双酶阶段式水解制备猪皮胶原多肽螯合钙工艺研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MRMAMING
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猪皮中富含胶原蛋白,是优质的蛋白质资源。利用新鲜猪皮为原料制备胶原多肽具有环保、健康、废物高效利用等诸多优点。但目前实际生产中常利用较为简单的酸法或碱法水解,水解产物质量不高且易造成二次污染。利用酶法水解制备胶原多肽产物纯度高且条件温和,在添加外源钙后精确控制螯合条件能够达到较高的螯合率,制得优质的胶原多肽螯合钙产品。主要实验结果如下:  1、研究并确定了酶法水解猪皮制备胶原多肽的主要工艺参数,以氨基态氮生成量为指标分析了不同酶制剂种类、不同酶制剂组合对酶解效果的影响。分别确定了中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶三种单一酶以及三种酶制剂两两协同水解的工艺参数:单一酶水解时碱性蛋白酶的效果显著优于中性蛋白酶和木瓜蛋白酶,且在温度50℃、pH值为8、酶解时间4h、加酶量3000 U/g条件下水解效果最好。双酶协同水解的最适宜组合为中性蛋白酶、碱性蛋白酶协同,水解条件为酶解温度50℃、加酶量3500 U/g、 pH值为6、酶解时间4h。  2、基于双酶协同水解工艺对酶解过程中酶制剂的添加顺序以及酶制剂添加比例进行筛选,最终确定双酶阶段式水解工艺为:添加顺序为先加碱性蛋白酶,中性蛋白酶半程加入,即酶解时间为3h,酶解开始后90 min后加入中性蛋白酶,酶解温度50℃、酶制剂添加比例中性蛋白酶∶碱性蛋白酶=1∶2、pH值为7、加酶量2500U/g。阶段式水解在酶制剂加入量为2500 U/g时已经可以达到较高的酶解效率。利用高效液相色谱法对产物分析可知双酶阶段式水解氨基酸组分的种类和数量显著优于其它水解方式。由SDS-PAGE图谱可知双酶阶段式水解制得的胶原多肽分子量集中,非目标杂肽较少,产物分子量主要集中在3000道尔顿到30000道尔顿之间。  3、以实验室自制的猪皮胶原多肽为原料,添加外源钙制备胶原多肽螯合钙,以螯合率为指标,研究肽钙添加比例、温度、pH值、时间四因素对猪皮胶原多肽螯合钙螯合效果的影响。通过设计单因素和响应面试验对螯合效果进行优化,得到优化的螯合工艺的主要参数:肽钙比例2.71∶1、温度58.71℃、pH值7.15、螯合时间30 min,此条件下螯合率高达96.51%。并对所制备的胶原多肽螯合钙粉末进行傅立叶红外光谱和紫外吸收定性检测,发现氨基、羧基、酰胺基主要特征峰均发生不同程度的峰移动,证明螯合前后胶原多肽在化学结构上发生了一定的变化,确定有新的螯合物生成。
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