[发明专利]生产硫酸软骨素并联产蛋白胨、胶原肽和软骨钙粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用动物软骨生产硫酸软骨素并联产蛋白胨、胶原肽和骨钙粉的制备方法，属于生物技术领域。

背景技术

硫酸软骨素（Chondroitin sulfate,CS）是由葡萄糖醛酸(GlcA)和不同硫酸化取代的N-乙酰氨基半乳糖(GalNAc)组成的长链生物大分子聚合物，属于糖胺聚糖类物质，广泛存在于猪、牛、羊、鳄鱼、鲨鱼等软骨组织中。具有降血脂、抗肿瘤、抗衰老、治疗关节炎及神经痛等作用，是药品、食品、化妆品、保健品等领域重要的生化原料。蛋白胨主要作为微生物的培养基，是重要的生化试剂。胶原肽易于消化吸收，具有保护胃粘膜，防止胃溃疡，促进钙吸收，防治骨质疏松，促进皮肤胶原代谢，抑制血压上升，以及降低血清中胆固醇含量等多方面的生理功能，是食品、医药领域重要的添加剂，市场需求量不断增加，应用前景广阔。

利用各种动物来源的软骨为原料，单一生产不同结构的硫酸软骨素越来越不适应当今社会发展要求，如何高效利用生物资源、降低环境污染并提高软骨的综合利用率，已经成为社会关注的热点话题。鉴于软骨中含有较高的硫酸软骨素、蛋白、胶原肽及活性钙等成分，充分利用各种活性成分并分别制成纯度较高的系列产品，可以明显提高软骨在食品、医药领域的应用价值。在动物软骨资源利用发面，天津科技大学陈宁（专利申请号：200410072346.9）以及南京工业大学杨文革等（专利申请号：201110098394.5）曾采用酶法提取硫酸软骨素，虽然解决了碱法生产硫酸软骨素易造成生产周期长、产品质量差和环境污染等弊端，但没有同时解决蛋白和胶原肽产品回收技术问题；日照众山生物科技有限公司（专利申请号：200710113240.2）虽采用酶法和超滤技术获得硫酸软骨素，但也缺乏回收蛋白和胶原肽工艺技术；浙江澳兴生物科技有限公司（专利申请号：200910154187.X）虽报导了从鲨鱼中提取鲨鱼软骨素方法，但没有综合利用鲨鱼胶原蛋白和鲨鱼骨钙；青岛大学高华等（专利申请号：200610043357.3）曾采用酶法从软骨中连续提取硫酸软骨素和蛋白，但由于采用大量乙醇沉淀工艺、造成成本高，且没有解决回收胶原肽及软骨钙技术问题；上海阿敏生物技术有限公司（专利申请号：200710040969.1）采用酶法从牛骨中联产胶原蛋白和硫酸软骨素，但没有进一步回收骨中活性钙；郭秀明和曹荣军虽采用复合酶法生产动物软骨钙粉、软骨素和胶原蛋白的技术(专利申请号：200610044758.0和201010258319.6)，但采用乙醇沉淀技术，且不能将蛋白胨和胶原肽有效分离，生产周期长且成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用动物软骨生产硫酸软骨素并联产胶原肽、蛋白胨和软骨钙粉的提取制备方法，解决硫酸软骨素制备过程中的胶原肽及软骨钙回收，以及生产周期长且成本高等问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种生产硫酸软骨素并联产蛋白胨、胶原肽和软骨钙粉的方法，将动物软骨粉碎、酶解、分离得到清液和沉淀（骨渣）；清液经过脱盐、脱色、脱腥、超滤分离、浓缩和喷雾干燥，分别获得硫酸软骨素、蛋白胨和胶原肽；沉淀经过洗涤、氧化脱色、干燥和粉碎得到软骨钙粉。具体工艺步骤如下：

(1)将动物软骨进行粉碎，粒度为20-60目，加入纯化水和氯化钠搅拌均匀，并升温到75-95℃预处理0.5-2小时；

(2)将步骤(1)中料液冷却，利用氢氧化钠将其调节pH值6.5-9.0，用复合蛋白酶进行酶解，酶解温度为48-55℃，酶解时间为4-12h；

其中，复合蛋白酶为胰蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶和胶原蛋白水解酶（胶原酶）混合而成，各自的含量范围分别占动物软骨干重的0.5%-1.0%、0.5%-1.0%和1.0-2.0%；

(3)将步骤(2)中的料液pH值调至4.0-6.5，在80-90℃加热将酶灭活30-60分钟；

(4)将步骤(3)中的料液分离，分别获得清液和沉淀（骨渣）；

(5)将步骤(4)中的清液进行超滤分离，得到超滤内液和超滤外液，超滤外液为含有胶原肽的水溶液，超滤内液为含有硫酸软骨素和蛋白胨的水溶液，超滤外液经纳滤脱盐浓缩后，再经精制和喷雾干燥，得到胶原肽；

(6)向步骤(5)中超滤内液加入食品级酒精，至酒精最终体积浓度为60-80%，静置2-6小时得到沉淀，得到沉淀和上清液，沉淀经氧化（H₂O₂）脱色后，无水乙醇脱水，经减压干燥得到硫酸软骨素；上清液经浓缩后，喷雾干燥得到蛋白胨。