一種制膠原蛋白膜聯產有機物的方法
【專利摘要】本發明公開了一種制膠原蛋白膜聯產有機物的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：（1）原材料處理（2）雞油的制備（3）兩步酶解（4）制備可溶性鈣粉（5）制復合液（6）制蛋白膜。本發明采用兩步復合酶解技術提高了膠原蛋白的質量，同時在酶解過程中加入酶解保護劑，保證了產物優良品質。再對雞骨中的鈣通過檸檬酸酸活化制備可溶性鈣，使鈣的生物吸收率提高。通過添加雙醛淀粉，使膠原蛋白的力學性能、熱穩定性、阻濕性得到較大的改善。易降解，具有優良的環保性能。生產過程清潔綠色無污染，沒有任何廢水排放，實現了雞骨的清潔化綜合利用。
【專利說明】 一種制膠原蛋白膜聯產有機物的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于農副產品綜合利用領域，涉及一種制膠原蛋白膜聯產有機物的方法。
【背景技術】
[0002]膠原蛋白是人體組織結構的主要成分之一，它遍及全身的各個組織器官，如:皮膚、骨骼、軟骨、韌帶、角膜、各種內膜、筋膜等，是維持皮膚與組織器官形態、結構的主要成分，也是修復各損傷組織的重要物質。
[0003]目前國內外在生產水解膠原蛋白過程中，通過常規方法水解動物的骨頭、皮等組織得到的水解膠原蛋白大多分子量分步范圍廣、分子量均一性差；而且水解過程中產生的大量游離氨基酸使得產品的生物活性大大降低，影響功效。
[0004]人們生活中常用到的食品包裝膜大多來自于石油化工中的合成塑料如聚乙烯(PE)和偏聚氯乙烯(PVDC)等，然而這種合成塑料類食品包裝膜的廣泛應用也帶來了嚴重的環境問題。研究開發可生物降解和可再生的新型食品包裝膜迫在眉睫。
[0005]膠原蛋白是一種纖維蛋白，由有限單體組成，并且具有多分散性，這些結構特性使得膠原蛋白的性質與合成的聚合物的性質最為相似。但是，膠原蛋白本身具有機械性能和熱穩定性差的缺點，限制了其應用。以增塑劑與膠原蛋白共混制備食品包裝膜可以提高膜材料的韌性，但熱穩定性差，阻濕性差，且不能長期保存，不能滿足某些食品的包裝需求(CN1165766A)。因此，通常使用的膠原蛋白基生物材料都要經過改性，以改善膠原蛋白物化方面的性能。
[0006]現有的膠原蛋白的提取主要是從動物體，如中國專利200710040969.1中從牛軟骨中提取膠原蛋白和硫酸軟骨素、中國專利201110090110.8從豬、牛、羊骨中提取膠原蛋白、201110427728.9中從雞骨中提取膠原蛋白；而我國肉雞年產量達到800多萬噸，分割雞肉的加工導致了大量雞骨架積存，雞骨骼中的蛋白質90%為膠原蛋白，卻沒有得不到很好的重視和綜合利用。
[0007]從上述的現有技術上看，從動物骨中提取膠原蛋白生產方法主要是只生產單一的膠原蛋白產品，采用化學法，使用強酸和強堿等化學試劑，污染嚴重，同時會造成膠原蛋白的變性，經濟效益、社會效益和環境效益都很低，為了將大量的雞骨利用起來，實現清潔的工業化批量生產，就必須一種合理的綜合利用的生產方法。
【發明內容】
[0008]為解決現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種制膠原蛋白膜聯產有機物的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:
(I)原材料處理:將雞骨原料勻速放入切斷機內切斷，輸送至絞肉機，同時不斷加入水，投料時水溫控制在55-65°C，料水質量比控制在1: 1.5-2 ;將上述骨渣投入水解罐，在水解罐中加入骨渣清洗水，投料后溫度升至85-90°C，保溫并攪拌2-3h，停止攪拌后靜置35-40min，將浮在上層的雞油直接分離； (2)雞油的制備:將步驟(I)中分離得到的雞油進入油脂儲罐，開啟夾套蒸汽并攪拌，溫度升到95-99°C后靜置殺菌1.5-2.5h，至脂肪層完全分離，開罐底閥排出水相液，保留油脂在油脂儲罐中，加入油脂體積9-11%的比重為1.5-1.8的鹽水，將油脂升溫至55-65°C，保溫攪拌35-40min，靜置2.5_3h并自然降溫，除去油脂相中的雜質，使油脂濾清，排出含有雜質的鹽水后，按照0.lg/kg油脂的量加入抗氧化劑丁基羥基茴香醚，得到雞骨油產品；
(3)兩步酶解:步驟(2)中的水相降溫至55-65°C，調節pH到7_8，加入堿性蛋白酶，加入量為原料重量的0.4-0.5%，進行酶解2-3h ;加入原料重量0.4-0.5%由木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和中性蛋白酶質量比為1:1:1組成的復合蛋白酶，再加入原料重量0.2-0.3%的MOl11-9復合酶解保護劑，在50-60°C、pH為6- 7條件下進行酶解反應2.5_3.5h，再在85-95 °C 下保溫 2-3min ；
(4)制備可溶性鈣粉:利用壓濾機進行固液體分離，得到液體為膠原蛋白處理液，得到的固體殘渣利用超微粉碎機粉碎，加入1-1.5倍沉淀物重量的檸檬酸進行活化處理3-4h，烘干，得可溶性鈣粉；
(5)制復合液:將膠原蛋白處理液冷卻后加入過氧化氫，保溫至35-40°C，氧化2-3h，再向經上述氧化后的料液中加入活性炭，攪拌2-3 h，將脫色脫臭后的料液經過分子量為3-5ku的過濾膜超濾2- 3次，收集過濾液，加入質量分數為2-3%的雙醛淀粉水溶液，并于溫度50-60°C攪拌反應40-50分鐘，制備得到復合液；
(6)制蛋白膜:向上述復合液中添加重量比為1:1的甘油與丙二醇混合物6-8%和聚乙二醇5-6%，之后于溫度55-60°C繼續攪拌30-40分鐘，制備得到混合溶液，將調制好的膜液均勻地倒在有機硅樹脂框內，利用恒溫恒濕箱在30-35°C、相對濕度50%下干燥18-20h后，從有機硅樹脂上剝離即可獲得透明的膠原蛋白膜。
[0009]上述的一種制膠原蛋白膜聯產有機物的方法，其特征在于:所述步驟(4)中的壓濾機為板框式壓濾機。
[0010]本發明的有益效果:
本發明采用兩步復合酶解技術提高了膠原蛋白的質量，同時在酶解過程中加入酶解保護劑，保證了水解酶在進行定向酶解反應的同時不破壞水解產物的生物活性，保證了產物分子量的均一性，有效保障了產物的生物活性和優良品質。在溫和條件下酶解，其安全性高，無副作用。再對雞骨中的鈣通過檸檬酸酸活化制備可溶性鈣，使鈣的生物吸收率提高。用活性炭脫臭，充分利用活性炭的吸附作用和助濾作用，提高了產品含量，同時縮短了工藝時間。本發明中添加了雙醛淀粉，反應活性高，使膠原蛋白的力學性能、熱穩定性、阻濕性得到較大的改善。除了其本身具有的無毒性、生物可降解性等優良的生物學性能外，采用它制備的可食用膠原蛋白食品包裝膜可避免游離小分子醛造成的代謝毒性現象；與聚乙烯(PE)和偏聚氯乙烯(PVDC)膜相比，易降解，具有優良的環保性能，用于食品和藥品包裝更具有優良的安全性。生產過程清潔綠色無污染，沒有任何廢水排放，實現了雞骨的清潔化綜合利用，適合大規模工業化生產，經濟效益和社會效益顯著。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
(O原材料處理:將雞骨原料200kg勻速放入切斷機內切斷，輸送至絞肉機，同時不斷加入水，投料時水溫控制在55°C，料水質量比控制在1: 1.5 ;將上述骨渣投入水解罐，在水解罐中加入骨渣清洗水，投料后溫度升至85°C，保溫并攪拌2h，停止攪拌后靜置35 min，將浮在上層的雞油直接分離；
(2)雞油的制備:將步驟(I)中分離得到的雞油進入油脂儲罐，開啟夾套蒸汽并攪拌，溫度升到95°C后靜置殺菌1.5h，至脂肪層完全分離，開罐底閥排出水相液，保留油脂在油脂儲罐中，加入油脂體積9%的比重為1.5的鹽水，將油脂升溫至55°C，保溫攪拌35min，靜置2.5h并自然降溫，除去油脂相中的雜質，使油脂濾清，排出含有雜質的鹽水后，按照
0.lg/kg油脂的量加入抗氧化劑丁基羥基茴香醚，得到雞骨油產品；
(3)兩步酶解:步驟(2)中的水相降溫至55°C，調節pH到7，加入堿性蛋白酶，加入量為原料重量的0.4%，進行酶解2h ;加入原料重量0.4%由木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和中性蛋白酶質量比為1:1:1組成的復合蛋白酶，再加入原料重量0.2%的M0111-9復合酶解保護劑，在50°C、pH為6條件下進行酶解反應2.5h，再在85°C下保溫2min ；
(4)制備可溶性鈣粉:利用板框式壓濾機進行固液體分離，得到液體為膠原蛋白處理液，得到的固體殘渣利用超微粉碎機粉碎，加入I倍沉淀物重量的檸檬酸進行活化處理3h，烘干，得可溶性鈣粉；
(5)制復合液:將膠原蛋白處理液冷卻后加入過氧化氫，保溫至35°C，氧化2h，再向經上述氧化后的料液中加入活性炭，攪拌2 h，將脫色脫臭后的料液經過分子量為3ku的過濾膜超濾2次，收集過濾液，加入質量分數為2%的雙醛淀粉水溶液，并于溫度50°C攪拌反應40分鐘，制備得到復合液；
(6)制蛋白膜:向上述復合液中添加重量比為1:1的甘油與丙二醇混合物6%和聚乙二醇5%，之后于溫度55°C繼續攪拌30分鐘，制備得到混合溶液，將調制好的膜液均勻地倒在有機硅樹脂框內，利用恒溫恒濕箱在30 0C、相對濕度50 %下干燥18h后，從有機硅樹脂上剝離即可獲得透明的膠原蛋白膜。
[0012]實施例2
(O原材料處理:將雞骨原料200kg勻速放入切斷機內切斷，輸送至絞肉機，同時不斷加入水，投料時水溫控制在65°C，料水質量比控制在1: 2 ;將上述骨渣投入水解罐，在水解罐中加入骨渣清洗水，投料后溫度升至90°C，保溫并攪拌3h，停止攪拌后靜置40 min，將浮在上層的雞油直接分離；
(2)雞油的制備:將步驟(I)中分離得到的雞油進入油脂儲罐，開啟夾套蒸汽并攪拌，溫度升到99°C后靜置殺菌2.5h，至脂肪層完全分離，開罐底閥排出水相液，保留油脂在油脂儲罐中，加入油脂體積11%的比重為1.8的鹽水，將油脂升溫至65°C，保溫攪拌40min，靜置3h并自然降溫，除去油脂相中的雜質，使油脂濾清，排出含有雜質的鹽水后，按照0.1g/kg油脂的量加入抗氧化劑丁基羥基茴香醚，得到雞骨油產品；
(3)兩步酶解:步驟(2)中的水相降溫至65°C，調節pH到8，加入堿性蛋白酶，加入量為原料重量的0.5%，進行酶解3h ;加入原料重量0.5%由木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和中性蛋白酶質量比為1:1:1組成的復合蛋白酶，再加入原料重量0.3%的M0111-9復合酶解保護劑，在60°C、pH為7條件下進行酶解反應3.5h，再在95°C下保溫3min ；
(4)制備可溶性鈣粉:利用板框式壓濾機進行固液體分離，得到液體為膠原蛋白處理液，得到的固體殘渣利用超微粉碎機粉碎，加入1.5倍沉淀物重量的檸檬酸進行活化處理4h，烘干，得可溶性鈣粉；
(5)制復合液:將膠原蛋白處理液冷卻后加入過氧化氫，保溫至40°C，氧化3h，再向經上述氧化后的料液中加入活性炭，攪拌3 h，將脫色脫臭后的料液經過分子量為5ku的過濾膜超濾3次，收集過濾液，加入質量分數為3%的雙醛淀粉水溶液，并于溫度60°C攪拌反應50分鐘，制備得到復合液；
(6)制蛋白膜:向上述復合液中添加重量比為1:1的甘油與丙二醇混合物8%和聚乙二醇6%，之后于溫度60°C繼續攪拌40分鐘，制備得到混合溶液，將調制好的膜液均勻地倒在有機硅樹脂框內，利用恒溫恒濕箱在35°C、相對濕度50%下干燥20h后，從有機硅樹脂上剝離即可獲得透明的膠原蛋白膜。
【權利要求】
1.一種制膠原蛋白膜聯產有機物的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)原材料處理:將雞骨原料勻速放入切斷機內切斷，輸送至絞肉機，同時不斷加入水，投料時水溫控制在55-65°C，料水質量比控制在1: 1.5-2 ;將上述骨渣投入水解罐，在水解罐中加入骨渣清洗水，投料后溫度升至85-90°C，保溫并攪拌2-3h，停止攪拌后靜置35-40min，將浮在上層的雞油直接分離； (2)雞油的制備:將步驟(I)中分離得到的雞油進入油脂儲罐，開啟夾套蒸汽并攪拌，溫度升到95-99°C后靜置殺菌1.5-2.5h，至脂肪層完全分離，開罐底閥排出水相液，保留油脂在油脂儲罐中，加入油脂體積9-11%的比重為1.5-1.8的鹽水，將油脂升溫至55-65°C，保溫攪拌35-40min，靜置2.5_3h并自然降溫，除去油脂相中的雜質，使油脂濾清，排出含有雜質的鹽水后，按照0.lg/kg油脂的量加入抗氧化劑丁基羥基茴香醚，得到雞骨油產品； (3)兩步酶解:步驟(2)中的水相降溫至55-65°C，調節pH到7_8，加入堿性蛋白酶，加入量為原料重量的0.4-0.5%，進行酶解2-3h ;加入原料重量0.4-0.5%由木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和中性蛋白酶質量比為1:1:1組成的復合蛋白酶，再加入原料重量0.2-0.3%的MOl11-9復合酶解保護劑，在50-60°C、pH為6- 7條件下進行酶解反應2.5_3.5h，再在85-95 °C 下保溫 2-3min ； (4)制備可溶性鈣粉:利用壓濾機進行固液體分離，得到液體為膠原蛋白處理液，得到的固體殘渣利用超微粉碎機粉碎，加入1-1.5倍沉淀物重量的檸檬酸進行活化處理3-4h，烘干，得可溶性鈣粉； (5)制復合液:將膠原蛋白處理液冷卻后加入過氧化氫，保溫至35-40°C，氧化2-3h，再向經上述氧化后的料液中加入活性炭，攪拌2-3 h，將脫色脫臭后的料液經過分子量為3-5ku的過濾膜超濾2- 3次，收集過濾液，加入質量分數為2-3%的雙醛淀粉水溶液，并于溫度50-60°C攪拌反應40-50分鐘，制備得到復合液； (6)制蛋白膜:向上述復合液中添加重量比為1:1的甘油與丙二醇混合物6-8%和聚乙二醇5-6%，之后于溫度55-60°C繼續攪拌30-40分鐘，制備得到混合溶液，將調制好的膜液均勻地倒在有機硅樹脂框內，利用恒溫恒濕箱在30-35°C、相對濕度50%下干燥18-20h后，從有機硅樹脂上剝離即可獲得透明的膠原蛋白膜。
2.根據權利要求1所述的一種制膠原蛋白膜聯產有機物的方法，其特征在于:所述步驟(4)中的壓濾機為板框式壓濾機。
【文檔編號】A23D9/02GK104336190SQ201310340895
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】王云志 申請人:青島博研達工業技術研究所(普通合伙)