动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于畜禽的加工技术领域，具体地讲是属于一种动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺。
【背景技术】
[0002]随着我国饲养业规模的不断扩大，动物脂肪组织已经成为一种动物来源的可供加工利用的资源。由于动物脂肪含饱和脂肪酸和胆固醇较多，过多食用易引起高血压、动脉硬化、冠心病、高脂血症及脑血管意外，对人体不利，因而肥肉越来越不受消费者的青睐，销售形势不好，价格看跌，已经影响到了屠宰加工企业的整体效益，有必要探索研宄建立新的加工利用思路和加工工艺，提高动物脂肪组织的附加值。
[0003]现行的自动物脂肪组织中提取动物脂肪的方法有火炼法、低温湿法和高温湿法，所有这些加工工艺均是仅以动物脂肪的提取为目的，从未着眼于动物脂肪组织中结缔组织的开发利用。
【发明内容】
[0004]本专利发明了一种从动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺。较为独特的是，它通过将动物脂肪组织中的结缔组织(主要是胶原蛋白)水解，使动物油脂释放出来，实现了从动物脂肪组织出发同时获得动物油脂和胶原蛋白的目的。按照本专利进行操作，与此前的传统方法相比，能够在不降低动物油脂的品质和产率的前提下，高品质高产率的获得胶原蛋白产品。这种改进对于动物脂肪组织资源的综合利用而言是至关重要的，可使资源的有效利用率大为增加，大大提高动物脂肪组织资源的利用程度，增加利用价值。
[0005]本发明的最重要的目的之一，是要解决动物脂肪生产的清洁化和环境友好化，使动物脂肪的生产不再产生废水和废渣。作为一个顺带的结果，本发明的另一个目的，是要实现动物脂肪组织的结缔组织部分的资源化利用问题，以降低生产成本，提高动物脂肪组织的利用价值。
[0006]具体来说，首先，我们发现动物脂肪组织中的结缔组织具有良好的可降解性，可以被碱性乙醇、酶液、碱性溶液等介质溶化。在我们所采取的工艺条件下，动物脂肪组织可全部溶化而将动物脂肪释放出来，且会在适当的条件下自动分层。由此奠定了以将结缔组织溶化的方式对动物脂肪组织进行处理，同时提取脂质和胶原蛋白的基础。
[0007]其次，我们发现用适宜浓度的碱性低碳醇水溶液作为溶剂对动物脂肪组织进行冷浸，可在保持胶原蛋白基本不变性的前提下有效地将其溶化在水溶液中，与动物脂质分开，使所得动物脂质的色泽、气味、功能品质和安全性等指标得到显著改善。
[0008]我们发现，动物脂质和胶原蛋白可通过由下列步骤组成的工艺提取得到:
[0009]I)将动物脂肪组织用绞肉机绞碎；
[0010]2)对动物脂肪组织中的结缔组织进行水解，将动物脂肪组织中的结缔组织溶化，形成胶原蛋白水溶液，同时将动物脂肪组织中的脂肪释放出来，形成油相；
[0011]3)对所形成的油相和水相进行液-液分离得到动物油脂和胶原蛋白的水溶液；
[0012]4)对所得到的胶原蛋白的水溶液进行中和、脱盐、过滤、浓缩、干燥处理，得到胶原蛋白粉。
[0013]其中的动物可以是猪、羊、牛、马、驴、骡等家畜，也可以是鸡、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑、鸵鸟等家禽或狐狸、水獭、梅花鹿、兔子等饲养的动物。所述的脂肪组织包括板油、五花、肥膘肉、下腹肥肉等各种由脂肪及包裹这些脂肪的结缔组织所构成的组织。水解可以用氢氧化钠做催化剂进行，也可以用胃蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或胶原蛋白酶做催化剂进行。可以在水溶液中进行，也可以在乙醇中进行。当水解在氢氧化钠的催化下进行时，在料液比为动物脂肪组织:氢氧化钠溶液=I: 2?10: 1，ρΗ彡12、0?80 °C，最好是40?60 °C，0.1?1.0MPa，的条件下进行。当水解在胃蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或胶原蛋白酶的催化下进行时，在所用酶的最适PH、最适温度、常压下进行。料液比为动物脂肪组织:酶液=1: 2?100:1。当水解在乙醇中进行时，在所用乙醇的浓度为0-75% (v/v)，料液比为动物脂肪组织:乙醇溶液=I: 10?100: 1，pH彡12、0?80°C，最好是40?60°C，0.1?1.0MPa，的条件下进行。液-液分离可以是沉降分离或离心分离。脱盐可以是透析、柱层析，也可以是超滤、电渗析或反渗透脱盐。浓缩在25?80°C，最好是40?60°C，0.01?1.0MPa，的条件下进行。干燥可以是真空干燥，也可以是喷雾干燥，在30?120°C，最好是50?100°C，0.01?1.0MPa，的条件下进行。
【具体实施方式】
[0014]下面的实例将具体说明本发明的操作方法，但不能作为对本发明的限定。
[0015]实例一
[0016]将3000g猪肥膘加入浸出器中，加入100ml由2mol/L氢氧化钠和浓度为96% (v/V)的乙醇水溶液按照1:1的比例组成的混合溶剂，在60°C下浸泡10h，猪肥膘完全溶化、分层，上层为猪油，下层为胶原蛋白液。
[0017]上层猪油收集、冷却后，得到1680g白色猪油，经检测，各项指标达到国家一级猪油标准。
[0018]下层胶原蛋白液收集，用盐酸中和至pH = 6.8，置旋转蒸发仪上，60°C，IkPa下回收酒精至剩余液体的体积1500ml，装入透析袋中对流动自来水透析48h，然后再置旋转蒸发仪上，60 °C，IkPa下浓缩至1000ml，装盘置真空烘箱中，60 °C，IkPa下烘干24h，粉碎，得到胶原蛋白粉840g。经检测，其中的蛋白含量达到了 90%以上，可以作为胶原蛋白出售。
[0019]实例二
[0020]将1500g鸡脂肪组织加入大烧杯中，加入100ml中性蛋白酶水溶液(含中性蛋白酶50万单位)，在50°C下浸泡12h，鸡脂肪组织完全溶化、分层，上层为鸡油，下层为胶原蛋白液。
[0021]上层鸡油收集、冷却后，得到1200g鸡油，经检测，各项指标达到国家鸡油标准。
[0022]下层胶原蛋白液收集，置旋转蒸发仪上，60°C，IkPa下浓缩至300ml，直接喷雾干燥，得到胶原蛋白粉50g。经检测，其中的蛋白含量达到了 90%以上，可以作为胶原蛋白出售。
[0023]实例三
[0024]将800g水獭皮下脂肪加入烧杯中，加入10ml木瓜蛋白酶水溶液(含木瓜蛋白酶10万单位)，在40°C下浸泡8h，皮下脂肪组织完全溶化、分层，上层为水獭油，下层为胶原蛋白液。
[0025]上层水獭油收集、冷却后，得到600g水獭油，经检测，各项指标达到国家规定的水獭油标准。
[0026]下层胶原蛋白液收集，置旋转蒸发仪上，60°C，IkPa下浓缩至180ml，装盘置真空烘箱中，60°C，IkPa下烘干24h，粉碎，得到胶原蛋白粉40g。经检测，其中的蛋白含量达到了90%以上，可以作为Jj父原蛋白出售。
【主权项】
1.动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺。该工艺由下列步骤组成: 1)将动物脂肪组织用绞肉机绞碎； 2)对动物脂肪组织中的结缔组织进行水解，将动物脂肪组织中的结缔组织溶化，形成胶原蛋白水溶液，同时将动物脂肪组织中的脂肪释放出来，形成油相； 3)对所形成的油相和水相进行液-液分离得到动物油脂和胶原蛋白的水溶液； 4)对所得到的胶原蛋白的水溶液进行中和、脱盐、过滤、浓缩、干燥处理，得到胶原蛋白粉。
2.如权利要求1所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于所述的动物可以是猪、羊、牛、马、驴、骡等家畜，也可以是鸡、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑、鸵鸟等家禽或狐狸、水獭、梅花鹿、兔子等饲养的动物。所述的脂肪组织包括板油、五花、肥膘肉、下腹肥肉等各种由脂肪及包裹这些脂肪的结缔组织所构成的组织。
3.如权利要求1所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于所述的水解可以用氢氧化钠做催化剂进行，也可以用胃蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或胶原蛋白酶做催化剂进行。可以在水溶液中进行，也可以在乙醇中进行。
4.如权利要求3所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于当所述的水解在氢氧化钠的催化下进行时，在料液比为动物脂肪组织:氢氧化钠溶液=I: 2?10: 1，口!1彡12、0?80°〇，最好是40?60°〇，0.1?1.010^，的条件下进行。
5.如权利要求3所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于当所述的水解在胃蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或胶原蛋白酶的催化下进行时，在所用酶的最适PH、最适温度、常压下进行。料液比为动物脂肪组织:酶液=I: 2?100: I。
6.如权利要求3所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于当所述的水解在乙醇中进行时，在所用乙醇的浓度为0-75% (v/v)，料液比为动物脂肪组织:乙醇溶液=I: 10?100: 1，ρΗ彡12、0?80°C，最好是40?60°C，0.1?1.0MPa，的条件下进行。
7.如权利要求1所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于所述的液-液分离可以是沉降分离或离心分离。
8.如权利要求1所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于所述的脱盐可以是透析、柱层析，也可以是超滤、电渗析或反渗透脱盐。
9.如权利要求1所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于所述的浓缩在25?80°C，最好是40?60°C，0.01?1.0MPa,的条件下进行。
10.如权利要求1所述的动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺，其特征在于所述的干燥可以是真空干燥，也可以是喷雾干燥，在30?120°C，最好是50?100C,0.01?l.0MPa，的条件下进行。
【专利摘要】本发明属畜禽的加工技术领域。具体涉及一种动物脂肪组织中同时提取脂质和胶原蛋白的清洁生产工艺。它提供了一种简便、高效、成本低、附加值高的动物脂肪组织加工利用清洁生产工艺，可工业化大规模的从动物脂肪组织中提取胶原蛋白，同时获得动物油脂。与现有的工艺相比，本工艺以动物脂肪组织为原料提取胶原蛋白，在不产生废水的前提下获得高品质的胶原蛋白和动物油脂，实现了动物脂肪组织的绿色清洁化利用，消除了畜禽加工业的一大污染源，同时也大大提高了动物脂肪组织的附加值，在畜禽加工领域具有广阔的应用前景。
【IPC分类】C07K14-78, C11B1-00, C11B1-02, C07K1-14, C12P21-06
【公开号】CN104531334
【申请号】CN201410834564
【发明人】汤鲁宏, 庄振超
【申请人】江南大学, 南京宏瑞药业有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月24日