專利名稱：一種以鴨氣管為原料生產(chǎn)軟骨素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于屬于生物工程領(lǐng)域，具體涉及一種以鴨氣管為原料生產(chǎn)軟骨素的方法。
背景技術(shù)：
硫酸軟骨素(Chondroitin sulfate,簡稱Chs)是自哺乳動物氣管等軟骨提取而得的酸性黏多糖。白色粉末，無臭，無味，易吸濕，易溶于水，不溶于乙醇和丙酮等有機(jī)溶劑，遇水即膨脹或成黏漿，對熱較不穩(wěn)定。需避光密封保存。軟骨素由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-半乳糖胺組成的黏多糖。硫酸軟骨素是軟骨素的硫酸酯，構(gòu)成結(jié)締組織的主要成分。它具有澄清脂質(zhì)，提高機(jī)體解毒功能，利尿和鎮(zhèn)痛等作用。對膠原性疾患十分有效，對由鏈霉素引起的聽覺障礙也有效果。近年來，隨著對其生理功能和生化性質(zhì)研究的深入，發(fā)現(xiàn)Chs具有抗凝、抗炎、抗血栓、抗癌及降低心肌耗氧量，促進(jìn)冠狀動脈循環(huán)、降血脂、抗凝血和防止血管硬化等作用；對冠心病、動脈粥樣硬化、心絞痛、心肌缺氧、心肌梗塞等心血管疾病的治療有一定療效；還對神經(jīng)細(xì)胞、粘膜細(xì)胞、腎細(xì)胞等具有保護(hù)作用；Chs還可活化脂解酶，使脂肪降解，因此是防止肥胖有效物質(zhì)；Chs可與某些物質(zhì)調(diào)制成化妝品用于保護(hù)皮膚的健美；Chs還具有保水性、保膠性和高粘性，我國出口到日本、韓國的Chs都被用作食品添加劑。因此Chs是國內(nèi)外流行的保健品和化妝品以及醫(yī)藥品的重要原料。傳統(tǒng)的動 物軟骨組織中硫酸軟骨素的提取方法多耗時長、提取工藝復(fù)雜，硫酸軟骨素純度低，不利于硫酸軟骨素的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；同時，硫酸軟骨素生產(chǎn)過程中，浪費了大量的原料浪費，并且造成了環(huán)境污染。如何有效地提取硫酸軟骨素同時最大限度地利用廢料，是現(xiàn)有技術(shù)亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以鴨氣管為原料生產(chǎn)硫酸軟骨素的方法，其有效地提高了硫酸軟骨素的產(chǎn)率，同時利用廢料制備營養(yǎng)飼料，降低了工業(yè)能耗，避免了環(huán)境污染。本發(fā)明具體通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種以鴨氣管為原料生產(chǎn)硫酸軟骨素的方法，包括如下步驟:I):將鴨氣管浸泡于I %的氯化鈉溶液中15分鐘，去除表面的血水；然后將鴨氣管于100°C沸水中，煮4-6小時，去掉上部浮油；取出鴨氣管，去除表面的肌肉纖維，收集備用，然后將去除肌肉纖維后的鴨氣管置于60°C干燥15分鐘，粉碎機(jī)粉碎成粒徑小于Imm的固體顆粒；2)往步驟I)制備的固體顆粒中加入質(zhì)量百分比濃度為5%的NaOH溶液，攪拌均勻，靜置I小時，其中NaOH溶液和固體顆粒的質(zhì)量比例為2: I ;然后加入2709堿性蛋白酶和牛胰蛋白酶，酶解6小時，其中每克固體顆粒添加2709堿性蛋白酶3000U，每克固體顆粒添加牛胰蛋白酶2000U ；3)往步驟2)獲得酶解液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸調(diào)整pH為6，靜置I小時后，然后經(jīng)微濾膜過濾，分別收集截留物和濾過液，其中微濾膜為無機(jī)陶瓷膜，截留分子量為50000MW，微濾溫度為50-60°C ；4)將步驟3)獲得的截留物和步驟I)獲得的肌肉纖維混合均勻得到混合廢料，然后添加玉米粉、豆渣、酒糟以及水，邊添加邊攪拌至糊狀；最后通入蒸汽升溫至110°c，蒸餾20分鐘；然后將蒸餾物烘干、粉碎后，添加復(fù)合菌，混合均勻，獲得營養(yǎng)飼料；復(fù)合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照2: I的質(zhì)量比混合而成；其中，混合廢料、玉米粉、豆渣、酒糟、水以及復(fù)合菌的質(zhì)量比為10: 20: 20: 8: 100:1 ;5)將步驟3)的濾過液直接打入樹脂吸附罐中，50°C左右攪拌吸附1.5-2小時，通過檢測直至吸附完全干凈為止，樹脂采用陶氏陰離子樹脂；加入質(zhì)量濃度為18%的氯化鈣溶液攪拌1.5小時，溫度控制在50°C，然后加清水進(jìn)行洗脫，往洗脫液加入過氧化氫溶液，PH調(diào)至10，靜置6小時；然后加HCl調(diào)pH為6，加入2倍體積的無水乙醇，靜置沉淀8小時，收集沉淀于干燥箱中65°C烘干2小時，即得。

本發(fā)明取得的有益效果如下:本發(fā)明制備硫酸軟骨素的過程中不產(chǎn)生廢料，避免了環(huán)境污染，降低了工業(yè)能耗，可應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明制備的硫酸軟骨素純度較高，可達(dá)86 %，收率可達(dá)30 %以上。本發(fā)明由于大量的蛋白回收，廢水中的BOD和COD大為降低，減輕了污水處理廠的壓力；本發(fā)明制備的飼料營養(yǎng)豐富，而且成本較低，仔豬體重增加和存活率明顯優(yōu)于市場上常用的仔豬飼料。
具體實施例方式以下將采用具體的實施例來對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋，但是不應(yīng)當(dāng)看作是對本發(fā)明創(chuàng)新精神的限制。實施例1一種以鴨氣管為原料生產(chǎn)硫酸軟骨素的方法，包括如下步驟:I):將鴨氣管浸泡于I %的氯化鈉溶液中15分鐘，去除表面的血水；然后將鴨氣管于100°C沸水中，煮4-6小時，去掉上部浮油；取出鴨氣管，去除表面的肌肉纖維，收集備用，然后將去除肌肉纖維后的鴨氣管置于60°C干燥15分鐘，粉碎機(jī)粉碎成粒徑小于Imm的固體顆粒；2)往步驟I)制備的固體顆粒中加入質(zhì)量百分比濃度為5%的NaOH溶液，攪拌均勻，靜置I小時，其中NaOH溶液和固體顆粒的質(zhì)量比例為2: I ;然后加入2709堿性蛋白酶和牛胰蛋白酶，酶解6小時，其中每克固體顆粒添加2709堿性蛋白酶3000U，每克固體顆粒添加牛胰蛋白酶2000U ；3)往步驟2)獲得酶解液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸調(diào)整pH為6，靜置I小時后，然后經(jīng)微濾膜過濾，分別收集截留物和濾過液，其中微濾膜為無機(jī)陶瓷膜，截留分子量為50000MW，微濾溫度為50-60°C ；4)將步驟3)獲得的截留物和步驟I)獲得的肌肉纖維混合均勻得到混合廢料，然后添加玉米粉、豆渣、酒糟以及水，邊添加邊攪拌至糊狀；最后通入蒸汽升溫至110°c，蒸餾20分鐘；然后將蒸餾物烘干、粉碎后，添加復(fù)合菌，混合均勻，獲得營養(yǎng)飼料；復(fù)合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照2: I的質(zhì)量比混合而成；其中，混合廢料、玉米粉、豆渣、酒糟、水以及復(fù)合菌的質(zhì)量比為10: 20: 20: 8: 100: I ;乳酸桿菌和酵母菌可以按照常規(guī)發(fā)酵培養(yǎng)方式至產(chǎn)品中活菌數(shù)達(dá)到2.0-5.0XlO8個/克；5)將步驟3)的濾過液直接打入樹脂吸附罐中，50°C左右攪拌吸附1.5-2小時，通過檢測直至吸附完全干凈為止，樹脂采用陶氏陰離子樹脂；加入質(zhì)量濃度為18%的氯化鈣溶液攪拌1.5小時，溫度控制在50°C，然后加清水進(jìn)行洗脫，往洗脫液加入過氧化氫溶液，PH調(diào)至10，靜置6小時；然后加HCl調(diào)pH為6，加入2倍體積的無水乙醇，靜置沉淀8小時，收集沉淀于干燥箱中65°C烘干2小時，即得。經(jīng)檢測，所得硫酸軟骨素的得率為30.2%，純度86.3% ;所得營養(yǎng)飼料蛋白含量35.2%,無機(jī)礦物質(zhì)含量7.1 %，其余為淀粉以及糖類物質(zhì)。實施例2多因素對硫酸軟骨素收率和純度的影響，本發(fā)明主要驗證了酶的種類以及濾膜過濾條件的影響，實驗條件同實施例1，除單因素參數(shù)改變，其他參數(shù)不變，見下表I。表I
權(quán)利要求
1.一種以鴨氣管為原料生產(chǎn)硫酸軟骨素的方法，包括如下步驟。
1)將鴨氣管浸泡于I%的氯化鈉溶液中15分鐘，去除表面的血水；然后將鴨氣管于100°C沸水中，煮4-6小時，去掉上部浮油；取出鴨氣管，去除表面的肌肉纖維，收集備用，然后將去除肌肉纖維后的鴨氣管置于60°C干燥15分鐘，粉碎機(jī)粉碎成粒徑小于Imm的固體顆粒。
2)往步驟I)制備的固體顆粒中加入5%的NaOH溶液，攪拌均勻，靜置I小時，其中NaOH溶液和固體顆粒的質(zhì)量比例為2: I ;然后加入2709堿性蛋白酶和牛胰蛋白酶，酶解6小時； 3)往步驟2)獲得酶解液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸調(diào)整pH為6，靜置I小時后，然后經(jīng)微濾膜過濾，分別收集截留物和濾過液，其中微濾膜為無機(jī)陶瓷膜，截留分子量約為50000MW，微濾溫度為 50-60°C ； 4)將步驟3)獲得的截留物和步驟I)獲得的肌肉纖維混合均勻得到混合廢料，然后添加玉米粉、豆渣、酒糟以及水，邊添加邊攪拌至糊狀；最后通入蒸汽升溫至110°C，蒸餾20分鐘；然后將蒸餾物烘干、粉碎后，添加復(fù)合菌，混合均勻，獲得營養(yǎng)飼料；復(fù)合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照2: I的質(zhì)量比混合而成；其中，混合廢料、玉米粉、豆渣、酒糟、水以及復(fù)合菌的質(zhì)量比為 10: 20: 20: 8: 100:1 ; 5)將步驟3)的濾過液直接打入樹脂吸附罐中，50°C左右攪拌吸附1.5-2小時，通過檢測直至吸附完全干凈為止，樹脂采用陶氏陰離子樹脂；加入質(zhì)量濃度為18%的氯化鈣溶液攪拌1.5小時，溫度控制在50°C，然后加清水進(jìn)行洗脫，往洗脫液加入過氧化氫溶液，pH調(diào)至10，靜置6小時；然后加HCl調(diào)pH為6，加入2倍體積的無水乙醇，靜置沉淀8小時，收集沉淀于干燥箱中65°C烘干2小時，即得。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中每克固體顆粒添加2709堿性蛋白酶3000U和牛胰蛋白 酶2000U。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法制備硫酸軟骨素和營養(yǎng)飼料。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物工程領(lǐng)域，公開了一種以鴨氣管為原料生產(chǎn)硫酸軟骨素的方法，其中采用了清洗去油、酶解、過濾吸附、洗脫、醇沉以及烘干等步驟。該方法在制備硫酸軟骨素的過程中，同時制備了營養(yǎng)飼料，不產(chǎn)生任何廢料，避免了環(huán)境污染，降低了工業(yè)能耗，可應(yīng)用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號A23K1/10GK103172764SQ20131011961
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者管桂義 申請人:管桂義