本发明涉及一种食用蛋白质的加工方法，具体涉及一种胶原蛋白的加工方法。
背景技术：
胶原蛋白是生物高分子，动物结缔组织中的主要成分，也是哺乳动物体内含量最多、分布最广的功能性蛋白，占蛋白质总量的25%～30%，某些生物体甚至高达80%以上。胶原蛋白的水解产物含有多种氨基酸，其中以甘氨酸最为丰富，其次为丙氨酸、谷氨酸和精氨酸，半胱氨酸、色氨酸、酪氨酸以及蛋氨酸等必需氨基酸含量低，因此，胶原蛋白属不完全蛋白质。胶原蛋白分子经水解后主要形成相对分子量较小的胶原多肽，由于胶原蛋白独特的三股超螺旋结构，性质十分稳定，一般的加工温度及短时间加热都不能使其分解，从而造成其消化吸收较困难，不易被人体充分利用。
现有对胶原蛋白的加工技术多采用蛋白酶或在酸、碱条件下进行水解得到氨基酸，虽然具有水解速度快的优点，但蛋白酶的催化具有专一性，一种蛋白酶只能催化水解一种蛋白质，蛋白酶种类使用过少，胶原蛋白水解不充分，水解率低，不利于人体的吸收，蛋白酶使用种类过多，会增加生产成本，并且化学物质的引入还会影响最后产品的口味，不能被小孩、老人和病人所喜爱，不利于产品的推广，应用。
因此，发明一种胶原蛋白水解率高，综合成本低廉的胶原蛋白的加工方法，对促进胶原蛋白的市场发展和回收利用具有重要意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的胶原蛋白水解率低，生产成本高的不足，提供一种胶原蛋白的加工方法。该方法对胶原蛋白原材料采用自然水解处理，在进行充分水解后，通过分离、过滤，最后进行喷雾干燥，得到一种氨基酸含量高、吸收好、口味自然的氨基酸粉。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种胶原蛋白的加工方法，该方法的具体步骤为：
1、将含有胶原蛋白的原材料进行清洗，破碎；
2、将步骤1得到的原材料与水混合后进行自然水解处理，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行过滤、分离，得原汤；
4、将步骤3得到的原汤静置分层，进行处理后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
上述一种胶原蛋白的加工方法，其中步骤1中所述的原材料为含有胶原蛋白的动物原材料，包括各种动物的筋、皮和淡水鱼；动物胶原蛋白含有大量人体所需要的氨基酸，人体必需氨基酸的含量高。
上述一种胶原蛋白的加工方法，其中步骤1中所述的破碎粒径≤1.5cm；粒径越小，与水的接触角越大，水解的速率和效果更好。
上述一种胶原蛋白的加工方法，其中步骤2中所述的自然水解，能将原材料所含有的各类胶原蛋白都进行水解，水解得到的各种氨基酸的含量比例为自然比例，更容易被人体吸收，对保证人体健康和增加免疫力具有更加积极的作用。
其中，在自然水解时进行持续搅拌，水解压力为常压；水解时需加入适量的水，水与原材料的重量份比值为4～5﹕3；水的加入量过少，水解反应需要水的参与，造成水解不完全，且水解汤液过稠，不利于分离过滤；水的加入量过多，水解汤液中可溶物的固含量低，喷雾干燥时能耗高，为此需对其进一步浓缩，造成能源浪费，增加生产成本。
其中，水解的温度为90～100℃，水解温度低于90℃，胶原蛋白水解速度慢，部分胶原蛋白不发生水解，胶原蛋白水解率低，氨基酸的产率低；水解温度大于100℃，部分胶原蛋白发生变性，丧失水解作用，不能生成氨基酸，也不易被人体吸收。
优选的，水解的温度为90～95℃，通过优选，原材料水解更彻底，氨基酸含量更高，营养价值更高。
其中，水解时间为10～15h，水解时间低于10h，水解不彻底，胶原蛋白水解率低，不利于人体吸收，水解时间高于15h，耗能大，成本高。
优选的，水解时间为12～13h，通过优选，能最大程度的保证水解率，并减少能耗。
其中水解时采用夹套加热，在30～40min内升温到80℃，再用15～20min升温到90～100℃；能在减少能耗，加快水解反应，提高氨基酸的生成率。
上述一种胶原蛋白的加工方法，其中步骤3对水解汤液采用60-100目的振动筛进行过滤；60-100目的振动筛，过滤速度快，不易堵塞，能缩短加工周期，且滤液粘度适中，可溶物含量适中，利于喷雾干燥。
上述一种胶原蛋白的加工方法，其中步骤4中在进行静置分层时，温度保持在80～85℃；对分层的原汤的处理为上层油层进行不少于3次的离心处理，取清液，下层清液直接使用；脂肪属于大分子有机物，在喷雾干燥时会堵塞喷嘴，且脂肪摄入量过大影响人体健康，将脂肪分离出来不仅有利于喷雾干燥，还有利于人体健康。
上述一种胶原蛋白的加工方法，其中步骤5中对原汤清液在常压下直接进行喷雾干燥，不添加其他添加剂，不改变氨基酸的性质，氨基酸能更容易被人体吸收。
其中，喷雾干燥的进风温度为150～200℃，出风温度为150～200℃；温度低于150℃，原汤清液的粘度过大，喷嘴易堵塞，且液滴不易分散，干燥后颗粒直径大；温度高于200℃，温度过高，可能导致氨基酸变性，失去营养价值。
优选的，进风温度为165～180℃，出风温度为165～180℃；通过优选，使原汤清液的粘度更适合喷雾干燥，得到的粉体颗粒大小适中，利于溶解、吸收，颗粒直径相近，均匀性更好。
上述一种胶原蛋白的加工方法，其中步骤5中对原汤清液的喷雾干燥，原汤清液的可溶物含量为10～25%，可溶物含量低于10%，干燥困难，能耗大，生产成本增加，可溶物含量高于25%，原汤清液粘度大，喷雾困难，干燥粉末颗粒直径大，不利于溶解、吸收。
优选的，原汤清液的可溶物含量为18～22%，通过优选，原汤清液粘度最佳，喷雾干燥耗最小，粉体颗粒直径大小最佳，粒度均匀。
一种胶原蛋白的加工方法，该方法利用在特殊的水解条件下，所有种类胶原蛋白分子都能进行水解生成氨基酸的特性，选择在90～100℃的温度下对胶原蛋白进行自然水解的方法，即能最大程度的提高胶原蛋白的水解率，保证氨基酸的含量，且多种氨基酸的比例合理，有利于人体的吸收；采用无添加、在进风温度为150～200℃、出风温度为150～200℃、可溶物含量为10～25%的条件下对原汤清液进行喷雾干燥，既能保证不改变氨基酸的性质，氨基酸能更容易被人体吸收，又能降低能源消耗，减少生产成本；该方法生产得到的得到氨基酸粉中氨基酸含量≥85%，吸收好、口味自然，适合大规模、工业化生产，能促进胶原蛋白的市场发展和回收利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：。
1、本发明方法将胶原蛋白原材料进行自然水解处理，对原材料所含有的全部种类胶原蛋白都进行了水解，胶原蛋白的水解效率高，得到的氨基酸的含量比例为自然比例，更容易被人体吸收，氨基酸粉中氨基酸含量≥85%。
2、本发明方法对原汤清液在特定的温度和压力下进行喷雾干燥，能耗小。成本低。
3、本发明方法直接对原汤清液进行喷雾干燥，不添加其他添加剂，不改变氨基酸的性质，口味自然，氨基酸能更容易被人体吸收。
4、本发明方法工艺简单，操作方便，适合大规模、工业化生产。
附图说明：
图1为本发明方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
1、将1500kg的牛蹄筋用清水进行清洗，并采用2.5mm孔板的绞肉机进行破碎，破碎的牛蹄筋的粒度为1.2cm；
2、将步骤1得到的破碎的牛蹄筋与2.5吨的水混合加入到水解罐中，常压下，在35min内升温到80℃，再用15min升温到95℃后进行自然水解处理10h，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行用60目的振动筛进行过滤、分离，滤液即原汤；
4、将步骤3得到的原汤保持温度为80℃，静置2h后分层，将上层油液用离心机进行3次离心处理除去脂肪，得清液，与下层清液混合后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液在常压、进风温度为150℃、出风温度为150℃、可溶物含量为25%的条件下进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
将上述得到的氨基酸粉进行检测，得其氨基酸的含量为88.5%；经计算，喷雾干燥能耗成本为2300元/吨。
实施例2
1、将1500kg的草鱼用清水进行清洗，并采用3mm孔板的绞肉机进行破碎，破碎的板筋的粒度为1.5cm；
2、将步骤1得到的破碎的板与2.0吨的水混合加入到水解罐中，常压下，在40min内升温到80℃，再用20min升温到90℃后进行自然水解处理15h，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行用100目的振动筛进行过滤、分离，滤液即原汤；
4、将步骤3得到的原汤保持温度为85℃，静置2h后分层，将上层油液用离心机进行5次离心处理除去脂肪，得清液，与下层清液混合后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液在常压、进风温度为200℃、出风温度为200℃、可溶物含量为10%的条件下进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
将上述得到的氨基酸粉进行检测，得其氨基酸的含量为85.3%；经计算，喷雾干燥能耗成本为2200元/吨。
实施例3
1、将1500kg的猪皮用清水进行清洗，并采用2mm孔板的绞肉机进行破碎，破碎的牛蹄筋的粒度为1.0cm；
2、将步骤1得到的破碎的牛蹄筋与2.5吨的水混合加入到水解罐中，常压下，在35min内升温到80℃，再用15min升温到100℃后进行自然水解处理12h，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行用80目的振动筛进行过滤、分离，滤液即原汤；
4、将步骤3得到的原汤保持温度为83℃，静置2h后分层，将上层油液用离心机进行3次离心处理除去脂肪，得清液，与下层清液混合后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液在常压、进风温度为170℃、出风温度为170℃、可溶物含量为20%的条件下进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
将上述得到的氨基酸粉进行检测，得其氨基酸的含量为87.2%；经计算，喷雾干燥能耗成本为2350元/吨。
对比例1
1、将1500kg的牛蹄筋用清水进行清洗，并采用2.5mm孔板的绞肉机进行破碎，破碎的牛蹄筋的粒度为1.2cm；
2、将步骤1得到的破碎的牛蹄筋与2.5吨的水混合加入到水解罐中，常压下，在35min内升温到80℃，再用15min升温到86℃后进行自然水解处理10h，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行用60目的振动筛进行过滤、分离，滤液即原汤；
4、将步骤3得到的原汤保持温度为80℃，静置2h后分层，将上层油液用离心机进行3次离心处理除去脂肪，得清液，与下层清液混合后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液在常压、进风温度为150℃、出风温度为150℃、可溶物含量为25%的条件下进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
由于上述加工方法中自然水解的温度为86℃（低于90℃），温度过低，部分胶原蛋白在此温度下不能进行水解，胶原蛋白的水解率低，所以将上述得到的氨基酸粉进行检测，得其氨基酸的含量为51%，与实施例1相比含量降低37.5%；经计算，喷雾干燥能耗成本为2830元/吨。由以上结果可知，自然水解时的温度不在权利要求保护的范围内，胶原蛋白的水解不彻底，水解率降低，导致氨基酸粉中的氨基酸含量降低。
对比例2
1、将1500kg的牛蹄筋用清水进行清洗，并采用2.5mm孔板的绞肉机进行破碎，破碎的牛蹄筋的粒度为1.2cm；
2、将步骤1得到的破碎的牛蹄筋与2.5吨的水混合加入到水解罐中，常压下，在35min内升温到80℃，再用15min升温到105℃后进行自然水解处理10h，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行用60目的振动筛进行过滤、分离，滤液即原汤；
4、将步骤3得到的原汤保持温度为80℃，静置2h后分层，将上层油液用离心机进行3次离心处理除去脂肪，得清液，与下层清液混合后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液在常压、进风温度为150℃、出风温度为150℃、可溶物含量为25%的条件下进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
由于上述加工方法中自然水解的温度为105℃（高于100℃），温度过高，部分胶原蛋白在此温度下变性，不能再进行水解得到氨基酸，胶原蛋白的水解率低，所以将上述得到的氨基酸粉进行检测，得其氨基酸的含量为56%，与实施例1相比含量降低32.5%；经计算，喷雾干燥能耗成本为2780元/吨。由以上结果可知，自然水解时的温度不在权利要求保护的范围内，胶原蛋白的水解不彻底，水解率降低，导致氨基酸粉中的氨基酸含量降低。
对比例3
1、将1500kg的牛蹄筋用清水进行清洗，并采用2.5mm孔板的绞肉机进行破碎，破碎的牛蹄筋的粒度为1.2cm；
2、将步骤1得到的破碎的牛蹄筋与2.5吨的水混合加入到水解罐中，常压下，在35min内升温到80℃，再用15min升温到95℃后进行自然水解处理9h，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行用60目的振动筛进行过滤、分离，滤液即原汤；
4、将步骤3得到的原汤保持温度为80℃，静置2h后分层，将上层油液用离心机进行3次离心处理除去脂肪，得清液，与下层清液混合后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液在常压、进风温度为150℃、出风温度为150℃、可溶物含量为25%的条件下进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
由于上述加工方法中自然水解的时间为9h（低于10h），水解时间过短，部分胶原蛋白在还没有完全进行水解，胶原蛋白的水解率低，所以将上述得到的氨基酸粉进行检测，得其氨基酸的含量为59%，与实施例1相比含量降低29.5%；经计算，喷雾干燥能耗成本为2680元/吨。由以上结果可知，自然水解的时间不在权利要求保护的范围内，胶原蛋白的水解不彻底，水解率降低，导致氨基酸粉中的氨基酸含量降低。
对比例4
1、将1500kg的牛蹄筋用清水进行清洗，并采用2.5mm孔板的绞肉机进行破碎，破碎的牛蹄筋的粒度为1.2cm；
2、将步骤1得到的破碎的牛蹄筋与2.5吨的水混合加入到水解罐中，常压下，在35min内升温到80℃，再用15min升温到95℃后进行自然水解处理10h，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行用60目的振动筛进行过滤、分离，滤液即原汤；
4、将步骤3得到的原汤保持温度为80℃，静置2h后分层，将上层油液用离心机进行3次离心处理除去脂肪，得清液，与下层清液混合后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液在常压、进风温度为150℃、出风温度为150℃、可溶物含量为8%的条件下进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
上述加工方法中喷雾干燥时可溶物的含量为8%（低于10%），原汤清液浓度较大，喷雾时间长、难度大，干燥困难，将上述得到的氨基酸粉进行检测，得其氨基酸的含量为88.2%；经计算，喷雾干燥能耗成本为3890元/吨，与实施例1相比成本增加了1590元。由以上结果可知，喷雾干燥时，可溶物的含量不在权利要求保护的范围内，能源消耗大大增加，生产成本增加。
对比例5
1、将1500kg的牛蹄筋用清水进行清洗，并采用2.5mm孔板的绞肉机进行破碎，破碎的牛蹄筋的粒度为1.2cm；
2、将步骤1得到的破碎的牛蹄筋与2.5吨的水混合加入到水解罐中，常压下，在35min内升温到80℃，再用15min升温到95℃后进行自然水解处理10h，得水解汤液；
3、将步骤2得到的水解汤液进行用60目的振动筛进行过滤、分离，滤液即原汤；
4、将步骤3得到的原汤保持温度为80℃，静置2h后分层，将上层油液用离心机进行3次离心处理除去脂肪，得清液，与下层清液混合后得原汤清液；
5、将步骤4得到的原汤清液在常压、进风温度为140℃、出风温度为140℃、可溶物含量为25%的条件下进行喷雾干燥，得到氨基酸粉。
上述加工方法中喷雾干燥时进风和出风温度为140℃（低于150℃），原汤清液浓度较大，喷雾时间长、难度大，干燥困难，将上述得到的氨基酸粉进行检测，得其氨基酸的含量为88.6%；经计算，喷雾干燥能耗成本为4130元/吨，与实施例1相比成本增加了1830元。由以上结果可知，喷雾干燥时，进风温度和出风温度不在权利要求保护的范围内，能源消耗大大增加，生产成本增加。