一种高压酶解制备胶原蛋白的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用动物皮、骨、鳞制备胶原蛋白的方法，尤其涉及一种高压酶解 制备胶原蛋白的方法，属于生物工程技术领域。
【背景技术】
[0002] 胶原蛋白是哺乳动物体内含量最为丰富的动物蛋白，主要存在于动物的骨、腱、肌 鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中，是结缔组织中极其重要的一种结构蛋白，起着支撑器官和保 护肌体的功能，也是组成细胞间质的最重要功能蛋白质。胶原蛋白同时也是一种性能优异 的生物材料，广泛的应用于医疗、饲料、食品、化妆品等工业领域。
[0003]目前，从动物皮、骨、鳞原料中提取制备胶原蛋白的方法主要有高温蒸煮+酶解， 碱处理+酶解，酸处理+酶解等几种，这些方法由于对原料进行高温或苏酸碱处理，不仅能 耗高，效率低，污染环境，并且会使天然胶原蛋白的特性改变、活性降低。但对原料不进行预 处理而直接进行酶解，则存在胶原蛋白的产率低，效率更低，而且提取过程中原料易腐败变 质，因而需要在酶解过程中施加防腐化学品，这会影响产品品质和用途等问题。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种高压酶解制备胶原蛋白的方法，旨 在提高胶原蛋白的提取率和效率，降低能耗和环境污染，最大限度的保持天然胶原蛋白的 特性和活性。
[0005] 本发明高压酶解制备胶原蛋白的方法，是将动物皮、骨、鳞清除异物，干燥，粉碎至 30-400目（优选40-150目）的粉末后，以料液重量比1:1-1:15 (优选1:2-1:7)的比例分散 于酶溶液中，加缓冲溶液调节pH至4-9 (优选5-7)，然后于温度30-70°C(优选40-50°C)、 压力100-700Mpa(优选150-600Mpa)的条件下酶解0?l-4h(优选0? 2-3. 5h);酶解产物经 固液分离得到胶原蛋白液；胶原蛋白液再经浓缩、干燥，得到胶原蛋白粉。
[0006] 所述酶溶液中的酶为菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶中的至少一 种；酶的加入量为1000_7000U/g。
[0007] 所述动物皮、骨、鳞取自牲畜、家禽及鱼类。
[0008] 下面以猪骨原料为例，通过具体实验例对本发明制备胶原蛋白与现有技术进行对 比，具体见表1。 議:丨1:賅藤顚撻麵觀測繼顯_::::汾
[0009] 表1的数据显示，本发明方法提取的胶原蛋白最大限度的保持了天然胶原蛋白的 特性与活性，而且相对于现有技术，胶原蛋白的提取率得到明显的提高，酶解时间明显缩短 (可低至0. 1小时)，从而提高了效率，降低了能耗，同时也避免了提取过程中对环境的污染， 是一种高效、经济、绿色的提取方法。
【具体实施方式】
[0010] 下面通过具体实施例对本发明胶原蛋白的提取方法做进一步说明。
[0011] 实施例1 (1) 原料预处理：将猪皮清除异物，干燥、粉碎，过30目筛； (2) 高压酶解处理：取猪皮粉末10g，以料液重量比1:1的比例分散于菠萝蛋白酶溶液 中（菠萝蛋白酶的添加量为7000U/g)，加缓冲溶液调节至pH=4,于温度70°C、压力700Mpa的 条件下酶解〇.lh; (3) 分离处理：将酶解产物进行固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥， 制得胶原蛋白粉2. 8g。
[0012] 实施例2 (1) 原料预处理：将鸡骨清除异物干燥、粉碎，过400目筛； (2) 高压酶解处理：取鸡骨粉末10g，以料液重量比1:10的比例分散于胃蛋白酶溶液中 (胃蛋白酶添加量为l〇〇〇U/g)，加缓冲溶液调节至pH=2. 2,于温度30°C、压力lOOMpa的条件 下酶解3. 5h; (3) 分离处理：将酶解产物进行固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥， 得到胶原蛋白粉〇.9g。
[0013] 实施例3 (1) 原料预处理：将牛、羊骨清除异物，干燥、粉碎，过40目筛； (2) 高压酶解处理：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（木瓜蛋白酶添加量为4000U/g)，加缓冲溶液调节至pH=5,于温度50°C、压力300Mpa 的条件下酶解3. 5h; (3) 分离处理：将酶解产物进行固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥， 得到胶原蛋白粉1.4g。
[0014]实施例4 (1)原料预处理：将鱼鳞清除异物，干燥、粉碎，过80目筛； (2) 高压酶解处理：取鱼鳞的粉末10g，以料液重量比1:3的比例分散于胰蛋白酶溶液 中（胰蛋白酶添加量为5000U/g);加缓冲溶液调节至pH=7. 8,于温度45°C、压力600Mpa的 条件下酶解〇.2h; (3) 分离处理：将酶解产物进行固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥， 得胶原蛋白粉1.9g。
[0015] 实施例5 (1) 原料预处理：将牛、羊皮清除异物，干燥、粉碎，过40目筛； (2) 高压酶解处理：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 与菠萝蛋白酶溶液中（木瓜蛋白酶添加量为2000U/g，菠萝蛋白酶添加量为2000U/g);加缓 冲溶液调节至pH=5,于温度45°C、压力150Mpa的条件下酶解4h; (3) 分离处理：将酶解产物进行固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥， 得胶原蛋白粉2. 4g。
[0016] 实施例6 (1) 原料预处理：将猪骨清除异物，干燥、粉碎，过120目筛； (2) 高压酶解处理：取猪骨粉10g，以料液重量比1:7的比例分散于木瓜蛋白酶溶液中 (木瓜蛋白酶添加量为4000U/g)，加缓冲溶液调节至pH=5,于温度50°C、压力300Mpa的条件 下酶解lh; (3) 分离处理：将酶解产物进行固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥， 得胶原蛋白粉1.3g。
[0017] 实施例7 (1) 原料预处理：将鱼皮清除异物，干燥、粉碎，过100目筛； (2) 高压酶解处理：取鱼皮粉10g，以料液重量比1:7的比例分散于木瓜蛋白酶溶液中 (木瓜蛋白酶添加量为4000U/g)，加缓冲溶液调节至pH=5,于温度50°C、压力300Mpa的条件 下酶解lh; (3) 分离处理：将酶解产物进行固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥， 得胶原蛋白粉4. 3g。
[0018] 实施例8 (1) 原料预处理：将猪骨清除异物，干燥、粉碎，过40目筛； (2) 高压酶解处理：取猪骨粉10g，以料液重量比1:4的比例分散于木瓜蛋白酶溶液中 (木瓜蛋白酶添加量为4000U/g)，加缓冲溶液调节至pH=5,于温度50°C、压力300Mpa的条件 下酶解3. 5h; (3) 分离处理：将酶解产物进行固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥， 得到胶原蛋白粉1.4g。
【主权项】
1. 一种高压酶解制备胶原蛋白的方法，是将动物皮、骨、鳞清除异物，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，加缓冲溶液调节pH至 4-9,然后于温度30-70°C、压力100_700Mpa的条件下酶解0. l-4h ;酶解产物经固液分离得 到胶原蛋白液；胶原蛋白液再经浓缩、干燥，得到胶原蛋白粉。2. 如权利要求1所述高压酶解制备胶原蛋白的方法，其特征在于：所述酶溶液中的酶 为菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶中的至少一种。3. 如权利要求1所述高压酶解制备胶原蛋白的方法，其特征在于：所述酶溶液中酶的 添加量为 1000_7000U/g。4. 如权利要求1所述高压酶解制备胶原蛋白的方法，其特征在于：所述动物皮、骨、鳞 取自牲畜、家禽及鱼类。5. 如权利要求2-4所述高压酶解制备胶原蛋白的方法，其特征在于：所述原料经干燥 后粉碎至细度为40-150目。6. 如权利要求2-4所述高压酶解制备胶原蛋白的方法，其特征在于：所述皮、骨、鳞的 粉末以料液重量比为1:2-1:7的比例分散于酶溶液中。7. 如权利要求2-4所述高压酶解制备胶原蛋白的方法，其特征在于：所述酶解前酶溶 液中加缓冲溶液调节至pH为5-7。8. 如权利要求2-4所述高压酶解制备胶原蛋白的方法，其特征在于：所述酶解工艺中， 酶解温度为40-50°C，压力为150-600Mpa，酶解时间为0? 2-3. 5h。
【专利摘要】本发明公开一种高压酶解制备胶原蛋白的方法，属于生物工程技术领域。该方法是将粉碎的动物皮、骨、鳞以料液重量比1:1-1:15的比例分散于酶溶液中，加缓冲溶液调节至pH为4-9，于温度30-70℃、压力100-700Mpa的条件下酶解0.1-3.5h，酶解产物经固液分离，得到胶原蛋白液；胶原蛋白液经浓缩、干燥，得胶原蛋白粉。本发明提取的胶原蛋白最大限度的保持了天然胶原蛋白的特性与活性，而且相对于现有技术，胶原蛋白的提取率得到明显的提高，酶解时间明显缩短（可低至0.1小时），从而提高了效率，降低了能耗，同时也避免了提取过程中对环境的污染，因而是一种高效、经济、绿色的提取方法。
【IPC分类】C12P21/06
【公开号】CN105112484
【申请号】CN201510602001
【发明人】肖建喜, 杨德庆
【申请人】杨德庆, 肖建喜
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月21日