本发明属于蛋白制备
技术领域：
，具体涉及一种胶原蛋白肽的制备方法及其应用。
背景技术：
：研究运动人群的运动习惯及特点后发现，各类运动对机体关节均有一定程度的损伤，而国内对关节损伤后软骨修复通常为医学治疗，同时关节软骨损伤的治疗是骨科领域的一个难题，因为关节软骨没有血管、神经及淋巴组织，修复能力有限。正常关节面有透明软骨覆盖，一旦损伤透明软骨，会引起关节的疼痛、不稳和僵硬，加速关节退变，导致骨关节炎的发生，国外有学者报道关节软骨损伤的发生率为5％，特定人群如运动员，发生率可高达22％-50％。蛋白质是对人体健康具有重要作用的营养素，蛋白原料在人体运动代谢中的作用，整合了完全蛋白提供必需氨基酸及支链氨基酸对运动性损伤的肌肉起到修复作用，同时有部分支链氨基酸通过进入血脑屏障竞争性结合受体减少5-羟色氨酸的积累，从而减少运动型疲劳的发生。因此蛋白质的营养补充抑制深受运动员、运动健身人群以及普通人群的关注。国内蛋白糕点、食品中多以碳水化合物如淀粉面粉等为主要原料，少数强化蛋白质成分的蛋白棒及谷物棒蛋白含量也通常在20％-30％之间，运动人群由于活动强度及生理代谢特点与普通人群有着显著的差异性，对蛋白质摄入量有更高需求，但现有高蛋白糕点只能通过增加总产品摄入量满足日均补充蛋白需要。但由于常规工艺限制，糕点中蛋白粉添加量十分有限，当蛋白粉添加量增加后，糕点的质地易变的更加干硬易失水，入口或粘牙或变韧导致难以咀嚼，同时高蛋白产品易出现不良风味导致产品适口性变差。中国专利申请cn1826975a公开了原子核工高蛋白棒，包括酪蛋白、鸡肉、淀粉、羧甲基纤维素钠等组分，制成的蛋白棒具有营养丰富、易消化、口味纯正、强健骨骼、改善肝功能、防龋齿等过冲功效，但是该发明中采用了动物蛋白鸡肉。不可避免的可能残留有激素、抗生素等成分，并不适合运动员食用。虽然蛋白从饮食中可以摄取大量的蛋白质，但由于时间、烹调方法等原因，很难方便及时地补充所需的蛋白质。另外，动物脂肪丰富的肉类，虽然能提供蛋白，但是也会带来许多弊端，比如，其中含有过量饱和脂肪、胆固醇、浓缩的激素、抗生素残留等有害物质，易造成人体脂肪胆固醇升高和其他健康隐患，从而导致心血管疾病等。因此，研究不使用动物油脂，同时使其能够具有较好的营养、稳定性、口感并适用于运动员食用的蛋白具有重要的意义。技术实现要素：为克服以上技术问题，本发明提供了一种胶原蛋白肽的制备方法及其应用。该蛋白制备方法简单，制成的蛋白棒具有较好的营养、口感和稳定性，并适用于运动员食用。为实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：一种胶原蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理将牛皮切成小块，在低温下，用na2co3水溶液脱脂，得到脱脂牛皮；依次用nacl溶液冲洗，去除盐溶性非胶原成分；用蒸馏水漂洗，得到牛皮颗粒，冷藏备用；(2)水提取胶原将牛皮颗粒加入蒸馏水，搅拌提取，每隔4-8h进行过滤收集并更换热水，抽提，直至牛皮全部溶解，过滤，将过滤液收集离心、冷冻干燥，得胶原样品；(3)酶解法制备胶原蛋白肽称取胶原样品加入到乙酸中，溶胀，匀浆；称取匀浆液，加入乙酸提取，调节ph值，加入胃蛋白酶搅拌、酶解，离心，得上清液，灭活，干燥，即得胶原蛋白肽。优选地，步骤(1)中，所述nacl溶液的用量为脱脂牛皮的10-15倍；优选地，步骤(1)中，所述低温为2-10℃；优选地，步骤(1)中，所述na2co3水溶液的质量分数为2-8％；优选为5％；优选地，步骤(1)中，所述脱脂的时间15-20h，优选为18h；优选地，步骤(1)中，所述nacl溶液的质量分数为2-8％；优选为5％；优选地，步骤(1)中，所述冷藏温度为-10--30℃，优选为-20℃；优选地，步骤(2)中，所述蒸馏水加入的质量为牛皮颗粒的20-30倍，优选为25倍；优选地，步骤(2)中，所述提取的温度为60-80℃，优选为75℃；优选地，步骤(3)中，所述乙酸的浓度为0.2-0.8mol/l；优选地，步骤(3)中，所述匀浆过程中，加入乙酸的质量为8-12倍，优选为10倍；优选地，步骤(3)中，所述溶胀的时间为8-12h，优选为10h；优选地，步骤(3)中，所述匀浆用高速组织捣碎机间隙匀浆，转速为10000-12000r/min，并控制温度不超过25℃；优选地，步骤(3)中，所述乙酸提取过程中，乙酸的质量为胶原样品的18-25倍，优选为20倍；优选地，步骤(3)中，所述ph值为1-3，优选ph值为1.8；优选地，步骤(3)中，所述灭活在70-80℃水浴条件下进行；优选地，步骤(3)中，所述加入胃蛋白酶搅拌、酶解的过程在2-38℃进行，优选为15-25℃；优选地，步骤(3)中，所述酶解的时间为30-40h，优选为36h。本发明的另一目的在于，提供所述的胶原蛋白肽的制备方法制备得到胶原蛋白肽在制备蛋白棒中的应用。优选地，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉、胶原蛋白肽、牛奶蛋白粉、麦芽糖醇液(75％固含量)、甘油、食用香精、精炼植物油；优选地，按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉10-40份、胶原蛋白肽5-30份、牛奶蛋白粉5-30份、麦芽糖醇液5-40份、甘油5-20份、食用香精0.1-5份、精炼植物油5-15份；优选地，按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉15-40份、胶原蛋白肽10-30份、牛奶蛋白粉8-30份、麦芽糖醇液10-30份、甘油7-20份、食用香精0.2-3份、精炼植物油5-10份；优选地，所述食用香精为奶油香精；优选地，所述精炼植物油为：精炼椰子油；本发明的另一目的在于提供所述蛋白棒的制备方法，包括以下步骤：(1)将乳清蛋白粉，胶原蛋白肽粉，牛奶蛋白粉混合，得混合蛋白粉；(2)将食品用香精加入麦芽糖醇液中，并与甘油混合，得糖浆混合液；(3)将混合蛋白粉和糖浆混合液进行混合，加入精炼植物油，继续混合至面团质地完全均匀；(4)挤压面团、冷却、切割、涂层、包装，即可得到蛋白棒。优选地，步骤(1)中，所述混合使用20-60目振荡筛进行，优选为40目的振荡筛；优选地，步骤(2)中，所述混合后再经过筛，所述过筛为40-80目的筛子，优选为60目；优选地，步骤(3)中，所述混合在卧式总混锅中进行，剪切速率为：40-70r/min优选地，步骤(4)中，所述挤压面团在低压成型设备中进行多滚挤压；优选地，步骤(4)中，所述冷却是在冷却隧道开启制冷后进行，以降低蛋白棒的温度后有助于塑性；优选地，步骤(4)中，所述切割的切割频率为：3.5-7.5s/次；优选地，步骤(4)中，所述涂层的具体操作为：将切割后得到的蛋白棒置于传送带上穿过代可可脂巧克力涂层瀑布，调整吹风高度吹扫多余附着的代可可脂巧克力。优选地，所述蛋白棒的制备方法，包括以下步骤：(1)将乳清蛋白粉，胶原蛋白肽粉，牛奶蛋白粉混合，得混合蛋白粉；(2)将食品用香精加入麦芽糖醇液中，并与甘油混合，得糖浆混合液；(3)总混：将混合蛋白粉和糖浆混合液进行剪切混合，加入精炼植物油，继续剪切混合至面团质地完全均匀；(4)将混合均匀的面团放入低压成型设备中进行多滚挤压，以提供适当的蛋白膨胀压力，保证成型后产品的松软度；将冷却隧道开启制冷，降低蛋白棒的温度后有助于塑性挤压；控制横切速率进行切割，以保证产品相同尺寸、克重；将切割后蛋白棒置于传送带上穿过代可可脂巧克力涂层瀑布，调整吹风高度吹扫多余附着的代可可脂巧克力；再次通过冷却隧道使代可可脂巧克力凝固后包装即可。与现有技术比，本发明的技术优势在于：(1)本发明提供了一种胶原蛋白肽的制备方法，该方法制备简单，得率高、品质好。(2)本发明制备的胶原蛋白肽可用于制备蛋白棒，制成的蛋白棒具有较好的营养、口感、易消化、强健骨骼并适用于运动员食用，同时方便携带，便于随时补充能量，在修复肌肉及降低疲劳感的同时无需使用其他补剂或医学手段修复在运动过程中不可避免发生的关节及软骨损伤；(3)本发明提供的蛋白棒改良后风味质地稳定性好，有利于生产销售，同时降低因保存或变质带来的成本问题；(4)本发明提供的蛋白棒比常规20-30％蛋白棒的蛋白质含量更高的40-50％蛋白质含量蛋白棒，运动人群或高强度体力作业人群不必在大量增加产品摄入量的前提下补充足够的每日所需蛋白质。(5)本发明提供的胶原蛋白肽的制备方法制备过程中蛋白粉分布均匀，无抱团结块现象，切割不易变形。具体实施方式实施例1一种胶原蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理将牛皮切成小块，在5℃下，用质量分数为5％的na2co3水溶液脱脂18h，得到脱脂牛皮；用12倍(以牛皮质量计，下同)质量分数为5％的nacl溶液冲洗，去除盐溶性非胶原成分；用蒸馏水漂洗，得到牛皮颗粒，-20℃冷藏备用；(2)水提取胶原将牛皮颗粒加入25倍的蒸馏水，75℃下搅拌提取，每隔6h进行过滤收集并更换热水，抽提，直至牛皮全部溶解，过滤，将过滤液收集离心、冷冻干燥，得胶原样品；(3)酶解法制备胶原蛋白肽配制浓度为0.6mol/l乙酸，称取胶原样品加入到10倍质量的乙酸中，溶胀10h，用高速组织捣碎机在12000r/min下匀浆，并控制温度不超过25℃；称取匀浆液，加入胶原样品20倍的乙酸(浓度为0.6mol/l)提取，调节ph值为1.8，25℃下加入胃蛋白酶搅拌、酶解36h；离心，得上清液，在75℃水浴条件下进行灭活，干燥，即得胶原蛋白肽。实施例2一种胶原蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理将牛皮切成小块，在2℃下，用质量分数为2％的na2co3水溶液脱脂15h，得到脱脂牛皮；用10倍(以牛皮质量计，下同)质量分数为2％的nacl溶液冲洗，去除盐溶性非胶原成分；用蒸馏水漂洗，得到牛皮颗粒，-10冷藏备用；(2)水提取胶原将牛皮颗粒加入20倍蒸馏水，60℃下搅拌提取，每隔4h进行过滤收集并更换热水，抽提，直至牛皮全部溶解，过滤，将过滤液收集离心、冷冻干燥，得胶原样品；(3)酶解法制备胶原蛋白肽配制浓度为0.2mol/l乙酸，称取胶原样品加入到8倍质量的乙酸中，溶胀8h，用高速组织捣碎机在10000r/min下匀浆，并控制温度不超过25℃；称取匀浆液，加入胶原样品的18倍的乙酸(浓度为0.2mol/l)提取，调节ph值1，15℃下加入胃蛋白酶搅拌、酶解30h；离心，得上清液，在70℃水浴条件下进行灭活，干燥，即得胶原蛋白肽。实施例3一种胶原蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理将牛皮切成小块，在10℃下，用质量分数为8％的na2co3水溶液脱脂20h，得到脱脂牛皮；用15倍(以牛皮质量计，下同)质量分数为8％的nacl溶液冲洗，去除盐溶性非胶原成分；用蒸馏水漂洗，得到牛皮颗粒，-30℃冷藏备用；(2)水提取胶原将牛皮颗粒加入30倍的蒸馏水，80℃下搅拌提取，每隔8h进行过滤收集并更换热水，抽提，直至牛皮全部溶解，过滤，将过滤液收集离心、冷冻干燥，得胶原样品；(3)酶解法制备胶原蛋白肽配制浓度为0.8mol/l乙酸，称取胶原样品加入到12倍质量的乙酸中，溶胀12h，用高速组织捣碎机在12000r/min下匀浆，并控制温度不超过25℃；称取匀浆液，加入胶原样品的25倍的乙酸(浓度为0.8mol/l)提取，调节ph值3，35℃下加入胃蛋白酶搅拌、酶解40h；离心，得上清液，在80℃水浴条件下进行灭活，干燥，即得胶原蛋白肽。实施例4一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉15份、胶原蛋白肽10份、牛奶蛋白粉8份、麦芽糖醇液10份、甘油7份、食用香精0.2份、精炼植物油5份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法，包括以下步骤：(1)取乳清蛋白粉，胶原蛋白肽粉，牛奶蛋白粉，使用40目的荡筛进行混合，得混合蛋白粉；(2)将食品用香精加入麦芽糖醇液中，并与甘油混合，再经过筛，所述过筛为60筛子；得糖浆混合液；(3)将混合蛋白粉和糖浆混合液在卧式总混锅中将剪切速率调整为5r/min进行混合，加入精炼植物油，继续混合至面团质地完全均匀；(4)将混合均匀的面团放入低压成型设备中进行多滚挤压，在冷却隧道开启制冷后进行冷却、5/次频率下切割、将切割后得到的蛋白棒置于传送带上穿过代可可脂巧克力涂层瀑布，再次通过冷却隧道使代可可脂巧克力凝固后包装即可得到蛋白棒。实施例5一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉40份、胶原蛋白肽30份、牛奶蛋白粉30份、麦芽糖醇液30份、甘油20份、食用香精3份、精炼植物油10份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法，包括以下步骤：(1)取乳清蛋白粉，胶原蛋白肽粉，牛奶蛋白粉，使用20目振荡筛进行混合，得混合蛋白粉；(2)将食品用香精加入麦芽糖醇液中，并与甘油混合，再经过筛，所述过筛为40目的筛子；得糖浆混合液；(3)将混合蛋白粉和糖浆混合液在卧式总混锅中将剪切速率调整为40r/min进行混合，加入精炼植物油，继续混合至面团质地完全均匀；(4)将混合均匀的面团放入低压成型设备中进行多滚挤压，在冷却隧道开启制冷后进行冷却、3.5s/次频率下切割、将切割后得到的蛋白棒置于传送带上穿过代可可脂巧克力涂层瀑布，再次通过冷却隧道使代可可脂巧克力凝固后包装即可得到蛋白棒。实施例6一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉10份、胶原蛋白肽5份、牛奶蛋白粉5份、麦芽糖醇液5份、甘油5份、食用香精0.1份、精炼植物油5份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法，包括以下步骤：(1)取乳清蛋白粉，胶原蛋白肽粉，牛奶蛋白粉，使用60目振荡筛进行混合，得混合蛋白粉；(2)将食品用香精加入麦芽糖醇液中，并与甘油混合，再经过筛，所述过筛为80目的筛子；得糖浆混合液；(3)将混合蛋白粉和糖浆混合液在卧式总混锅中将剪切速率调整为70r/min进行混合，加入精炼植物油，继续混合至面团质地完全均匀；(4)将混合均匀的面团放入低压成型设备中进行多滚挤压，在冷却隧道开启制冷后进行冷却、7.5s/次频率下切割、将切割后得到的蛋白棒置于传送带上穿过代可可脂巧克力涂层瀑布，再次通过冷却隧道使代可可脂巧克力凝固后包装即可得到蛋白棒。对比例1与实施例1相比，区别在于na2co3水溶液的质量分数不同。一种胶原蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理将牛皮切成小块，在5℃下，用质量分数为12％的na2co3水溶液脱脂18h，得到脱脂牛皮；用12倍(以牛皮质量计，下同)质量分数为5％的nacl溶液冲洗，去除盐溶性非胶原成分；用蒸馏水漂洗，得到牛皮颗粒，-20℃冷藏备用；(2)-(3)同实施例1。对比例2与实施例1相比，区别仅在于乙酸的浓度不同。一种胶原蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：(1)-(2)同实施例1；(3)酶解法制备胶原蛋白肽配制浓度为1.5mol/l乙酸，称取胶原样品加入到10倍质量的乙酸中，溶胀10h，用高速组织捣碎机在12000r/min下匀浆，并控制温度不超过25℃；称取匀浆液，加入胶原样品20倍的乙酸(浓度为1.5mol/l)提取，调节ph值为1.8，25℃下加入胃蛋白酶搅拌、酶解36h；离心，得上清液，在75℃水浴条件下进行灭活，干燥，即得胶原蛋白肽。对比例3与实施例1比，区别仅在于ph值不同。一种胶原蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：(1)-(2)同实施例1；(3)酶解法制备胶原蛋白肽配制浓度为0.6mol/l乙酸，称取胶原样品加入到10倍质量的乙酸中，溶胀10h，用高速组织捣碎机在12000r/min下匀浆，并控制温度不超过25℃；称取匀浆液，加入胶原样品20倍的乙酸(浓度为0.6mol/l)提取，调节ph值为4.5，25℃下加入胃蛋白酶搅拌、酶解36h；离心，得上清液，在75℃水浴条件下进行灭活，干燥，即得胶原蛋白肽。对比例4与实施例4相比，区别在于将甘油替换为蜂蜜。一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉15份、胶原蛋白肽10份、牛奶蛋白粉8份、麦芽糖醇液10份、蜂蜜7份、食用香精0.2份、精炼植物油5份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法，包括以下步骤：(1)取乳清蛋白粉，胶原蛋白肽粉，牛奶蛋白粉，使用40目的荡筛进行混合，得混合蛋白粉；(2)将食品用香精加入麦芽糖醇液中，并与蜂蜜混合，再经过筛，所述过筛为60筛子；得糖浆混合液；(3)将混合蛋白粉和糖浆混合液在卧式总混锅中将剪切速率调整为5r/min进行混合，加入精炼植物油，继续混合至面团质地完全均匀；(4)将混合均匀的面团放入低压成型设备中进行多滚挤压，在冷却隧道开启制冷后进行冷却、5/次频率下切割、将切割后得到的蛋白棒置于传送带上穿过代可可脂巧克力涂层瀑布，再次通过冷却隧道使代可可脂巧克力凝固后包装即可得到蛋白棒。对比例5与实施例4相比，区别在于蛋白粉的总量不变，比例发生变化。一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉5份、胶原蛋白肽10份、牛奶蛋白粉18份、麦芽糖醇液10份、甘油7份、食用香精0.2份、精炼植物油5份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法，同实施例1。对比例6与实施例4相比，区别在于胶原蛋白肽为市售产品。一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉15份、胶原蛋白肽(市售鳕鱼胶原蛋白肽粉)10份、牛奶蛋白粉8份、麦芽糖醇液10份、甘油7份、食用香精0.2份、精炼植物油5份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法，同实施例1。对比例7选用对比例1制备的胶原蛋白肽，参照实施例4的组成和方法制备蛋白棒。一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉15份、胶原蛋白肽(由对比例1的方法制成)10份、牛奶蛋白粉8份、麦芽糖醇液10份、甘油7份、食用香精0.2份、精炼植物油5份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法同实施例4。对比例8选用对比例2制备的胶原蛋白肽，参照实施例4的组成和方法制备蛋白棒。一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉15份、胶原蛋白肽(由对比例2的方法制成)10份、牛奶蛋白粉8份、麦芽糖醇液10份、甘油7份、食用香精0.2份、精炼植物油5份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法同实施例4。对比例9选用对比例3制备的胶原蛋白肽，参照实施例4的组成和方法制备蛋白棒。一种蛋白棒，包括以下组分：按照重量份数计，所述蛋白棒，包括以下组分：乳清蛋白粉15份、胶原蛋白肽(由对比例3的方法制成)10份、牛奶蛋白粉8份、麦芽糖醇液10份、甘油7份、食用香精0.2份、精炼植物油5份；其中，所述食用香精为奶油香精；所述精炼植物油为：精炼椰子油；所述蛋白棒的制备方法同实施例4。效果例1.胶原蛋白肽的得率和品质评价参照《gb/t5009.5-2016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》的凯氏定氮法，测定蛋白质含量，其中，蛋白换算系数为6.25；胶原蛋白肽的得率＝溶液中胶原蛋白肽蛋白质含量/总牛皮质量，结果见表1。表1胶原蛋白肽的得率试验组得率％实施例126.6实施例226.4实施例326.3对比例120.7对比例218.9对比例322.6由此可知，本发明提供的胶原蛋白肽的制备方法就有较高的得率。2.破坏实验在45℃的环境下进行破坏实验加速产品老化，选用bookfield，ct3型质构仪，对比各产品硬度；并评价咀嚼效果；结果见表2。表2产品硬度、咀嚼效果由此可知，本发明提供的蛋白棒具有较好的口感和品质稳定性。上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。当前第1页12