本發(fā)明涉及禽蛋加工利用,尤其涉及一種含蛋殼膜活性物質(zhì)的提取方法。
背景技術(shù):
1、蛋殼膜是附著在蛋殼上的一層薄膜,內(nèi)部含有豐富的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖分及氨基酸等物質(zhì),其中蛋白質(zhì)以角蛋白和膠原蛋白為主,現(xiàn)有研究表明角蛋白可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)以及日用化妝品等領(lǐng)域作為細(xì)胞培養(yǎng)的海綿組織、傷口愈合劑、肥料緩解釋放載體、復(fù)合纖維材料、織物染整劑以及護(hù)膚霜等。
2、中國(guó)專利公開號(hào):cn111808215b,公開了一種復(fù)合酶水解法從蛋殼膜中制備生物活性物質(zhì)的方法,主要包括以下步驟:蛋殼膜制備、預(yù)水解、多酶水解和生物活性物質(zhì)的制備,其中復(fù)合酶包括質(zhì)量比為1:4~5:1的胰蛋白酶和中性蛋白酶;該制備方法避免使用離子液體、有機(jī)溶劑等有毒試劑,且復(fù)合酶的使用讓蛋殼膜水解更徹底,從而制備的物質(zhì)含有豐富的蛋白質(zhì)、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素等活性物質(zhì)。
3、由此可見,上述技術(shù)方案存在以下問題:沒有對(duì)酶解溫度、ph值、酶解時(shí)間等條件進(jìn)行嚴(yán)格控制,從而影響蛋殼膜活性物質(zhì)提取的提取效率和提取純度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為此,本發(fā)明提供一種含蛋殼膜活性物質(zhì)的提取方法,用以克服現(xiàn)有技術(shù)中酶解法提取蛋殼膜中活性物質(zhì)的提取效率、提取純度較低的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種含蛋殼膜活性物質(zhì)的提取方法,包括:
3、步驟s1,將雞蛋殼與水按1份:1份~1.5份體積比混合,形成蛋殼提取原料,對(duì)蛋殼提取原料進(jìn)行變溫預(yù)處理,所述變溫預(yù)處理包括加熱后冷卻;
4、步驟s2,將預(yù)處理后的蛋殼提取原料加熱至55℃~75℃,攪拌20min~40min后依次經(jīng)沉淀、過濾分離出蛋殼膜,
5、其中,根據(jù)攪拌過程中蛋殼原料的過程狀態(tài)調(diào)整攪拌速度和/或攪拌時(shí)間,其中,所述過程狀態(tài)包括蛋殼殘留程度和蛋殼膜殘留程度;
6、步驟s3,將所述蛋殼膜與水按1份:1份~1.5份體積比混合形成蛋殼膜水溶液,將蛋殼膜水溶液加熱至40℃~60℃,調(diào)節(jié)ph值至9~11,加入預(yù)設(shè)用量的角蛋白酶形成混合制劑,充分?jǐn)嚢璧妹附馊芤海附鈺r(shí)間為3h~6h,酶解溫度為45℃~55℃,
7、其中,基于若干檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)的酶解溶液ph值計(jì)算所述酶解溶液的產(chǎn)物生成速率表征值,根據(jù)所述產(chǎn)物生成速率表征值調(diào)整所述預(yù)設(shè)用量/所述酶解時(shí)間/所述酶解溫度;
8、基于所述產(chǎn)物生成速率表征值或所述酶解溶液ph值確定所述酶解溶液ph的調(diào)整周期;
9、步驟s4,對(duì)所述酶解溶液高溫滅酶,將高溫滅酶后的酶解溶液降溫后加入硅藻土過濾得到濾液,對(duì)所述濾液進(jìn)行納濾并回收納濾濃縮液;
10、步驟s5,對(duì)所述納濾濃縮液進(jìn)行高溫滅菌、干燥處理后得到所述蛋殼膜活性物質(zhì)。
11、進(jìn)一步地,在所述步驟s1中,所述變溫預(yù)處理包括加熱階段和加熱后的冷卻階段,加熱階段的加熱時(shí)間為10min~20min,加熱溫度為50℃~70℃,冷卻階段的冷卻時(shí)間為10min~20min,冷卻溫度為20℃~25℃。
12、進(jìn)一步地,在所述步驟s2中,將所述蛋殼提取原料放入柔性容器,并通過柔性攪拌棒進(jìn)行攪拌,所述柔性為與所述蛋殼提取原料接觸的容器表面或攪拌棒的表面為彈性可形變材質(zhì)。
13、進(jìn)一步地,在所述步驟s2中,基于預(yù)設(shè)過濾孔徑對(duì)攪拌后的蛋殼提取原料進(jìn)行過濾得到所述蛋殼膜。
14、進(jìn)一步地,在所述步驟s2中,根據(jù)攪拌過程中漂浮的最大蛋殼膜尺寸與第一預(yù)設(shè)閾值比較確定所述蛋殼膜殘留程度,根據(jù)攪拌過程中所述蛋殼碎片平均尺寸與第二預(yù)設(shè)閾值比較確定所述蛋殼殘留程度。
15、進(jìn)一步地,在所述步驟s2中,若所述最大蛋殼膜尺寸小于所述第一預(yù)設(shè)閾值,則提高攪拌速度,若所述最大蛋殼膜尺寸大于或等于所述第一預(yù)設(shè)閾值,則維持當(dāng)前攪拌速度。
16、進(jìn)一步地,在所述步驟s2中,若蛋殼碎片平均尺寸小于所述第二預(yù)設(shè)閾值,則增加所述攪拌時(shí)間。
17、進(jìn)一步地,在所述步驟s3中,基于若干檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)的酶解溶液ph值計(jì)算ph值變化速率,根據(jù)ph值變化速率計(jì)算所述酶解溶液的產(chǎn)物生成速率表征值。
18、進(jìn)一步地,在步驟s3中,獲取酶解過程開始后20min~30min內(nèi)的所述酶解溶液ph值并計(jì)算最大ph值變化速率對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物生成速率表征值,若計(jì)算的產(chǎn)物生成速率表征值小于預(yù)設(shè)表征值,則根據(jù)產(chǎn)物生成速率表征值與預(yù)設(shè)表征值的差值確定增加所述預(yù)設(shè)用量或增加所述酶解溫度;獲取酶解過程開始后3h~3.5h內(nèi)的所述酶解溶液ph值并計(jì)算最大ph值變化速率對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物生成速率表征值,若計(jì)算的產(chǎn)物生成速率表征值大于預(yù)設(shè)表征值,則根據(jù)產(chǎn)物生成速率表征值與預(yù)設(shè)表征值的差值確定增加所述酶解時(shí)間。
19、進(jìn)一步地,在所述步驟s3中,獲取酶解過程開始后20min~30min內(nèi)的所述酶解溶液ph值并計(jì)算最大ph值變化速率對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物生成速率表征值,若計(jì)算的產(chǎn)物生成速率表征值大于預(yù)設(shè)表征值,則根據(jù)產(chǎn)物生成速率表征值與預(yù)設(shè)表征值的差值確定縮短所述酶解溶液ph的調(diào)整周期;獲取酶解過程開始后3h~3.5h內(nèi)的所述酶解溶液ph值并計(jì)算最大ph值變化速率對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物生成速率表征值,若計(jì)算的產(chǎn)物生成速率表征值小于預(yù)設(shè)表征值,則根據(jù)產(chǎn)物生成速率表征值與預(yù)設(shè)表征值的差值確定延長(zhǎng)所述酶解溶液ph值的調(diào)整周期。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于,通過變溫預(yù)處理(加熱后冷卻)有效軟化蛋殼并初步分離蛋殼膜,后續(xù)將預(yù)處理后的蛋殼提取原料加熱攪拌進(jìn)行殼膜分離,通過精確控制攪拌速度、攪拌時(shí)間提高蛋殼膜的提取率。同時(shí),在酶解過程中,根據(jù)若干檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)的酶解溶液ph值計(jì)算所述酶解溶液的產(chǎn)物生成速率表征值,根據(jù)所述產(chǎn)物生成速率表征值調(diào)整所述預(yù)設(shè)用量/所述酶解時(shí)間/所述酶解溫度;同時(shí)基于所述產(chǎn)物生成速率表征值或所述酶解溶液ph值確定所述酶解溶液ph值的調(diào)整周期。從而確保酶解反應(yīng)的高效進(jìn)行,最大限度促進(jìn)目標(biāo)活性物質(zhì)的生成,提高蛋殼膜活性物質(zhì)的提取純度和得率。
21、進(jìn)一步地,本發(fā)明在殼膜分離時(shí),將所述蛋殼提取原料放入柔性容器,并通過柔性攪拌棒進(jìn)行攪拌,從而使雞蛋殼的殼膜不易破碎、便于挑起,并且基于預(yù)設(shè)過濾孔徑對(duì)攪拌后的蛋殼提取原料進(jìn)行過濾得到全部的所述蛋殼膜。從而進(jìn)一步提高蛋殼膜的提取率,最大限度促進(jìn)目標(biāo)活性物質(zhì)的生成,提高蛋殼膜活性物質(zhì)的提取純度和得率。
22、進(jìn)一步地,本發(fā)明根據(jù)攪拌過程中漂浮的最大蛋殼膜尺寸與第一預(yù)設(shè)閾值比較確定所述蛋殼膜殘留程度,根據(jù)攪拌過程中所述蛋殼碎片平均尺寸與第二預(yù)設(shè)閾值比較確定所述蛋殼殘留程度。若所述最大蛋殼膜尺寸小于所述第一預(yù)設(shè)閾值,則提高攪拌速度,若所述最大蛋殼膜尺寸大于或等于所述第一預(yù)設(shè)閾值,則維持當(dāng)前攪拌速度。若蛋殼碎片平均尺寸小于所述第二預(yù)設(shè)閾值,則增加所述攪拌時(shí)間。從而進(jìn)一步提高蛋殼膜的提取率,最大限度促進(jìn)目標(biāo)活性物質(zhì)的生成,提高蛋殼膜活性物質(zhì)的提取純度和得率。
23、進(jìn)一步地,本發(fā)明基于若干檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)的酶解溶液ph值計(jì)算ph值變化速率,根據(jù)ph值變化速率計(jì)算所述酶解溶液的產(chǎn)物生成速率表征值,通過產(chǎn)物生成速率表征值代表酶解反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)程和產(chǎn)物生成情況,并以此為依據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整酶解溫度、酶的預(yù)設(shè)用量、酶解時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù),從而進(jìn)一步確保酶解反應(yīng)的高效進(jìn)行,最大限度促進(jìn)目標(biāo)活性物質(zhì)的生成,提高蛋殼膜活性物質(zhì)的提取純度和得率。
24、進(jìn)一步地,本發(fā)明在酶解反應(yīng)前期計(jì)算所述產(chǎn)物生成速率表征值,并將其與預(yù)設(shè)表征值進(jìn)行比較,根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整酶的所述預(yù)設(shè)用量/所述酶解溫度。在酶解反應(yīng)后期計(jì)算所述產(chǎn)物生成速率表征值,并將其與預(yù)設(shè)表征值進(jìn)行比較,根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整酶的酶解時(shí)間。從而進(jìn)一步確保酶解反應(yīng)的高效進(jìn)行,最大限度促進(jìn)目標(biāo)活性物質(zhì)的生成,提高蛋殼膜活性物質(zhì)的提取純度和得率。
25、進(jìn)一步地,本發(fā)明在酶解反應(yīng)前期和酶解反應(yīng)后期分別計(jì)算所述產(chǎn)物生成速率表征值,并將其與預(yù)設(shè)表征值進(jìn)行比較,根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果確定所述酶解溶液ph值的調(diào)整周期,從而進(jìn)一步確保酶解反應(yīng)的高效進(jìn)行,最大限度促進(jìn)目標(biāo)活性物質(zhì)的生成,提高蛋殼膜活性物質(zhì)的提取純度和得率。