一种牦牛肋骨小分子肽及其提取方法与流程

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种牦牛肋骨小分子肽及其提取方法。

背景技术：

牦牛(bosgrunniens)是稀有畜种，主要分布在青藏高原、天山山脉、阿尔泰山脉、萨彦岭至贝加尔湖的东南部，是“世界屋脊”著名的景观牛种，藏语称雅克，国外通称为yak。全世界现有牦牛l500多万头，其中，中国现有牦牛1400多万头，约占世界牦牛总数的95％以上，是世界上牦牛数量和品种最多的国家。

牦牛分布于无污染的青藏高原地区，是正宗的绿色产品，日益被市场看好，牦牛肉将越来越受消费者欢迎。更重要的是它的血、肉、筋、骨都是名贵藏药材，从古至今在很多藏药配方和临床治疗当中使用极为广泛。早在两千多年前，藏医经典巨著《四部医典》中就有用骨汁药浴和三味骨精汤治疗类似骨质增骨质疏松骨性关节病、骨营养不良性疾病的记载。

近年来的科学认为，人体吸收蛋白质主要是以肽的形式吸收的，肽是由氨基酸组成的分子，分子量在5000-200da之间，具有极强的活性和多样性，能用肽营养的生理功能和生物活性，调节人体内各系统和细胞的生理功能，激活体内的有关酶素，因此，各种肽成为了人体健康的重要物质。

骨胶原多肽因其丰富的营养价值和生理功能成为当前研究的热点，国内外对于骨骼酶解的报道较多，集中在猪骨、牛骨、鱼骨等，酶解牦牛骨胶原蛋白的研究鲜见报道。大量研究表明：酶解动物骨蛋白得到的胶原多肽具有生物活性功能，如辅助降血压活性、抑制肿瘤活性、抗氧化活性、预防与治疗骨关节炎和骨质疏松活性等，且大多的活性肽都是以相对分子质量低于5000的小分子肽存在，多肽具有良好的食品加工特性，而且有比氨基酸和蛋白质更好的营养、吸收特性。

牦牛全身营养价值颇高，其中占牦牛躯体总生物量三分之一的骨骼营养丰富，富含人体所需优质蛋白质、各种氨基酸、生理活性物质、维生素、矿物质，具有提高人体钙质、减缓人体衰老、增强免疫力等功效。有研究表明，牦牛肋骨的蛋白质含量显著高于其他部位，因此，利用牦牛肋骨制备小分子肽具有极大的开发利用价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种从牦牛肋骨中提取小分子肽的方法，以新鲜的牦牛肋骨为原料，经过清洗、粉碎、专用蛋白酶酶解提取牦牛肋骨小分子肽，把牦牛肋骨经生物酶解后变成可溶于水的活性成分，产品小分子肽含量高，再经过活性炭去腥去味，改进牦牛肋骨小分子肽的口感，更有利于其活性成分的吸收和利用。

具体的，本发明的技术如下：

本发明第一个方面公开了一种从牦牛肋骨中提取小分子肽的方法，包括以下步骤：

s1：以牦牛肋骨为原料，将原料进行预处理；

s2：提取胶原蛋白溶液；

s3：静置除油；

s4：酶解反应；

s5：纯化，即得到小分子肽溶液。

应该理解，本发明不限于上述步骤，还可以包含其他的步骤，例如在步骤s1之前、步骤s1和s2之间、步骤s2和s3之间、步骤s3和s4之间、步骤s4和s5之间、步骤s5之后，还包含其他额外的步骤，而不超出本发明的保护范围。

优选的，所述s1包括：

s11：将牦牛肋骨进行粉粹处理，得到牦牛肋骨碎骨；

s12：将牦牛肋骨碎骨清洗干净。

进一步的，在s11中，取一定量经检验免疫合格的新鲜牦牛肋骨，然后进行粉碎。

进一步的，在s12中，将步骤s11得到的牦牛肋骨碎骨用清水清洗2-3遍，至骨头呈白色或乳白色为止，得到干净的牦牛肋骨碎骨。

优选的，在s2中，将得到的干净的牦牛肋骨碎骨投入反应釜中，加入2-5倍质量的水，高温高压蒸煮4-6h得到胶原蛋白溶液。

优选的，在s3中，将得到的胶原蛋白溶液室温下静置2-3h，待油层与料液层分层后，分离油层，得到去油后的胶原蛋白溶液。

优选的，所述s4包括：

s41：向去油后的提取胶原蛋白溶液中加入质量比为0.1％-0.3％的复合风味蛋白酶进行酶解反应得到第一酶解液；

s42：向第一酶解液中加入质量比为0.2％-0.4％的中性蛋白酶继续酶解，得到第二酶解液，然后灭酶活。

优选的，在s4和s5之间还包括脱色脱腥步骤：加入质量比为0.2-0.5％的活性炭。

在本发明的一些具体实施例中，将第二酶解液降温至35-45℃后，加入原料重量0.2-0.5％的活性炭，静置2-4h，脱色并去除腥味。

优选的，所述s5依次包括：离心脱渣步骤、膜分离步骤、双效真空节能浓缩步骤、高速管式分离步骤，即得到小分子肽液。

更优选的，将小分子肽液经过高速离心喷雾干燥处理，即得到小分子肽粉末。

在本发明的一些具体实施例中，将小分子肽液升温至80℃进行灭菌，然后由高速离心喷雾干燥粒机喷粉干燥，得到小分子肽粉末。

进一步的，得到小分子肽粉末后还包括成品包装步骤。

进一步的，上述离心脱渣步骤包括：

经去味且灭酶灭菌后的酶解液通过平板式上部卸料洁净吊袋离心机进行脱渣，把酶解液中的悬浮碎末和液体进行完全分离得到离心脱渣液。

应当理解，本发明并不限于使用平板式上部卸料洁净吊袋离心机进行脱渣。根据需要，本领域技术人员可以选择任意合适的离心脱渣装置来完成该步骤，且均在本发明的保护范围之内。

进一步的，上述膜分离步骤包括：

离心脱渣液经多功能无机陶瓷膜分离设备超滤，滤液过滤至清液储罐，即得到过滤液。

应当理解，本发明并不限于使用无机陶瓷膜分离设备进行超滤分离。根据需要，本领域技术人员可以选择任意合适的装置来完成该步骤，且均在本发明的保护范围之内。

进一步的，上述双效真空节能浓缩步骤包括：

将过滤液经双效真空节能浓缩设备浓缩，一效真空度与温度分别控制为-0.06mpa、60℃-70℃，二效真空度与温度分别控制在-0.08mpa、50-60℃，以波美度为指标，综合控制浓缩温度、真空度及供气压力，得到浓缩液。

应当理解，本发明并不限于使用双效真空节能浓缩设备进行浓缩处理。根据需要，本领域技术人员可以选择任意合适的浓缩装置来完成该步骤，且均在本发明的保护范围之内。

进一步的，上述高速管式分离步骤包括：

浓缩液经过高速管式分离机分离，达到料液的高度纯化，无杂质。分离筒转速为16000r/min，分离因数为：15050r.c.f，得到小分子肽液。

应当理解，本发明并不限于使用高速管式分离机进行进一步的纯化处理。根据需要，本领域技术人员可以选择任意合适的装置来完成该步骤，且均在本发明的保护范围之内。

本发明第二个方面公开了一种牦牛肋骨小分子肽，其通过上述的方法制得。

本发明第三个方面公开了一种产品，所述产品包括所述的牦牛肋骨小分子肽。优选的，所述产品为药品或食品。例如，该牦牛肋骨小分子肽可用于制备辅助降血压、抗氧化、预防与治疗骨关节炎和骨质疏松等方面的药物，还可以用于制备保健食品或者营养品。

本发明第四个方面公开了上述的方法或上述的牦牛肋骨小分子肽在医药和食品领域中的应用。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，而不超出本发明的构思与保护范围。

本发明相对于现有技术具有如下的显著优点及效果：

牦牛肋骨蕴藏丰富的蛋白资源，本发明公开的提取方法通过生物酶解技术，把牦牛肋骨通过生物酶解后变成可溶于水的活性成分小分子肽，产品含量高，其操作工艺步骤简便、各环节易于控制、加工成本低，酶解后得到的小分子肽，不用经过分离，分子量相对集中，且分子量<1000da，产品性质稳定，极易被人体吸收，可广泛应用于医药或食品领域。且生产过程中还会得到无添加的高品质牦牛油，牦牛油的多不饱和脂肪酸含量较高，具有多种生理功能，可被充分利用。

附图说明

图1为本发明实施例中提取牦牛肋骨小分子肽的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。本发明所用试剂和原料均市售可得。

实施例1

本实施例公开了一种工业化生产牦牛肋骨小分子肽的方法，具体包括以下步骤：

(1)原料预处理：取一定量经检验检疫合格的新鲜牦牛肋骨，粉碎；

(2)牦牛肋骨清洗：将步骤(1)得到的牦牛肋骨碎骨，用清水清洗2-3遍，至骨头呈白色或乳白色为止，得到干净的牦牛肋骨；

(3)提取胶原蛋白溶液：将步骤(2)得到的干净的牦牛肋骨碎骨投入反应釜中，加入2-5倍质量的水，高温高压蒸煮4-6h；

(4)静置除油：将步骤(3)得到的提取液于预留罐中室温下静置2-3h，待油层与料液层分层后，分离油层；

(5)分步酶解：向步骤(4)中分离得到的胶原蛋白液中加入质量比0.1％-0.3％的复合风味蛋白酶，温度为50-60℃，酶解1h，再向所得酶解液中加入质量比0.2％-0.4％的中性蛋白酶，温度为40-50℃，酶解2-3h，灭酶活；

(6)脱色脱腥：将步骤(5)得到的酶解液降温至35-45℃后，加入原料重量0.2-0.5％的活性炭，静置2-4h，脱色并去除腥味；

(7)离心脱渣：经去味且灭酶灭菌后的酶解液通过平板式上部卸料洁净吊袋离心机进行脱渣，把酶解液中的悬浮碎末和液体进行完全分离；

平板式上部卸料洁净吊袋离心机适合固相颗粒粒径在15微米以上的固液混合物，装料、出料方便，通过吊袋一次性将分离后的物料卸出，分离脱水效果好，以使固液最大程度分离进而提高产品收率，并为膜分离工序提高膜分离速度及延长膜设备使用寿命提供基础，特别适合固液黏性高、组织结构松散的物料。

(8)膜分离：离心脱渣液经多功能无机陶瓷膜分离设备超滤，滤液过滤至清液储罐；

该分离过程中无需加额外助剂，物料无变相、常(低)温低压操作、能耗小，且物料分离精度高、滤液澄清透明，适于分离对热敏性以及高纯度等要求高的物质。

(9)双效真空节能浓缩：过滤液经双效真空节能浓缩设备浓缩，一效真空度与温度分别控制为-0.06mpa、60℃-70℃，二效真空度与温度分别控制在-0.08mpa、50-60℃，以波美度为指标，综合控制浓缩温度、真空度及供气压力；

在真空条件下可降低液体沸点，料液在低温下即可达到浓缩，避免高温对产品活性的影响，适于热敏性及小分子物料的浓缩。此外，浓缩过程全封闭且无泡沫产生，其蒸发速度快、浓缩比重大。

(10)高速管式分离：浓缩液经过高速管式分离机分离，达到料液的高度纯化，无杂质。分离筒转速为16000r/min，分离因数为：15050r.c.f；

(11)高速离心喷雾干燥：经过升温至80℃达到灭菌效果的浓缩液，将其温度降至60-70℃，由高速离心喷雾干燥粒机喷粉干燥；

该方法干燥迅速、效率高、水分含量可降至5％左右，送入集粉器。

(12)成品包装：采用密封包装。

该方法在用于提取牦牛肋骨小分子肽的系统中进行，所述系统包括依次管道连接的粉碎机、反应釜、预留罐、水解罐、平板式上部卸料洁净吊袋离心机、离心液储罐、多功能无机陶瓷膜设备、双效真空节能浓缩器、浓缩储罐、管式分离机、灭菌罐、高速离心喷雾干燥粒机和集粉器，所述多功能无机陶瓷膜设备还管道连接有清液储罐，具体工艺流程示意图如图1所示。此方法通过生物酶解技术，把牦牛肋骨蛋白通过生物酶解后变成可溶于水的活性成分小分子肽，产品含量高，吸收完全且迅速，其操作工艺步骤简便、各环节易于控制、加工成本低，可用于工业化生产。

实施例2

本实施例公开了一种牦牛肋骨小分子肽粉，该牦牛肋骨小分子肽粉通过实施例1公开的方法制备得到。

该牦牛肋骨小分子肽粉具有吸收快速、利用率高的优点，且具有良好的溶解性、稳定性等，分子量相对集中，且分子量<1000da，产品性质稳定，极易被人体吸收，可广泛应用于医药或食品领域。具体的，该牦牛肋骨小分子肽可用于制备辅助降血压、抗氧化、预防与治疗骨关节炎和骨质疏松等方面的药物，还可以用于制备保健食品或者营养品。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。