专利名称：硫酸软骨素及蛋白质清洁生产方法
技术领域：
本发明涉及一种硫酸软骨素及蛋白质清洁化生产方法，采用酶解提取、沉淀分离、溶解精制、产品脱水干燥等工艺步骤制备硫酸软骨素及蛋白粉，属于生化制药技术领域。
背景技术：
硫酸软骨素是动物软骨中提取的天然粘多糖，多存在于猪、牛、羊、鸡和鲨鱼等的软骨中。天然粘多糖主要用于治疗心脑血管病、关节病，并具有降血脂、抗血栓、抗肿瘤等作用。在国外富含硫酸软骨素的药品和营养保健品已得到深入开发，硫酸软骨素具有良好的耐受性和安全性，将会进一步得到开发和应用。我国硫酸软骨素大量出口到美国和欧洲许多国家，在国际市场急需的十大类中成药原料中位居第三位。
目前国内有近百家工厂生产硫酸软骨素，其生产的方法主要有三种盐解法、碱解法和酶解法，国内使用较多的方法是采用稀碱或浓碱与酶解相结合的方法来提取硫酸软骨素，传统工艺是软骨蒸煮→碱提取→酶水解→双氧水脱色→酒精沉淀→精制→硫酸软骨素成品，采用这种碱法酶解生产工艺存在步骤繁琐、周期较长，一般需要3-5天，产品质量和收率不稳定，在高温蒸煮、碱提取、酶解和脱色过程中，硫酸软骨素受到严重破坏，产品收率偏低、溶液颜色加深、乙醇耗量大，生产成本高。
在动物软骨中存在硫酸软骨素和大量蛋白质，而目前硫酸软骨素生产过程中产生的大量动物蛋白及其降解产物均未能利用而排放，未处理有机废水乌黑发臭，且富营养化，对水环境带来严重污染。目前只有少部分较大型硫酸软骨素生产企业对污水进行治理，一般多采取简单的物理化学处理为主的末端治理方式，即将大量蛋白质污染物全部集中在尾部处理，一次性投入较大，运转费用高，蛋白质并没有得到利用，且排放废水难以实现达标。有些工艺虽然也删除了碱水解工序直接酶解提取硫酸软骨素，但酶解的终点难于控制，蛋白质水解后溶液变得粘稠，过滤时困难很大，同时吸附一定量硫酸软骨素影响收率，而且蛋白质也没有得到利用，仍然造成对水环境的污染。因此，硫酸软骨素生产其废水处理已成为国内急于解决的难题，显然从根本上治理硫酸软骨素生产过程中产生的废水必须改进生产工艺，考虑软骨的综合利用，在生产硫酸软骨素的同时制备蛋白粉。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用生物酶法提取硫酸软骨素及蛋白质清洁化生产方法。
为了实现上述发明目的，本发明通过下列技术方案来实现采用酶解提取、沉淀分离、溶解精制、脱水干燥等工艺步骤实现清洁化制备硫酸软骨素及蛋白粉。先将动物软骨粉碎，置于反应罐中，加入软化水，用酸或碱调整溶液pH值，加入中性蛋白酶或木瓜酶和硼氢化钠或硼氢化钾的混合物对软骨进行控温搅拌酶解提取；再将上述提取液加入酸或碱调整溶液pH值，物料加热至80℃，热处理后过滤；在滤液中加入复合蛋白阻沉剂，其用量为软骨质量的0.1％-0.6％，加入酒精使乙醇浓度达到60％-75％，沉淀硫酸软骨素，压滤，分离得硫酸软骨素沉淀物粗品和蛋白质滤液；然后将硫酸软骨素沉淀物粗品加软化水溶解，使用复合蛋白阻沉剂，其用量为软骨质量的0.01％-0.1％，用酒精再沉淀硫酸软骨素，压滤，得硫酸软骨素沉淀物，然后将沉淀物脱水，在50℃-60℃真空干燥，得硫酸软骨素产品；最后将蛋白质滤液进入蛋白分离干燥塔，低温回收酒精，喷雾干燥制得蛋白粉。
该技术从生产硫酸软骨素排放废水的治理转变为软骨原料综合利用不产生废弃物出发，既充分利用了软骨的成分又避免了环境污染，节省原料和能源、降低生产成本，同时该技术简化了生产工艺、缩短了生产时间、没有环境污染，实现全封闭自动化生产，与现有技术相比，本发明工艺技术具有以下特点1、采用生物酶复合物直接水解软骨提取硫酸软骨素，删除了强碱NaOH提取，用碱量比稀碱法节省90％，减少了硫酸软骨素降解，提高了蛋白质品质。酶解提取采用自行研制的生物酶复合物，使用量小，酶活性强。
2、本工艺删除了脱色工序，改变了传统工艺脱色处理对硫酸软骨素和蛋白质的破坏，提高了硫酸软骨素收率，保证了蛋白质品质。
3、本工艺缩短了工艺流程，生产周期只需要12-24小时，而传统工艺需要3-4天。
4、本工艺实现了蛋白质和硫酸软骨素的有效分离，蛋白阻沉剂的使用提高了硫酸软骨素收率，保证了蛋白质的回收，实现了软骨的综合利用。采用自行研制蛋白阻沉剂，硫酸软骨素和蛋白质分离彻底，产品纯度高。
5、本工艺所得硫酸软骨素产品，色泽洁白疏松，符合出口质量标准，含量达到90％以上，收率根据软骨原料不同在8-36％之间。
6、本工艺由原来硫酸软骨素生产后处理废水转变为同时生产硫酸软骨素及蛋白粉，保护了自然环境，提高了经济和社会效益。
具体实施例方式本发明可按下列实施例进行具体说明其制备过程和效果。
实施例1一、将新鲜猪肋骨100Kg，洗净后粉碎，置于酶解罐中，加入软化水200Kg，用NaOH或HCl调整溶液pH＝8-9，加入生物酶复合物0.2Kg，控制温度50℃搅拌酶解6小时。在上述酶解液中加入NaOH调整溶液pH＝10，物料加热至80℃，加热20-30分钟，热处理后过滤。
二、在上述滤液中加入0.2Kg的蛋白阻沉剂，搅拌加入滤液体积3倍的食用酒精，使乙醇浓度达到70％，沉淀硫酸软骨素，压滤，分离得硫酸软骨素沉淀物粗品和蛋白质滤液。
三、将硫酸软骨素沉淀物粗品加3倍软化水溶解，加入0.02Kg的蛋白阻沉剂，加入酒精使乙醇浓度达到70％，沉淀硫酸软骨素，压滤，得硫酸软骨素沉淀物。
四、将硫酸软骨素沉淀物用95％酒精脱水，55℃真空干燥6小时，得硫酸软骨素3.1Kg，含量为91.8％，收率为3.1％。
五、将蛋白质滤液进入蛋白分离干燥塔，低温回收酒精，喷雾干燥制得蛋白粉18.5Kg，收率为18.5％。
实施例2一、猪鼻干软骨100Kg，加自来水充分浸泡10小时，洗净后粉碎，置于酶解罐中，加入软化水400Kg，用酸或碱调整溶液pH＝8-9，加入生物酶复合物0.5Kg，控制温度50℃搅拌酶解6小时。在上述酶解液中加入NaOH调整溶液pH＝10，物料加热至80℃，加热20-30分钟，热处理后过滤。
二、在上述滤液中加入0.5Kg的蛋白阻沉剂，搅拌加入滤液体积3倍的食用酒精，沉淀硫酸软骨素，压滤，分离得硫酸软骨素沉淀物粗品和蛋白质滤液。
三、将硫酸软骨素沉淀物粗品加6倍软化水溶解，加入0.06Kg的蛋白阻沉剂，加入酒精沉淀硫酸软骨素，压滤，得硫酸软骨素沉淀物。
四、将硫酸软骨素沉淀物用95％酒精脱水，55℃真空干燥6小时，得硫酸软骨素34.8Kg，含量为92.2％，收率为34.8％。
五、将蛋白质滤液进入蛋白分离干燥塔，低温回收酒精，喷雾干燥制得蛋白粉46.2Kg，收率为46.2％。
采用实施例2方法所得硫酸软骨素产品检测结果为含量(干品计)92.2％外观白色粉末澄清度(5％水溶液) 0.02水分8.2％含氮量(干品计) 3.1％重金属(以Pb计) ＜20ppm本发明生产硫酸软骨素及蛋白质的工艺过程中不含有污染等副效果的技术要素，实现了清洁化生产过程，其产品安全可靠，品质优良。
权利要求
1.一种硫酸软骨素及蛋白质清洁化生产方法，采用酶解提取、沉淀分离、溶解精制、脱水干燥工艺步骤，其特征在于加入中性蛋白或酶木瓜酶和硼氢化钠或硼氢化钾的混合物对软骨进行控温搅拌酶解提取；再将提取液加入酸或碱调节溶液pH值，加热处理后过滤；将滤液加入蛋白阻沉剂，沉淀硫酸软骨素，压滤，分离得硫酸软骨素沉淀物粗品和蛋白质滤液，然后将硫酸软骨素沉淀物粗品加软化水溶解，加入复合蛋白阻沉剂，用酒精再沉淀硫酸软骨素，压滤，得硫酸软骨素沉淀物，将沉淀物脱水干燥，得硫酸软骨素产品；将蛋白质滤液进入蛋白分离干燥塔，低温回收酒精，喷雾干燥制得蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸软骨素及蛋白质清洁化生产方法，其特征在于硫酸软骨素和蛋白质分离工序使用的复合蛋白阻沉剂，其用量为软骨质量的0.1％-0.6％。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸软骨素及蛋白质清洁化生产方法，其特征在于硫酸软骨素溶解精制过程使用的复合蛋白阻沉剂，其用量为软骨质量的0.01％-0.1％。
全文摘要
将动物软骨粉碎，置于反应罐中，加入软化水，用酸或碱调整溶液pH值，加入中性蛋白酶或木瓜酶和硼氢化钠或硼氢化钾的混合物对软骨进行控温搅拌酶解提取；再将提取液加入酸或碱调整溶液pH值，物料加热至80℃，热处理后过滤；在滤液中加入复合蛋白阻沉剂，其用量为软骨质量的0.1％－0.6％，加入酒精使乙醇浓度达到70％，沉淀硫酸软骨素，压滤，分离得硫酸软骨素沉淀物粗品和蛋白质滤液；将硫酸软骨素沉淀加软化水溶解，使用复合蛋白阻沉剂，其用量为软骨质量的0.01％－0.1％，用酒精再沉淀硫酸软骨素，压滤，得硫酸软骨素沉淀物，然后将沉淀物脱水，在50℃－60℃真空干燥，得硫酸软骨素产品；将蛋白质滤液进入蛋白分离干燥塔，低温回收酒精，喷雾干燥制得蛋白粉。
文档编号C12P21/02GK101041842SQ20061004335
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者高华, 任宪君, 刘坤, 于兹东, 曹荣军 申请人:青岛大学