本发明涉及一种蛋白肽的制备方法。
背景技术：
目前我国蛋白肽相关食品开发存在以下几方面问题：
1、传统加工技术提取率低
胶原蛋白肽尤其是骨类胶原蛋白肽的制备多采用破碎、高温提取、单一酶法提取等传统方式，这类制备工艺普遍生产周期为16～20小时，且酶解效率低下，导致胶原蛋白肽提取率一直处于较低的水平。
2、生产能耗高
目前，各类胶原蛋白肽生产企业在对提取液浓缩时，均采用传统蒸发浓缩方式，不仅能耗巨大而且对生产企业的蒸汽输送质量要求严格，这一问题亟待解决。
3、原料来源单一
胶原蛋白肽生产企业的物料来源主要为鱼鳞、鱼皮、虾头、鱼头等，这对内陆企业的运营造成了巨大的影响，原料来源的单一及物流成本的不断增加使企业的发展举步维艰，所以寻找更广泛的物料来源已经迫在眉睫。
4、市场缺口巨大
目前，我国胶原蛋白肽行业正处于行业初步形成阶段，市场需求迅速增长，其下游的胶原蛋白肽化妆品、保健品行业正在逐渐形成规模，对胶原蛋白粉原材料需求要进一步增加。然而，由于现有生产工艺生产周期长，产能低下，一直无法满足市场需求。因此，我国胶原蛋白肽行业还有很大的发展空间，属于严重供不应求的产品，存在巨大的市场缺口。
综上所述现有胶原蛋白肽制备工艺存在提取率低下，原料来源单一，能耗大，生产周期长、产能低等问题。
技术实现要素：
本发明的主要目的是通过对牛骨先后采用两次破碎、二次复煮、高温蒸煮和超滤膜浓缩技术并结合特定的复合酶制剂，解决现有生产工艺制备牛骨胶原蛋白肽提取率低下，易褐变，能耗大，生产周期长的问题，而提供一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法。
一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、筛选：按原料验收标准和检验规程，将收购的鲜牛骨原料进行检验；
二、一次破碎：筛选后的鲜牛骨放入碎骨机中，将其破碎成5～8cm3大小的骨块并称重；
三、二次破碎：将步骤二中破碎好的骨块置于骨泥机中破碎；
步骤三中所述的骨泥机采用40目不锈钢圆孔筛网；
四、清洗：碎骨块在洗骨机中洗涤30～40min，并置于清水中浸泡2～3h，以浸出其中的残血并沥干；
五、高温提取：按碎骨块与清水质量比1∶(3.5～4)置于高温提取罐中，在温度为110～120℃条件下提取2～2.5h；
六、二次复煮：按骨泥与清水质量比1∶(2.8～3.5)重新置于高温提取罐中，在温度为110～120℃条件下提取1.5～2h；
七、过滤分离：采用板框式过滤器对步骤七中复煮后的骨渣和骨汤进行固液分离，分离出骨渣和提取液；
步骤七中所述的板框式过滤器所使用的过滤介质为60目滤纸；
八、液液分离：提取液部分用管式离心机，分离因数控制在15000条件下连续分离40～60s得到骨油和骨胶原蛋白；
九、酶解：以步骤八中骨胶原蛋白为原料，调整料水比至4～6°Bé，并调整pH至6.4～6.6，将物料置于酶解罐中，加入4000u/g的复合酶制剂，在温度为47～50℃条件下保温酶解4.5～5h；
步骤九中所述的复合酶制剂由胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶混合而成，且所述的混合酶制剂中胃蛋白酶质量分数为20～25％，胰蛋白酶质量分数为22～24％，木瓜蛋白酶质量分数为7～9％，风味蛋白酶质量分数为32～35％，碱性蛋白酶质量分数为12～15％；
步骤九中所述的胃蛋白酶的活力单位为30ku/g；
步骤九中所述的胰蛋白酶的活力单位为18ku/g；
步骤九中所述的木瓜蛋白酶的活力单位为2ku/g；
步骤九中所述的风味蛋白酶的活力单位为20ku/g；
步骤九中所述的碱性蛋白酶的活力单位为200ku/g；
十、杀菌灭酶：步骤九完成后，将罐体内的酶解液直接升温至80～90℃，杀菌灭酶10～15min；
十一、固液分离：利用压力管式过滤器将酶解液中的固液分离，取分离液备用；
步骤十一中所述的压力管式过滤器所使用的过滤介质为市售80目微孔陶瓷柱过滤介质；
十二、超滤膜浓缩：利用超滤膜浓缩设备对步骤十一制备的分离液进行超滤浓缩，浓缩至12～15°Bé停止，转入保温罐中，在温度为45～55℃条件下保温；
步骤十二中所述的超滤膜浓缩设备采用市售3000分子量-HFK328-PES材质-卷式超滤膜；
十三、喷雾干燥：进风温度180～200℃，出风温度80～85℃条件下喷雾干燥；
十四、包装：粉体在空气净化度30万级条件下进行无菌包装，即得牛骨蛋白肽粉。
本发明优点：
一、高效酶解提取技术，本发明采用高效复合酶提取技术，复合酶制剂由胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶混合而成。不仅有效缩短生产周期至10～12小时，而且使提取率相对于传统单一酶制备方法提高17.2％～19.4％。
二、超滤膜浓缩技术，本发明采用超滤膜浓缩技术对提取液进行浓缩，在高压作用下，水分子穿透薄膜将蛋白肽分离出来，达到浓缩的作用。该工艺操作在常温条件下完成，不会对物料性状、风味及生理活性造成任何影响，同时将用于浓缩的能量消耗降到最低。
三、市场前景广阔，本发明制备的胶原蛋白肽因其特殊的组成结构、独特的生理活性，将会越来越广泛地被应用于食品、化妆品、医药中，为人类的健康做出贡献。作为一种天然的生物产品，具有胶原蛋白诸多的生理活性和胶原蛋白所不具有的特性，作为一种新兴的功能性蛋白配料，近年来在国内外发展迅速，因其显著的生理活性将会越来越广泛的应用于功能性食品、保健食品、化妆品和药品。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、筛选：按原料验收标准和检验规程，将收购的鲜牛骨原料进行检验；
二、一次破碎：筛选后的鲜牛骨放入碎骨机中，将其破碎成5～8cm3大小的骨块并称重；
三、二次破碎：将步骤二中破碎好的骨块置于骨泥机中破碎；
步骤三中所述的骨泥机采用40目不锈钢圆孔筛网；
四、清洗：碎骨块在洗骨机中洗涤30～40min，并置于清水中浸泡2～3h，以浸出其中的残血并沥干；
五、高温提取：按碎骨块与清水质量比1∶(3.5～4)置于高温提取罐中，在温度为110～120℃条件下提取2～2.5h；
六、二次复煮：按骨泥与清水质量比1∶(2.8～3.5)重新置于高温提取罐中，在温度为110～120℃条件下提取1.5～2h；
七、过滤分离：采用板框式过滤器对步骤七中复煮后的骨渣和骨汤进行固液分离，分离出骨渣和提取液；
步骤七中所述的板框式过滤器所使用的过滤介质为60目滤纸；
八、液液分离：提取液部分用管式离心机，分离因数控制在15000条件下连续分离40～60s得到骨油和骨胶原蛋白；
九、酶解：以步骤八中骨胶原蛋白为原料，调整料水比至4～6°Bé，并调整pH至6.4～6.6，将物料置于酶解罐中，加入4000u/g的复合酶制剂，在温度为47～50℃条件下保温酶解4.5～5h；
步骤九中所述的复合酶制剂由胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶混合而成，且所述的混合酶制剂中胃蛋白酶质量分数为20～25％，胰蛋白酶质量分数为22～24％，木瓜蛋白酶质量分数为7～9％，风味蛋白酶质量分数为32～35％，碱性蛋白酶质量分数为12～15％；
步骤九中所述的胃蛋白酶的活力单位为30ku/g；
步骤九中所述的胰蛋白酶的活力单位为18ku/g；
步骤九中所述的木瓜蛋白酶的活力单位为2ku/g；
步骤九中所述的风味蛋白酶的活力单位为20ku/g；
步骤九中所述的碱性蛋白酶的活力单位为200ku/g；
十、杀菌灭酶：步骤九完成后，将罐体内的酶解液直接升温至80～90℃，杀菌灭酶10～15min；
十一、固液分离：利用压力管式过滤器将酶解液中的固液分离，取分离液备用；
步骤十一中所述的压力管式过滤器所使用的过滤介质为市售80目微孔陶瓷柱过滤介质；
十二、超滤膜浓缩：利用超滤膜浓缩设备对步骤十一制备的分离液进行超滤浓缩，浓缩至12～15°Bé停止，转入保温罐中，在温度为45～55℃条件下保温；
步骤十二中所述的超滤膜浓缩设备采用市售3000分子量-HFK328-PES材质-卷式超滤膜；
十三、喷雾干燥：进风温度180～200℃，出风温度80～85℃条件下喷雾干燥；
十四、包装：粉体在空气净化度30万级条件下进行无菌包装，即得牛骨蛋白肽粉。
本实施方式步骤十二中所述的3000分子量-HFK328-PES材质-卷式超滤膜来自杭州沃腾膜工程有限公司。
本实施方式步骤十二中所述超滤膜浓缩设备为杭州沃腾膜工程有限公司WTM-4040G-3膜分离设备。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤五中高温提取时，按碎骨块与清水质量比1∶3.8置于高温提取罐中，在温度为120℃条件下提取2h。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是：步骤六中二次复煮时，按骨泥与清水质量比1∶3.1重新置于高温提取罐中，在温度为115℃条件下提取2h。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤九中酶解时，以步骤八中骨胶原蛋白为原料，调整料水比至5°Bé，并调整pH至6.5，将物料置于酶解罐中，加入4000u/g的复合酶制剂，在温度为48℃条件下保温酶解5h。其他与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤十二中超滤膜浓缩时，利用超滤膜浓缩设备对步骤十一制备的分离液进行超滤浓缩，浓缩至14°Bé停止，转入保温罐中，在温度为50℃条件下保温。其他与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤十三中喷雾干燥时，进风温度185℃，出风温度85℃条件下喷雾干燥。其他与具体实施方式一至四相同。
采用下述试验验证本发明效果：
试验一：一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、筛选：按原料验收标准和检验规程，将收购的鲜牛骨原料进行检验；
二、一次破碎：筛选后的鲜牛骨放入碎骨机中，将其破碎成5～8cm3大小的骨块并称重：
三、二次破碎：将步骤二中破碎好的骨块置于骨泥机中破碎；
步骤三中所述的骨泥机采用40目不锈钢圆孔筛网；
四、清洗：碎骨块在洗骨机中洗涤40min，并置于清水中浸泡2h，以浸出其中的残 血并沥干；
五、高温提取：按碎骨块与清水质量比1∶3.8置于高温提取罐中，在温度为120℃条件下提取2h；
六、二次复煮：按骨泥与清水质量比1∶3.1重新置于高温提取罐中，在温度为115℃条件下提取2h；
七、过滤分离：采用板框式过滤器对步骤七中复煮后的骨渣和骨汤进行固液分离，分离出骨渣和提取液；
步骤七中所述的板框式过滤器所使用的过滤介质为60目滤纸；
八、液液分离：提取液部分用管式离心机，分离因数控制在15000条件下连续分离40～60s得到骨油和骨胶原蛋白；
九、酶解：以步骤八中骨胶原蛋白为原料，调整料水比至5°Bé，并调整pH至6.5，将物料置于酶解罐中，加入4000u/g的复合酶制剂，在温度为48℃条件下保温酶解5h；
步骤九中所述的复合酶制剂由胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶混合而成，且所述的混合酶制剂中胃蛋白酶质量分数为25％，胰蛋白酶质量分数为22％，木瓜蛋白酶质量分数为9％，风味蛋白酶质量分数为32％，碱性蛋白酶质量分数为12％；
步骤九中所述的胃蛋白酶的活力单位为30ku/g；
步骤九中所述的胰蛋白酶的活力单位为18ku/g；
步骤九中所述的木瓜蛋白酶的活力单位为2ku/g；
步骤九中所述的风味蛋白酶的活力单位为20ku/g；
步骤九中所述的碱性蛋白酶的活力单位为200ku/g；
十、杀菌灭酶：步骤九完成后，将罐体内的酶解液直接升温至80℃，杀菌灭酶15min；
十一、固液分离：利用压力管式过滤器将酶解液中的固液分离，取分离液备用；
步骤十一中所述的压力管式过滤器所使用的过滤介质为市售80目微孔陶瓷柱过滤介质；
十二、超滤膜浓缩：利用超滤膜浓缩设备对步骤十一制备的分离液进行超滤浓缩，浓缩至14°Bé停止，转入保温罐中，在温度为50℃条件下保温；
步骤十二中所述的超滤膜浓缩设备采用市售3000分子量-HFK328-PES材质-卷式超滤膜；
十三、喷雾干燥：进风温度185℃，出风温度85℃条件下喷雾干燥；
十四、包装：粉体在空气净化度30万级条件下进行无菌包装，即得牛骨蛋白肽粉。
本试验步骤十二中所述的3000分子量-HFK328-PES材质-卷式超滤膜来自杭州沃腾膜工程有限公司。
本试验步骤十二中所述超滤膜浓缩设备为杭州沃腾膜工程有限公司WTM-4040G-3膜分离设备。
试验二：一种牛骨胶原蛋白肽的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、筛选：按原料验收标准和检验规程，将收购的鲜牛骨原料进行检验；
二、一次破碎：筛选后的鲜牛骨放入碎骨机中，将其破碎成5～8cm3大小的骨块并称重：
三、二次破碎：将步骤二中破碎好的骨块置于骨泥机中破碎；
步骤三中所述的骨泥机采用40目不锈钢圆孔筛网；
四、清洗：碎骨块在洗骨机中洗涤30min，并置于清水中浸泡3h，以浸出其中的残血并沥干；
五、高温提取：按碎骨块与清水质量比1∶4置于高温提取罐中，在温度为115℃条件下提取2h；
六、二次复煮：按骨泥与清水质量比1∶3.2重新置于高温提取罐中，在温度为118℃条件下提取2h；
七、过滤分离：采用板框式过滤器对步骤七中复煮后的骨渣和骨汤进行固液分离，分离出骨渣和提取液；
步骤七中所述的板框式过滤器所使用的过滤介质为60目滤纸；
八、液液分离：提取液部分用管式离心机，分离因数控制在15000条件下连续分离40～60s得到骨油和骨胶原蛋白；
九、酶解：以步骤八中骨胶原蛋白为原料，调整料水比至6°Bé，并调整pH至6.6，将物料置于酶解罐中，加入4000u/g的复合酶制剂，在温度为48℃条件下保温酶解5h；
步骤九中所述的复合酶制剂由胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶混合而成，且所述的混合酶制剂中胃蛋白酶质量分数为20％，胰蛋白酶质量分数为22％，木瓜蛋白酶质量分数为9％，风味蛋白酶质量分数为34％，碱性蛋白酶质量分数为15％；
步骤九中所述的胃蛋白酶的活力单位为30ku/g；
步骤九中所述的胰蛋白酶的活力单位为18ku/g；
步骤九中所述的木瓜蛋白酶的活力单位为2ku/g；
步骤九中所述的风味蛋白酶的活力单位为20ku/g；
步骤九中所述的碱性蛋白酶的活力单位为200ku/g；
十、杀菌灭酶：步骤九完成后，将罐体内的酶解液直接升温至90℃，杀菌灭酶10min；
十一、固液分离：利用压力管式过滤器将酶解液中的固液分离，取分离液备用；
步骤十一中所述的压力管式过滤器所使用的过滤介质为市售80目微孔陶瓷柱过滤介质；
十二、超滤膜浓缩：利用超滤膜浓缩设备对步骤十一制备的分离液进行超滤浓缩，浓缩至15°Bé停止，转入保温罐中，在温度为55℃条件下保温；
步骤十二中所述的超滤膜浓缩设备采用市售3000分子量-HFK328-PES材质-卷式超滤膜；
十三、喷雾干燥：进风温度190℃，出风温度80℃条件下喷雾干燥；
十四、包装：粉体在空气净化度30万级条件下进行无菌包装，即得牛骨蛋白肽粉。
本试验步骤十二中所述的3000分子量-HFK328-PES材质-卷式超滤膜来自杭州沃腾膜工程有限公司。
本试验步骤十二中所述超滤膜浓缩设备为杭州沃腾膜工程有限公司WTM-4040G-3膜分离设备。
由国家食品质量监督检验中心，对试验一和试验二制备得到的牛骨胶原蛋白肽进行检测，检验报告编号：2013总字第130648号，检测结果如表1所示。
表1
经国家食品质量监督检验中心检测，该样品所检项目质量指标符合GB5009.3，5，12-2010、GB/T5009.11，15，92，123-2003、GB/T9695.23-2008、Q/DTAT001-2013《牛骨胶原蛋白肽》(企业内控标准)标准规定之要求，可放心食用。