CN112056550A - 一种滋补活性小分子鹿胶膏及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种滋补活性小分子鹿胶膏及其制备方法，尤其是一种以鹿皮为原料、不需制成鹿胶块，直接制成固形物含量40Brix以上的粘稠液体膏资形态的小分子鹿胶膏及其方法。不仅革新掉了操作极其繁琐、但对功效提升无意义的干燥制块工艺，极大的降低了生产成本；更实现了平均分子量小于5kDa，提升了滋补活性；同时，制备的鹿胶膏为粘稠状液体膏资，可随时随地即食服用，解决了传统鹿胶块服用繁琐的难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种滋补活性小分子鹿胶膏及其制备方法，尤其是一种以鹿皮为原料、不需制成鹿胶块，直接制成固形物含量40Brix以上的粘稠液体膏资形态的小分子鹿胶膏及其方法。属于鹿皮胶精深加工领域。
背景技术
鹿胶在古代被认为是六胶(鹿胶、马胶、牛胶、鼠胶、鱼胶、犀胶)之首。鹿胶根据来源可分为鹿皮胶与鹿角胶，其中鹿皮胶既能补阳，又可滋阴，还具有补血、止血、调节免疫力及抗疲劳等作用。鹿皮胶的氨基酸组成与阿胶接近，含有17种氨基酸，其中还包括赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、苏氨酸等7种人体必需的氨基酸。而鹿皮胶中蛋白质含量高于阿胶(朱连连等，阿胶、鹿皮胶中蛋白质及氨基酸含量测定。亚太传统医药，2018，14(6)：48-50)。
鹿胶制备过程中，耗时最长、难度最大、耗资最高的是“干燥、制块”工艺，这也是导致鹿胶价格高涨、难以大众普及化的重要原因。而就功效性来说，该部分的成本支出是没有价值的。本发明以传统“膏资”为载体，创造性的革新掉了没有价值的制块工艺，降低了生产成本。同时，传统鹿胶块坚硬、口感差、食用繁琐，是限制其流通的重要因素。本发明公布的方法，固形物含量高达40Brix以上，为粘稠状液体膏资，可随时随地即食服用，解决了传统鹿胶块服用繁琐的难题。
另外，鹿皮的主要成分是胶原蛋白，含有三条多肽链，构成三股螺旋结构，分子量约为300kDa，三条多肽的分子量分布为117 000～214 000(胡太超等，鹿皮胶原蛋白的提取及特性研究，吉林农业大学学报2014，36(5):601～604，608；王建辉等，鹿皮胶原的提取与性质。吉林大学自然科学学报，2001，1：106-108)。由于分子量大，人口服以后无法直接吸收，需在消化***中被消化液消化成小分子后才能被吸收利用。但是对身体状况不佳的人来说，这种消化过程是一种负担，甚至很难消化掉，即中医上讲的“虚不受补”，这种状况会严重影响其功效。
鉴于此，如果在体外将鹿胶原蛋白水解掉一定的分子量范围后，再被人体服用，会大幅度减轻胃肠道负担，且吸收效率大幅度提升。另外，蛋白质水解成小肽以后，往往举备一些特殊的药理活性，例如十三肽Gly-Asp-Thr-Ile-Val-Ala-Val-Glu-Leu-Asp-Thr-Tyr-Pro-Ac对导管癌有一定的活性；十二肽Ile-Tyr-Leu-Gly-Gly-Pro-Phe-Ser-Pro-Asn-Val-Leu-NH2具有调节免疫力及治疗癌症的作用；十四肽Tyr-Pro-Pro-Trp(或Tyr)-Asn-Lys-Asn-Phe-Thr-Glu-Asn-Asp-Leu-Leu-OH具有促进细胞***的作用；十九肽NH2-Ala-Gly-Ile-Ala-Ile-Gly-Ile-Ala-Ala-Leu-Gly-Val-Ala-Thr-Ala-Ala-Glu-Val-Thr具有抗病毒作用。
近些年关于鹿皮胶的研究大多集中在提取(如用酸、碱、酶法增大鹿皮胶原蛋白的提取率)及鹿皮胶产品的制作上。
中国发明专利《一种具有补肾功能的鹿胶糕及其制备方法》(公布号CN110353180A)公开了一种方法，将鹿皮胶与冰糖、核桃、黑芝麻等11种原料混合，制成一种具有补肾功能的鹿胶糕，此方法并未涉及鹿胶分子的改变。
中国发明专利《一种鹿胶及其制备工艺方法》(公布号CN110506935A)公开了一种鹿胶的制备方法，将鹿胶与白芷、川芎、菟丝子、麦芽糊精等共十种原材料混合，该产品具有强腰膝、健筋骨等作用，所用鹿胶是原始的鹿胶原蛋白。
中国发明专利《一种鹿胶糕及其制备方法》(公布号CN110353182A)公开了一种方法：将鹿胶块打粉，与豆油、料酒一同加入锅中搅拌均匀，小火熬制，胶粉完全融化后加入冰糖和鹿皮胶原蛋白多肽冻干粉，在5～-10℃下冷藏60～180min，取出切块，制得鹿胶糕，该方法以昂贵的鹿胶为原料，并且无分子量数据。
也有为了提升产品的感官而采用酶法处理的，例如：中国发明专利《一种鹿皮胶及生产工艺》(公布号CN109170515A)公开了一种方法，采用胰蛋白酶进行水解，目的是提升产品透亮感，蛋白分子更加均匀，通过添加风味辅料增加口感及提高纯度等，但是此方法并未涉及对分子量大小的控制。
中国发明专利《一种鹿皮胶的制备方法》(公开号CN107712881A)公开了一种鹿皮胶的制备方法：原料经浸泡、脱毛、脱脂、提取胶液、澄清过滤、浓缩、凝胶切胶、干燥、包装入库等工艺制成。该方法的最大问题是需要耗费能源制备胶块，周期长、耗能大，并且胶块不易服用，也没有对分子量进行研究。
中国发明专利《以鹿皮为原料制备胶原蛋白肽制品的方法》(公开号CN107142294A)公开了一种蛋白肽的制备方法：将鹿皮用水洗净，然后粉碎成皮泥；向皮泥中加水，加入蛋白酶，搅拌酶解或经超声波处理酶解；酶解后的物料加入活性炭，用硅藻土饼过滤，再经浓缩、干燥后得到胶原蛋白肽粉。该方法没有测量胶原蛋白肽的实际分子量。
总之，对鹿胶制品的研究大多集中在提升胶原蛋白的提取以及配方的制备，还未见控制鹿胶分子量进行制备易服用的小分子阿胶膏的制备方法。
发明内容：
针对现有鹿皮胶制品的不足，本发明提供了种滋补活性小分子鹿胶膏及其制备方法，尤其是一种以鹿皮为原料、不需制成鹿胶块，直接制成固形物含量40Brix以上的粘稠液体膏资形态的小分子鹿胶膏及其方法。其具有如下特点和优势：
1.以驴皮为原料，不需要制成鹿胶块，直接制成膏资形态的鹿胶膏；因为，革除掉了繁琐的、对于提升功效无价值的制胶块工艺，缩短生产周期、提高设备利用率、节约能耗和人工，极大的降低了生产成本，可以使鹿胶走入千家万户；
2.首次采用包括金属蛋白酶及丝氨酸蛋白酶在内的复合蛋白酶，制备平均分子量小于5kDa的小分子鹿皮胶膏的方法，此方法通过控制酶反应时间来控制小分子鹿皮胶膏的分子量，制备的小分子鹿皮胶膏不仅容易被人体吸收，同时金属蛋白酶及丝氨酸蛋白酶水解胶原蛋白的产物能避免一些刺激性基团的暴露，因此也改善了鹿胶的口感，降低了异味。
3.本发明提供的方法制备的鹿胶膏为粘稠状液体膏资形态，可随时随地即食服用，解决了传统鹿胶块不易携带、服用繁琐的难题。
基于以上目的，本发明的技术方案是如下方法实现的：
S1预处理：取新鲜鹿皮或干鹿皮，用水冲洗，切成小块后泡发，再用水洗净；
S2提取：处理后的驴皮加入加5～10倍水，于90～135℃下加热搅拌提取；拌速度为10～60rpm。提取时间为11h～73h。
S3除杂：待全部鹿皮胶原蛋白溶解以后，过滤除去不溶物，收集滤液。
S4分液：滤液灭菌后于无菌环境下静置，静置温度为8～68℃，静置时间为3～24h；分层后，除掉上层油层，收集下层清液。
S4酶切：收集液降温至40～65℃之间，加入复合酶，恒温搅拌反应2～12h；
S5灭酶：反应结束，快速升温至90～100℃，保持15～30分钟灭酶；S6浓缩
S6制膏：在温度为55～75℃，真空度为-0.001Mp～-0.2Mp条件下减压浓缩，至固形物含量40Brix以上，即为活性小分子鹿胶膏。灌装后，可制成完成品。
在于步骤S1中，用清水或0.01-3％的碱溶液泡发1～24h。如用碱液泡发，泡发后需用清水洗至pH值9.0以下；
加入的复合酶含有金属蛋白酶、丝氨酸蛋白酶；也可含有枯草杆菌蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、糖苷酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶中的一种或数种；
金属蛋白酶和丝氨酸蛋白酶的添加量均为原料干重的0.2％～5％,金属蛋白酶和丝氨酸蛋白酶的酶活力比为0.3：1～4：1；枯草杆菌蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、糖苷酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶的添加量为原料干重的0～2％；
通过酶反应时间控制反应产物肽段的大小，最终产物肽段的分子量小于5kDa。
可在S6制膏过程中添加或不添加辅料。所述辅料为黄酒、白酒、酒精、人参、西洋参、黄精、黄芪、阿胶、枸杞、桂圆、大枣、冰糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖中的一种或数种。
本方法制成的固形物含量40Brix以上的粘稠液体膏资形态的小分子鹿胶膏，灌装后可随时随地即食服用。
附图说明：
图1.小分子鹿胶膏的HPLC检测图谱。
图2.反应4h生成的小分子鹿胶膏的HPLC检测图谱
图3.反应6h生成的小分子鹿胶膏的HPLC检测图谱
图4.反应8h生成的小分子鹿胶膏的HPLC检测图谱
具体实施方式：
下面通过一些具体实例进一步说明本发明的技术方案
材料来源：
鹿皮，农户采购；酶：金属蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、糖苷酶、胰蛋白酶，诺维信(中国)生物技术有限公司；
鹿胶，铁岭春天药业有限公司；阿胶，保定赛行阿胶有限公司。
实施例1.
取去毛鹿皮2kg，用清水洗净，用6kg的浓度为0.1％NaOH溶液浸泡3h后，用水洗至中性，刮去残肉，用清水清洗干净。驴皮置于提取罐中，加水12kg、加热并保持100℃进行恒温搅拌提取，提取时间30h，搅拌速度20rpm。过滤除去不溶物、收集滤液；滤液热灭菌后静置过夜，25℃保持12h；分离除去上层油层，将下层的鹿胶原蛋白水溶液加热至50℃，加入10g金属蛋白酶(酶活力为1.1AU/g)，10g丝氨酸蛋白酶(酶活力为1.3AU/g)，然后于60℃恒温状态下搅拌反应5h，反应结束后加热至100℃保持15min灭酶。加入10g黄酒，并用旋转蒸发仪进行浓缩，浓缩温度为65℃，真空度为-0.01Mp,浓缩至40Brix，即得滋补活性小分子鹿胶膏。
实验例1.HPLC法检测多肽分子量：
仪器：Waters高效液相色谱仪e2695，配有二极管阵列检测器(PDA)2998；
色谱柱：TSK gel G2000 SWXL 7.8mm×300mm凝胶柱；
流动相：乙腈：水：三氟乙酸＝45:55:0.1；
检测波长：UV220nm；
流速：0.5mL/min；
柱温：30℃；
进样体积10μL；
相对分子量校正曲线标准品：细胞色素C(12500Da)，抑酞酶(6500Da)，杆菌酶(1450Da)，乙氨酸-乙氨酸-酪氨酸-精氨酸(451Da)，乙氨酸-乙氨酸-乙氨酸(189Da)。
结果见图1，产物的平均分子量为3380.6Da，分子量小于5kDa的部分占67.21％，分子量小于3kDa的部分占55.82％，分子量小于2kDa的部分占46.83％。
图1.小分子鹿胶膏的HPLC检测图谱
实施例2.
取去毛鹿皮200kg，用清水洗净，用清水泡发后，刮去残肉，再用清水清洗干净。驴皮置于提取罐中，加水2000kg、加热并保持90℃进行恒温搅拌提取，提取时间70h，搅拌速度30rpm。提取后过滤除去不溶物、收集滤液；滤液灭菌后静置过夜，40℃保持24h；分离除去上层油层，将下层的鹿胶原蛋白水溶液加热至55℃，加入400g金属蛋白酶(酶活力为1.1AU/g)，400g丝氨酸蛋白酶(酶活力为1.3AU/g)，枯草杆菌蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、糖苷酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶各100g，搅拌混匀后分成三份。然后分别于55℃恒温状态下搅拌反应4h，6h,8h。反应结束后，加热至95℃保持25min灭酶。减压浓缩，浓缩温度为60℃，真空度为-0.01Mp,浓缩至40Brix，即得滋补活性小分子鹿胶膏。
试验例2：采用试验例1的方法测定所得驴胶膏分子量。
从检测结果中可以看出，反应进行4h的产物的平均分子量为2568.1Da，其中分子量小于5kDa的部分占76.52％，分子量小于3kDa的部分占65.54％，分子量小于2kDa的部分占56.27％；反应进行6h的产物的平均分子量为1845.6Da，其中分子量小于5kDa的部分占85.43％，分子量小于3kDa的部分占73.31％，分子量小于2kDa的部分占64.41％；反应进行8h的产物的平均分子量为1350.0Da，其中分子量小于5kDa的部分占92.22％，分子量小于3kDa的部分占82.99％，分子量小于2kDa的部分占75.38％；
经过多次实验，结果显示重现性较好，说明在酶的添加量一定的情况下可以通过控制反应时间来控制产物的肽段大小。
图2.反应4h生成的小分子鹿胶膏的HPLC检测图谱
图3.反应6h生成的小分子鹿胶膏的HPLC检测图谱
图4.反应8h生成的小分子鹿胶膏的HPLC检测图谱
实施例3.
取去毛鹿皮200kg，用清水洗净，用1000kg的浓度为0.01％NaOH溶液浸泡24h后，用水洗至pH 8.0后，刮去残肉，用清水清洗干净。驴皮置于提取罐中，加水1000kg、加热并保持135℃进行恒温搅拌提取，提取时间73h，搅拌速度10rpm。过滤除去不溶物、收集滤液；滤液灭菌后静置过夜，68℃保持3h；分离除去上层油层，将下层的鹿胶原蛋白水溶液冷却至65℃，加入1kg金属蛋白酶(酶活力为1.1AU/g)，1kg丝氨酸蛋白酶(酶活力为1.3AU/g)，然后于65℃恒温状态下搅拌反应2h，反应结束后加热至90℃保持30min灭酶。加入10kg低聚果糖，并减压浓缩，浓缩温度为55℃，真空度为-0.02Mp,浓缩至65Brix，即得滋补活性小分子鹿胶膏。
实施例4.
取去毛鹿皮200kg，用清水洗净，用600kg的浓度为3％NaOH溶液浸泡1h后，用水洗至pH 9.0后，刮去残肉，用清水清洗干净。驴皮置于提取罐中，加水2000kg、加热并保持90℃进行恒温搅拌提取，提取时间70h，搅拌速度20rpm。过滤除去不溶物、收集滤液；滤液灭菌后静置过夜，冷却至8℃保持24h；分离除去上层油层，将下层的鹿胶原蛋白水溶液加热至40℃，加入1kg金属蛋白酶(酶活力为1.1AU/g)，1kg丝氨酸蛋白酶(酶活力为1.3AU/g)，然后于40℃恒温状态下搅拌反应12h，反应结束后加热至100℃保持15min灭酶。加入10kg低聚异麦芽糖，5kg低聚果糖，5公斤黄酒，1kg冰糖，并减压浓缩，浓缩温度为60℃，真空度为-0.01Mp,浓缩至45Brix，即得滋补活性小分子鹿胶膏。
实验例3.
通过D-半乳糖致小鼠衰老模型检验滋补活性小分子鹿胶膏的抗氧化活性，并与普通(未酶解)的鹿皮胶做对比。
实验材料：昆明小鼠；本申请中实施例4中的小分子阿胶膏；未被水解的普通鹿皮胶。实验方法：取40只4～5周的昆明小鼠，雌雄各20只，每只质量20～22g。按每组10只平均分成4组，分别为空白组、造模组、普通鹿皮胶组、小分子鹿胶膏组。适应性喂养1周后开始实验。空白组每天腹腔注射生理盐水，其余各组注射溶于生理盐水的D-半乳糖溶液，浓度为100mg/mL，注射量均为0.02mL/g，连续注射7周。注射2周以后，造模组小鼠每日灌服2mL生理盐水，普通鹿皮胶组灌服100mg/mL的普通鹿皮胶溶液，小分子鹿胶膏组灌服100mg/mL的小分子鹿胶膏溶液。连续给药5周。最后一次灌药后3h，眼眶采血(每管加0.2mL肝素钠注射液抗凝)，测试血清中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)的活力
表1血清中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和过氧化氢酶的活力测定(U/mL)
| 组别 | SOD | GSH-Px | CAT |
| 空白组 | 165.36±12.52 | 156.84±25.96 | 22.73±8.26 |
| 造模组 | 127.31±20.87 | 133.25±22.69 | 17.62±5.18 |
| 普通鹿皮胶组 | 135.74±28.58* | 140.49±27.85* | 19.12±7.33* |
| 小分子鹿皮胶肽组 | 160.46±35.58** | 158.23±31.57** | 24.42±8.65** |
注：*与造模组比较p<0.05,**与造模组比较p<0.01
从实验结果可以看出，普通鹿皮胶和小分子鹿胶膏均能提高小鼠血清中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和过氧化氢酶的活力水平，而且小分子鹿皮胶肽的作用效果要明显优于普通鹿皮胶。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种滋补活性小分子鹿胶膏，其特征在于所述的小分子鹿胶膏是以鹿皮为原料，制成的固形物含量40Brix以上的液体粘稠状形态的膏滋，鹿胶膏的肽段小于5kDa。
2.一种滋补活性小分子鹿胶膏的制备方法，其特征在于按照如下步骤进行：
S1预处理：取新鲜鹿皮或干鹿皮，用水冲洗，切成小块后泡发，再用水洗净；
S2提取：处理后的驴皮加入加5～10倍水，于90～135℃下加热搅拌提取；拌速度为10～60rpm。提取时间为11h～73h。
S3除杂：待全部鹿皮胶原蛋白溶解以后，过滤除去不溶物，收集滤液。
S4分液：滤液灭菌后于无菌环境下静置，静置温度为8～68℃，静置时间为3～24h；分层后，除掉上层油层，收集下层清液。
S4酶切：收集液降温至40～65℃之间，加入复合酶，恒温搅拌反应2～12h；
S5灭酶：反应结束，快速升温至90～100℃，保持15～30分钟灭酶；S6浓缩
S6制膏：在温度为55～75℃，真空度为-0.001Mp～0.2Mp条件下减压浓缩，至固形物含量40Brix以上，即为活性小分子鹿胶膏。灌装后，可制成完成品。
3.根据权利要求2所述的一种滋补活性小分子鹿胶膏的制备方法，其特征在于步骤S1中，用清水或0.01-3％的碱溶液泡发1～24h。如用碱液泡发，泡发后需用清水洗至pH值9.0以下。
4.根据权利要求2所述的一种滋补活性小分子鹿胶膏的制备方法，其特征在于加入的复合酶含有金属蛋白酶、丝氨酸蛋白酶；也可含有枯草杆菌蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、糖苷酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶中的一种或数种。
5.根据权利要求2所述的一种滋补活性小分子鹿胶膏的制备方法，其特征在于金属蛋白酶和丝氨酸蛋白酶的添加量均为原料干重的0.2％～5％,金属蛋白酶和丝氨酸蛋白酶的酶活力比为0.3：1～4：1；枯草杆菌蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、糖苷酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶的添加量为原料干重的0～2％。
6.根据权利要求2所述的一种滋补活性小分子鹿胶膏的制备方法，其特征在于可在S6制膏过程中添加或不添加辅料。所述辅料为黄酒、白酒、酒精、人参、西洋参、黄精、黄芪、阿胶、枸杞、桂圆、大枣、冰糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖中的一种或数种。
7.根据权利要求2所述的一种滋补活性小分子鹿胶膏的制备方法，其特征在于所述鹿皮为梅花鹿皮或马鹿皮。
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