后将得到的酶解液升温至90～95℃，保持10～15min灭酶；
Figure 282472DEST_PATH_IMAGE004
 再加入原料猪皮重量1% 的28U/mg 的风味蛋白酶，搅拌酶解3h，酶解过程中保持pH 值8，酶解完后将得到的酶解液升温至90～95℃，保持10～15min 灭酶；
Figure 469871DEST_PATH_IMAGE006
 将酶解液用离心机离心脱去脂肪，即为蛋白液；
Figure 455145DEST_PATH_IMAGE007
 将蛋白液中加入原料猪皮重量2% 的粉末状活性炭脱色，然后滤除活性炭，得滤液；
Figure 764903DEST_PATH_IMAGE008
 滤液再经纳滤分离***进行分离，脱盐并浓缩，浓缩液经干燥后即得猪皮胶原蛋白肽干品。
Figure 22578DEST_PATH_IMAGE010

Claims (2)

1.从猪皮中提取低分子量活性胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
Figure 2012103677857100001DEST_PATH_IMAGE002
 以新鲜猪皮为原料，洗净后切成肉条，加入原料质量5～10倍量的去离子水；
Figure 2012103677857100001DEST_PATH_IMAGE004
 升温至40～50℃，加入原料质量2‰～5‰的复合蛋白酶
Figure 2012103677857100001DEST_PATH_IMAGE006
，进行酶解；
Figure 2012103677857100001DEST_PATH_IMAGE008
 经过复合蛋白酶
Figure 453076DEST_PATH_IMAGE006
的处理，当肉条解体成为散状时，加入原料质量2‰～5‰的复合蛋白酶
Figure 2012103677857100001DEST_PATH_IMAGE010
，进一步酶解；
 酶解完全后，升温至90～95℃，保持15min以上，将酶灭活，静置，待酶解液与脂肪层完全分层，分离出下层清澈的液体；
Figure DEST_PATH_IMAGE014
 在分离出的液体中加入活性炭，脱色后过滤，得滤液；
Figure DEST_PATH_IMAGE016
 将滤液用超滤装置过滤浓缩，浓缩液经干燥后即得低分子量活性胶原蛋白肽干品；
所述复合酶
Figure 738258DEST_PATH_IMAGE006
是包括氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶的混合蛋白酶；
所述复合酶
Figure 517995DEST_PATH_IMAGE010
是内切蛋白酶。
2.根据权利要求1所述的一种从猪皮中提取低分子量胶原蛋白肽的方法，其特征在于：步骤
Figure 850888DEST_PATH_IMAGE016
所述干燥为喷雾干燥。
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