一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法技术

本发明专利技术公开了一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法，采用双酶法新工艺，去掉碱提、氧化步骤，同时得到大量优质骨胶原蛋白，降低物料消耗，简化操作，实现了硫酸软骨素与骨胶原蛋白肽的联产新工艺，实现了硫酸软骨素清洁化生产，也避免了传统生产工艺中蛋白质排放带来的水污染问题，特别适于工业化生产的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法
本专利技术涉及硫酸软骨素的清洁化生产，具体涉及一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法。属于猪骨提取

技术介绍
硫酸软骨素(ChondroitinSulfate，简称CHS)是一类动物性粘多糖，由动物喉骨、鼻软骨、气管或骨腱、韧带等含硫酸软骨素的软骨组织制取。在软骨中，硫酸软骨素与蛋白质(如胶原蛋白)结合在一起，以蛋白多糖的形式存在。现行硫酸软骨素生产工艺大部分是先碱解，然后用胰脏和碱性蛋白酶进行酶解，硫酸软骨素从蛋白多糖中释放出来。但碱提过程中提取液颜色加深，后期除蛋白困难，严重影响着产品色泽和质量，需要在后道工序进行氧化脱色处理。所以，现行工艺存在着生产周期长，生产成本偏高，产品质量不稳定等弊端。同时，生产中产生大量蛋白杂质，严重污染环境。而且，目前生产中往往选取纯净的软骨或含有部分软骨的鲜骨进行生产，这些宝贵的资源在硫酸软骨素提取工厂里除了提取软骨素外却极少被利用，绝大部分溶于水的蛋白质作为废水排出，还带来了严重的污染问题。因此深度开发鲜骨资源，有效提高其综合利用价值，是一项非常重要且有着重大意义的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法，既实现了经济价值最大化，又解决了蛋白污染问题。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法，包括步骤：(1)二次抽提：将猪骨加入水中，先于115～120℃进行第一次抽提60～80分钟，然后于130～135℃进行第二次抽提50～60分钟，得抽提液；(2)酶解、吸附和剪切：第一次酶解，树脂吸附硫酸软骨素，第二次酶解，并进行二次剪切，使分离的骨胶原蛋白肽呈小肽形态；(3)陶瓷膜分段：通过陶瓷膜截留分子量低于1000Da(重均)的骨胶原蛋白肽；(4)对步骤(2)的树脂进行洗脱并收集，氧化，利用中空纤维膜设备脱盐并浓缩，醇沉，离心，干燥，即得硫酸软骨素。优选的，步骤(1)中，先将猪骨粉碎后加入2～3倍重量的第一部分水中，进行第一次抽提，过滤，得第一抽提液和滤渣；然后将滤渣加入与第一部分水等量的第二部分水中，进行第二次抽提，过滤，得第二抽提液，将其与第一抽提液合并，得抽提液。进一步优选的，猪骨粉碎的方法如下：先将新鲜干净的猪骨利用强力破骨机破碎至3～5mm，然后将其加入1～1.5倍重量的水中，接着湿法研磨5～8分钟，离心，干燥，打散，得到粒径≤10μm的猪骨细粉。更进一步优选的，采用胶体磨进行湿法研磨，胶体磨的两个磨盘之间间隙为0.02～0.03mm，转速10000～12000r/min。更进一步优选的，离心的工艺条件为：10000～12000r/min离心处理5～6分钟，弃上清液。更进一步优选的，干燥的工艺条件为90～100℃烘干5～8小时。更进一步优选的，利用气流对干燥后的物料进行打散。优选的，步骤(2)中，第一次酶解之前先撇去抽提液表面的浮油。优选的，步骤(2)中，第一次酶解的工艺条件为：向抽提液中加入0.004～0.006倍猪骨重量的第一复合酶，在pH8.5和54℃条件下酶解处理2小时。进一步优选的，以重量份计，所述的第一复合酶包含：碱性蛋白酶1份，胰蛋白酶0.3～0.5份。步骤(2)中，树脂吸附时间为3～5小时，所使用树脂柱的径高比为1∶3～15，树脂型号为：罗门哈斯(AMBERLITE)丙烯酸系强碱阴离子交换树脂FPA94CL(食品级)，粒径0.630-0.850mm。优选的，步骤(2)中，第二次酶解的工艺条件为：加入0.004～0.006倍猪骨重量的第二复合酶，在pH7.0和53℃条件下酶解处理2小时。进一步优选的，所述的第二复合酶包含：角蛋白酶1份，菠萝蛋白酶0.4～0.6份，中性蛋白酶0.2～0.3份。优选的，步骤(2)中，二次剪切的工艺条件为：6000～8000转/分钟第一次剪切30～60分钟，2000～3000转/分钟第一次剪切80～120分钟。优选的，步骤(4)中，氧化的具体方法是：将收集的洗脱液平均分成三份，分别加入每份重量的2％、4％、6％的双氧水，pH10.5条件下氧化处理4小时。优选的，步骤(4)中，中空纤维膜设备的工艺条件为：进口压力≤0.5MPa，出口压力≤0.2MPa，进料流速≤15m3/h，透过液流量≥0.6m3/h；运行过程中，按料水质量比1∶1向原料桶内进料；待透过液盐度、浓缩比例达到要求范围时，准备向氧化罐内输送浓缩料液，同时检查进该氧化罐阀门切换是否正确。进一步优选的，透过液盐度的要求范围视实际而定，通常5～6％；浓缩比例的要求范围通常控制1∶3～4，即浓缩为原体积的1/3～1/4。优选的，步骤(4)中，醇沉的具体方法为：加入与中空纤维膜设备所得浓缩液等体积的体积浓度70～80％乙醇水溶液，8小时后旋蒸除去乙醇。优选的，步骤(4)中，干燥的工艺条件为：55～60℃干燥8～12小时。本专利技术的有益效果：本专利技术采用双酶法新工艺，去掉碱提、氧化步骤，同时得到大量优质骨胶原蛋白，降低物料消耗，简化操作，实现了硫酸软骨素与骨胶原蛋白肽的联产新工艺，实现了硫酸软骨素清洁化生产，也避免了传统生产工艺中蛋白质排放带来的水污染问题，特别适于工业化生产的推广应用。二次抽提的温度前低后高，更有利于硫酸软骨素和蛋白质游离处理，提高硫酸软骨素和胶原蛋白肽的得率。酶解分成两次，第一次酶解利用碱性蛋白酶和胰蛋白酶的组合在较高pH条件下进行，第二次酶解利用角蛋白酶、菠萝蛋白酶和中性蛋白酶在较低pH条件下进行，可实现对骨胶原蛋白的更充分降解，获得小肽产品。树脂吸附硫酸软骨素后所得洗脱液利用中空纤维膜脱盐并浓缩，大大减少了醇沉步骤中乙醇的用量。在二次抽提前本专利技术还对猪骨进行了粉碎处理，具体方法是先利用强力破骨机破碎至毫米级，然后经湿法研磨制成微米级，细小的猪骨颗粒在抽提过程中更容易释放硫酸软骨素和骨胶原蛋白，提高提取率。本专利技术与传统工艺对比如表1所示。表1.工艺对比具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。实施例1：一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法，包括步骤：(1)二次抽提：将猪骨加入水中，先于115℃进行第一次抽提60分钟，然后于130℃进行第二次抽提50分钟，得抽提液；(2)酶解、吸附和剪切：第一次酶解，树脂吸附硫酸软骨素，第二次酶解，并进行二次剪切，使分离的骨胶原蛋白肽呈小肽形态；(3)陶瓷膜分段：通过陶瓷膜截留分子量低于1000Da的骨胶原蛋白肽；(4)对步骤(2)的树脂进行洗脱并收集，氧化，利用中空纤维膜设备脱盐并浓缩，醇沉，离心，干燥，即得硫酸软骨素。步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法，其特征在于，包括步骤：/n（1）二次抽提：将猪骨加入水中，先于115～120℃进行第一次抽提60～80分钟，然后于130～135℃进行第二次抽提50～60分钟，得抽提液；/n（2）酶解、吸附和剪切：第一次酶解，树脂吸附硫酸软骨素，第二次酶解，并进行二次剪切，使分离的骨胶原蛋白肽呈小肽形态；/n（3）陶瓷膜分段：通过陶瓷膜截留分子量低于1000Da（重均）的骨胶原蛋白肽；/n（4）对步骤（2）的树脂进行洗脱并收集，氧化，利用中空纤维膜设备脱盐并浓缩，醇沉，离心，干燥，即得硫酸软骨素。/n

【技术特征摘要】
1.一种从猪骨中同时提取硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的方法，其特征在于，包括步骤：
（1）二次抽提：将猪骨加入水中，先于115～120℃进行第一次抽提60～80分钟，然后于130～135℃进行第二次抽提50～60分钟，得抽提液；
（2）酶解、吸附和剪切：第一次酶解，树脂吸附硫酸软骨素，第二次酶解，并进行二次剪切，使分离的骨胶原蛋白肽呈小肽形态；
（3）陶瓷膜分段：通过陶瓷膜截留分子量低于1000Da（重均）的骨胶原蛋白肽；
（4）对步骤（2）的树脂进行洗脱并收集，氧化，利用中空纤维膜设备脱盐并浓缩，醇沉，离心，干燥，即得硫酸软骨素。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，先将猪骨粉碎后加入2～3倍重量的第一部分水中，进行第一次抽提，过滤，得第一抽提液和滤渣；然后将滤渣加入与第一部分水等量的第二部分水中，进行第二次抽提，过滤，得第二抽提液，将其与第一抽提液合并，得抽提液。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，第一次酶解的工艺条件为：向抽提液中加入0.004～0.006倍猪骨重量的第一复合酶，在pH8.5和54℃条件下酶解处理2小时。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂吸附时间为3～5小时，所使用树脂柱的径高比为1：3～15。


5.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学生，朱晓东，白兴达，蔡玉玲，
申请(专利权)人：临沂新程金锣肉制品集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37