專利名稱：從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動物軟骨加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用酶解法對動物軟骨進(jìn)行分 解，并從酶分解物中提取高鈣粉、軟骨素、膠原蛋白的方法。
背景技術(shù)：
動物軟骨，包括陸地動物和水產(chǎn)動物的軟骨，現(xiàn)主要用于提取軟骨素，而動物軟骨 在含有軟骨素的同時，還含有約相當(dāng)于軟骨素5-10倍的蛋白質(zhì)(主要是膠原蛋白)、3-5倍 的鈣鹽?，F(xiàn)有技術(shù)中提取軟骨素的方法，都是以強(qiáng)堿、高溫破壞蛋白質(zhì)后，再用酒精沉淀法 分離出軟骨素，被強(qiáng)堿破壞的蛋白質(zhì)隨廢水排放，不但浪費(fèi)了動物軟骨中寶貴的蛋白質(zhì)資 源，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種生物酶水解法分解動物軟骨，能夠 同時生產(chǎn)軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉，改變當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)中只能提取單一產(chǎn)品的舊工藝，減 少環(huán)境污染。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和 高鈣粉的方法，利用酶對動物軟骨進(jìn)行酶水解，并從分解物中分別提取高鈣粉、軟骨素和膠 原蛋白。所述的酶優(yōu)選為復(fù)合蛋白酶。所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，優(yōu)選包括以下步 驟a.將清洗后的動物軟骨破碎成碎塊，加入水混合后，放入反應(yīng)釜中，加熱，使蛋白 質(zhì)變性；b.在反應(yīng)釜夾套中通入冷水降溫，至反應(yīng)釜內(nèi)溫度為30-60°C時，加入膠原蛋白 酶和木瓜蛋白酶，保持30-70°C溫度，PH值7-8，攪拌水解；C.水解后的溶液經(jīng)粗濾得到含磷酸鈣的骨渣；d.粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，所述精濾液加入乙醇沉淀軟骨
素結(jié)晶；e.沉淀軟骨素結(jié)晶后剩余的液體為膠原蛋白及酒精的混合溶液。所述的步驟a優(yōu)選為a.將清洗后的動物軟骨破碎成5_20mm碎塊，加入動物軟骨碎塊質(zhì)量1_4倍的水混 合后，放入反應(yīng)釜中，加熱至100°C保持1-2小時，使蛋白質(zhì)變性。所述的步驟b優(yōu)選為b.在反應(yīng)釜夾套中通入冷水降溫，至反應(yīng)釜內(nèi)溫度為40-50°C時，加入軟骨重量 0. 01%—0. 03%的膠原蛋白酶和軟骨重量0. 1%-0. 3%的木瓜蛋白酶，保持40-60°C溫度，PH值7-8，攪拌水解8-12小時.所述的步驟c優(yōu)選為c.水解后的溶液經(jīng)100目篩粗濾得到含磷酸鈣的骨渣。所述的步驟d優(yōu)選為d.粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，所述精濾液加入乙醇至乙醇質(zhì) 量百分比濃度為40-80%，沉淀軟骨素結(jié)晶；所述步驟c中可以進(jìn)一步包括經(jīng)粗濾得到的含磷酸鈣的骨渣，經(jīng)再次過濾、清 洗、烘干得到磷酸鈣粉。所述步驟d中可以進(jìn)一步包括軟骨素結(jié)晶沉淀用乙醇洗滌提純后，得到軟骨素。所述步驟e中可以進(jìn)一步包括膠原蛋白及酒精的混合溶液，通過酒精回收塔后， 分離出膠原蛋白。使用本發(fā)明方法從動物軟骨中分離各組分，可生產(chǎn)出高純度的生物高鈣粉、軟骨 素和膠原蛋白，能夠被應(yīng)用于各種藥物制劑和食品、飲料及各種保健品中，本發(fā)明解決了傳 統(tǒng)工藝存在的污染嚴(yán)重、只能生產(chǎn)單一產(chǎn)品的弊端，蛋白質(zhì)理論回收量為100%，產(chǎn)值率提 高30%以上，使軟骨素生產(chǎn)的綜合污染指數(shù)下降95%以上，酸堿消耗下降了 90%以上，可 形成良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明利用生物酶水解對動物軟骨進(jìn)行綜合加工利用，提取高鈣粉、軟骨素和膠 原蛋白。將本發(fā)明是以如下方式實(shí)現(xiàn)的將清洗后的動物軟骨簡單破碎成5-20mm碎塊，加 入質(zhì)量1-4倍的水混合放入反應(yīng)釜中，加熱至100°C保持12小時，使蛋白質(zhì)變性，在反應(yīng)釜 夾套中通入冷水降溫至40-50°C時，加入軟骨(折干)重量0.01%—0.03%的膠原蛋白酶 加0. -0. 3%的木瓜蛋白酶，保持40-60°C溫度，PH值7-8，攪拌水解8-12小時，經(jīng)100 目篩粗濾得到含磷酸鈣的骨渣；粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，加入乙醇 至乙醇質(zhì)量百分比濃度為60-70%，軟骨素結(jié)晶沉淀，剩余液體為膠原蛋白及酒精的混合溶 液。沉淀的磷酸鈣經(jīng)清洗、烘干為磷酸鈣粉。軟骨素結(jié)晶沉淀用乙醇洗滌提純軟骨素。膠 原蛋白及酒精的混合溶液，經(jīng)酒精回收塔后分離出膠原蛋白。本發(fā)明方法從動物軟骨中分離各組分，進(jìn)而可生產(chǎn)出高純度的生物高鈣粉、軟骨 素、膠原蛋白，能夠廣泛用于各種藥物制劑和食品、飲料及各種保健品中，該技術(shù)解決了傳 統(tǒng)工藝存在的污染嚴(yán)重、只能生產(chǎn)單一產(chǎn)品的弊端，符合“循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)約社會”的產(chǎn)業(yè)政策 導(dǎo)向。本發(fā)明方法利用復(fù)合蛋白酶對動物軟骨進(jìn)行酶水解，并從分解物中提取高鈣粉、 軟骨素和膠原蛋白，其步驟為將清洗后的動物軟骨簡單破碎成5-20mm碎塊，加入質(zhì)量1_4 倍的水混合放入反應(yīng)釜中，加熱至100°C保持1-2小時，使蛋白質(zhì)變性，在反應(yīng)釜夾套中通 入冷水降溫至40-50°C時，加入軟骨(折干)重量0.01%—0. 03%的膠原蛋白酶加0. 1-0.3 的木瓜蛋白酶，保持40-60°C溫度，PH值7-8，攪拌水解8-12小時，經(jīng)100目篩粗濾得到含 磷酸鈣的骨渣；粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，此液體加入乙醇至乙醇濃 度為60-70%，軟骨素結(jié)晶沉淀，剩余液體為膠原蛋白及酒精的混合溶液。沉淀的磷酸鈣經(jīng)過濾、清洗、烘干為磷酸鈣粉。
軟骨素結(jié)晶沉淀用乙醇洗滌提純軟骨素。膠原蛋白及酒精的混合溶液，通過酒精回收塔后分離出膠原蛋白。以下將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手 段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。實(shí)施例1 將新鮮的牛軟骨(包括肋軟骨、喉管)1噸簡單沖洗、破碎成5_20mm的碎塊， 按1 1的比例加水混合后加入搪反應(yīng)釜中，加熱至100°c保持1-2小時，保證骨塊煮 熟為度，然后在反應(yīng)釜夾套中通入冷水降溫，降溫至40-50°C時，加入軟骨(折干)重量 0.01% —0. 03%的膠原蛋白酶加0. 1 % -0. 3%的木瓜蛋白酶，保持溫度40-60°C，攪拌水解 8小時，粗濾出骨渣，骨渣經(jīng)沖洗、烘干、粉碎后，得高鈣粉約200公斤。粗濾出的液體再精 濾得澄清精濾液，此液加入90%以上酒精至酒精質(zhì)量百分比濃度60-70%，軟骨素結(jié)晶沉 出。液體為膠原蛋白及酒精的混合溶液，軟骨素結(jié)晶以90%以上酒精洗滌后烘干得軟骨素 粉30公斤?；旌弦赫麴s回收酒精后即為膠原蛋白的溶液，經(jīng)濃縮、噴干即得到水解膠原蛋 白粉，得160公斤。實(shí)施例2 將干燥的鯊魚頭骨1公斤破碎至5_20mm的碎塊，按1 4的比例加入水，加熱至 100°c，保持1-2小時，然后降溫至40-60°C，加入軟骨(折干)重量0. 01 %—0. 03 %的膠 原蛋白酶加0. 1% -0.3%的木瓜蛋白酶，保持40-60°C的溫度，攪拌水解8小時，100目粗 濾出骨渣，骨渣經(jīng)沖洗、烘干、粉碎后，得高鈣粉約300克；粗濾出的液體再精濾得澄清精濾 液，此液加入90%以上酒精至酒精質(zhì)量百分比濃度為60-70%，軟骨素結(jié)晶沉出，液體為膠 原蛋白及酒精的混合溶液，軟骨素結(jié)晶以90%以上酒精洗滌、烘干，得軟骨素粉120克；混 合液經(jīng)蒸餾回收酒精后即為膠原蛋白溶液，濃縮至70%濃度，得蜂蜜狀粘膏300克。實(shí)施例3 步驟方法與實(shí)施例1、2相同，只是以干燥的豬鼻骨為原料，豬鼻骨含有40%左右 的軟骨素，以本技術(shù)提取，收得率可達(dá)35% (經(jīng)CPC法檢測出成品純度90% )，證明本發(fā)明 在生產(chǎn)膠原蛋白的同時聯(lián)產(chǎn)軟骨素，其收率、產(chǎn)品純度、外觀均可達(dá)到或超過單一生產(chǎn)軟骨 素的水平。實(shí)施例4 以干燥的豬鼻骨為原料利用酶對動物軟骨進(jìn)行酶水解，并從分解物中分別提取高 鈣粉、軟骨素和膠原蛋白。所述的酶優(yōu)選為復(fù)合蛋白酶。所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，優(yōu)選包括以下步 驟a.將清洗后的動物軟骨破碎成碎塊，加入水混合后，放入反應(yīng)釜中，加熱，使蛋白 質(zhì)變性；b.在反應(yīng)釜夾套中通入冷水降溫，至反應(yīng)釜內(nèi)溫度為30-60°C時，加入膠原蛋白 酶和木瓜蛋白酶，保持30-70°C溫度，PH值7-8，攪拌水解；c.水解后的溶液經(jīng)粗濾得到含磷酸鈣的骨渣；d.粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，所述精濾液加入乙醇沉淀軟骨
5素結(jié)晶；e.沉淀軟骨素結(jié)晶后剩余的液體為膠原蛋白及酒精的混合溶液。所述的步驟a優(yōu)選為a.將清洗后的動物軟骨破碎成5_20mm碎塊，加入動物軟骨碎塊質(zhì)量1_4倍的水混 合后，放入反應(yīng)釜中，加熱至100°C保持1-2小時，使蛋白質(zhì)變性。所述的步驟b優(yōu)選為b.在反應(yīng)釜夾套中通入冷水降溫，至反應(yīng)釜內(nèi)溫度為40-50°C時，加入軟骨重量 0. 01%—0. 03%的膠原蛋白酶和軟骨重量0. 1%-0. 3%的木瓜蛋白酶，保持40-60°C溫度， PH值7-8，攪拌水解8-12小時.所述的步驟c優(yōu)選為c.水解后的溶液經(jīng)100目篩粗濾得到含磷酸鈣的骨渣。所述的步驟d優(yōu)選為d.粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，所述精濾液加入乙醇至乙醇質(zhì) 量百分比濃度為60-70%，沉淀軟骨素結(jié)晶；所述步驟c中可以進(jìn)一步包括經(jīng)粗濾得到的含磷酸鈣的骨渣，經(jīng)再次過濾、清 洗、烘干得到磷酸鈣粉。所述步驟d中可以進(jìn)一步包括軟骨素結(jié)晶沉淀用乙醇洗滌提純后，得到軟骨素。所述步驟e中可以進(jìn)一步包括膠原蛋白及酒精的混合溶液，通過酒精回收塔后， 分離出膠原蛋白。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)例所作 的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。所有上述為這一知識產(chǎn)權(quán)的首要實(shí)施方法，并沒有設(shè)定限制以其它形式實(shí)施這種 新型提取方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，對上述內(nèi)容修改，以實(shí)現(xiàn)類似的執(zhí)行 情況。但是，所有基于本發(fā)明的修改或改造新方法，屬于保留的權(quán)利。
權(quán)利要求
一種從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特征在于，利用酶對動物軟骨進(jìn)行酶水解，并從分解物中分別提取高鈣粉、軟骨素和膠原蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，所述的酶為復(fù)合蛋白酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，包括以下步驟a.將清洗后的動物軟骨破碎成碎塊，加入水混合后，放入反應(yīng)釜中，加熱，使蛋白質(zhì)變性；b.在反應(yīng)釜夾套中通入冷水降溫，至反應(yīng)釜內(nèi)溫度為30-60°C時，加入膠原蛋白酶和 木瓜蛋白酶，保持30-70°C溫度，PH值7-8，攪拌水解；c.水解后的溶液經(jīng)粗濾得到含磷酸鈣的骨渣；d.粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，所述精濾液加入乙醇沉淀軟骨素結(jié)曰曰曰；e.沉淀軟骨素結(jié)晶后剩余的液體為膠原蛋白及酒精的混合溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，所述的步驟a為a.將清洗后的動物軟骨破碎成5-20mm碎塊，加入動物軟骨碎塊質(zhì)量1_4倍的水混合 后，放入反應(yīng)釜中，加熱至100°C保持1-2小時，使蛋白質(zhì)變性。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，所述的步驟b為b.在反應(yīng)釜夾套中通入冷水降溫，至反應(yīng)釜內(nèi)溫度為40-50°C時，加入軟骨重量 0. 01%—0. 03%的膠原蛋白酶和軟骨重量0. 1%-0. 3%的木瓜蛋白酶，保持40-60°C溫度， PH值7-8，攪拌水解8-12小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，所述的步驟c為c.水解后的溶液經(jīng)100目篩粗濾得到含磷酸鈣的骨渣。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，所述的步驟d為d.粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，所述精濾液加入乙醇至乙醇質(zhì)量百 分比濃度為60-70%，沉淀軟骨素結(jié)晶。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，所述步驟c中進(jìn)一步包括經(jīng)粗濾得到的含磷酸鈣的骨渣，經(jīng)再次過濾、清洗、烘干 得到磷酸鈣粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，所述步驟d中進(jìn)一步包括軟骨素結(jié)晶沉淀用乙醇洗滌提純后，得到軟骨素。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，其特 征在于，所述步驟e中進(jìn)一步包括膠原蛋白及酒精的混合溶液，通過酒精回收塔后，分離 出膠原蛋白。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從動物軟骨中提取軟骨素、膠原蛋白和高鈣粉的方法，包括以下步驟a.將清洗后的動物軟骨破碎成碎塊，加入水混合后，放入反應(yīng)釜中，加熱，使蛋白質(zhì)變性；b.在反應(yīng)釜夾套中通入冷水降溫，至反應(yīng)釜內(nèi)溫度為30-60℃時，加入膠原蛋白酶和木瓜蛋白酶，保持30-70℃溫度，pH值7-8，攪拌水解；c.水解后的溶液經(jīng)粗濾得到含磷酸鈣的骨渣；d.粗濾出的液體經(jīng)壓力過濾機(jī)精濾得澄清精濾液，所述精濾液加入乙醇沉淀軟骨素結(jié)晶；e.沉淀軟骨素結(jié)晶后剩余的液體為膠原蛋白及酒精的混合溶液。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)工藝存在的污染嚴(yán)重、只能生產(chǎn)單一產(chǎn)品的弊端，產(chǎn)值率提高30％以上，使軟骨素生產(chǎn)的綜合污染指數(shù)下降95％以上。
文檔編號A61K35/32GK101913583SQ201010258319
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者曹榮軍 申請人:曹榮軍