[发明专利]一种从牛软骨提取水解胶原蛋白的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，涉及一种水解胶原蛋白的制备方法，具体涉及一种从牛软骨中提取水解胶原蛋白的方法。 

背景技术

水解胶原蛋白(Collagen hydrolysate)是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。胶原蛋白由三条肽链组成，两条α(I)链、一条α(Ⅱ)链，这三条肽链以特有的左旋α链相互缠绕构成胶原右手复合螺旋，其特征是氨基酸呈现链Gly－x－y周期结构，胶原蛋白分子间及分子内的广泛交联使胶原具有很强的稳定性。绝大多数蛋白酶只能打断胶原侧链，只有在胶原酶存在下，胶原肽键才会断裂，肽键一旦断裂，螺旋结构随即破坏，断裂的胶原多肽即可被蛋白酶水解。胶原蛋白可以应用于医疗、饲料、食品、化妆品工业中：主要有以下几个方面：(1)胶原蛋白是一种性能优异、应用广泛的生物材料，可制成止血粉剂、烧伤敷料、药物载体、心脏辨膜、血管、食管和气管的替代材料、外科用缝线等多种形态。（2）用作生物发酵的培养基，能够有效的促进菌丝的生长，替代进口鱼粉用于混、配合饲料生产以及颗粒饲料粘结剂。（3）胶原类功能性食品和保健品。还可以改善肉类的品质、用作食品包装材料、饮料澄清剂。（4）胶蛋白还可用于生产高级化妆品，可以补充皮肤层所需的养分，补充17种对人体有益的氨基酸；修复组织；保湿；调节和稳定pH值，稳定泡沫，乳化胶体；通过物理吸附与皮肤和头发结合，能耐漂洗处理。水解胶原蛋白的制备方法主要分为高温水解、酸水解、碱水解和酶水解等几种，通常采用高温水解、酸水解、碱水解对蛋白结构破坏比较多，产物成分复杂，口感和营养价值较低；当前国内外比较先进的工艺都是采用酶水解的方法制备水解胶原蛋白。 

目前国内外在生产水解胶原蛋白过程中，通过常规方法水解动物的骨头、皮等组织得到的水解胶原蛋白大多分子量分步范围广、分子量均一性差；而且水解过程中产生的大量游离氨基酸使得产品的生物活性大大降低，既影响产品口味，又影响功效。 

本发明充分利用两种蛋白酶定向酶解，同时加入复合酶解保护剂，有效保证产品的生物活性，同时综合利用现代生化提取分离方法，有效去除产品中的小分子杂质，同时提高了料液中有效成分含量，节省干燥过程消耗的能量，最终得到了分子量专一、符合食品和保健品、化妆品要求的水解胶原蛋白产品。本发明以清真宰牲场的牛软骨为基础原料，整个工艺过程中不加入其他动物源性酶制剂，保证了产品的清真性，也保证了产品的绿色无污染性，为穆斯林国家及世界各国食品保健品界领域提供十分需要的制品。 

发明内容

本发明提供一种从牛软骨中提取水解胶原蛋白的方法，其特征在于，将从清真宰牲场获取的新鲜牛软骨原料作预处理后，在复合酶解保护剂条件下经木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶的酶解，再依次经灭酶，氧化，脱色，过滤，超滤，收集得到的截留液，经喷雾干燥，得到水解胶原蛋白。 

本发明提供一种从牛软骨中提取水解胶原蛋白的方法，其特征在于，具体步骤如下： 

（1）以从清真宰牲场获取的新鲜牛软骨为原料，去除其脂肪及杂质，用氢氧化钠溶液浸泡10-30小时，洗净后取出； 

（2）在盛放牛软骨的反应釜中加水，按8500-9000U/g底物的比例加入自植物提取的木瓜蛋白酶，再加入复合酶解保护剂，保温搅拌，酶解4-6小时；

（3）用氢氧化钠调节pH至9.0-9.5，按5000U/g底物的比例加入经微生物发酵制备的碱性蛋白酶，保温搅拌，酶解4-6小时；

（4）升温至80-85℃，灭酶8-12分钟，冷却后加入过氧化氢，保温至30-40℃，氧化4-6小时；

（5）再向经上述氧化后的料液中加入活性炭，搅拌2-5小时；

（6）将上述脱色脱臭后的料液经澄清滤板进行过滤，再经纳滤膜进行超滤，收集截留液；

（7）将收集的截留液进行喷雾干燥，得到所述水解胶原蛋白。

本发明所述步骤（4）、（5）是在近中性条件下进行。所述步骤（6）中所述纳滤膜的规格为200Da。本发明所述步骤（7）得到的水解胶原蛋白中，其中的胶原蛋白的含量达到95％以上，分子量均一分布在3000Da至3150Da范围内。