一種以鴨氣管為原料生產軟骨素的方法
2023-06-02 02:11:26 1
專利名稱：一種以鴨氣管為原料生產軟骨素的方法
技術領域：
本發明屬於屬於生物工程領域，具體涉及一種以鴨氣管為原料生產軟骨素的方法。
背景技術：
硫酸軟骨素(Chondroitin sulfate,簡稱Chs)是自哺乳動物氣管等軟骨提取而得的酸性黏多糖。白色粉末，無臭，無味，易吸溼，易溶於水，不溶於乙醇和丙酮等有機溶劑，遇水即膨脹或成黏漿，對熱較不穩定。需避光密封保存。軟骨素由D-葡萄糖醛酸和N-乙醯-D-半乳糖胺組成的黏多糖。硫酸軟骨素是軟骨素的硫酸酯，構成結締組織的主要成分。它具有澄清脂質，提高機體解毒功能，利尿和鎮痛等作用。對膠原性疾患十分有效，對由鏈黴素引起的聽覺障礙也有效果。近年來，隨著對其生理功能和生化性質研究的深入，發現Chs具有抗凝、抗炎、抗血栓、抗癌及降低心肌耗氧量，促進冠狀動脈循環、降血脂、抗凝血和防止血管硬化等作用；對冠心病、動脈粥樣硬化、心絞痛、心肌缺氧、心肌梗塞等心血管疾病的治療有一定療效；還對神經細胞、黏膜細胞、腎細胞等具有保護作用；Chs還可活化脂解酶，使脂肪降解，因此是防止肥胖有效物質；Chs可與某些物質調製成化妝品用於保護皮膚的健美；Chs還具有保水性、保膠性和高粘性，我國出口到日本、韓國的Chs都被用作食品添加劑。因此Chs是國內外流行的保健品和化妝品以及醫藥品的重要原料。傳統的動 物軟骨組織中硫酸軟骨素的提取方法多耗時長、提取工藝複雜，硫酸軟骨素純度低，不利於硫酸軟骨素的產業化生產；同時，硫酸軟骨素生產過程中，浪費了大量的原料浪費，並且造成了環境汙染。如何有效地提取硫酸軟骨素同時最大限度地利用廢料，是現有技術亟待解決的技術問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種以鴨氣管為原料生產硫酸軟骨素的方法，其有效地提高了硫酸軟骨素的產率，同時利用廢料製備營養飼料，降低了工業能耗，避免了環境汙染。本發明具體通過如下技術方案實現的:一種以鴨氣管為原料生產硫酸軟骨素的方法，包括如下步驟:I):將鴨氣管浸泡於I %的氯化鈉溶液中15分鐘，去除表面的血水；然後將鴨氣管於100°C沸水中，煮4-6小時，去掉上部浮油；取出鴨氣管，去除表面的肌肉纖維，收集備用，然後將去除肌肉纖維後的鴨氣管置於60°C乾燥15分鐘，粉碎機粉碎成粒徑小於Imm的固體顆粒；2)往步驟I)製備的固體顆粒中加入質量百分比濃度為5%的NaOH溶液，攪拌均勻，靜置I小時，其中NaOH溶液和固體顆粒的質量比例為2: I ;然後加入2709鹼性蛋白酶和牛胰蛋白酶，酶解6小時，其中每克固體顆粒添加2709鹼性蛋白酶3000U，每克固體顆粒添加牛胰蛋白酶2000U ；3)往步驟2)獲得酶解液中添加質量分數為30%的鹽酸調整pH為6，靜置I小時後，然後經微濾膜過濾，分別收集截留物和濾過液，其中微濾膜為無機陶瓷膜，截留分子量為50000MW，微濾溫度為50-60°C ；4)將步驟3)獲得的截留物和步驟I)獲得的肌肉纖維混合均勻得到混合廢料，然後添加玉米粉、豆渣、酒糟以及水，邊添加邊攪拌至糊狀；最後通入蒸汽升溫至110°c，蒸餾20分鐘；然後將蒸餾物烘乾、粉碎後，添加複合菌，混合均勻，獲得營養飼料；複合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照2: I的質量比混合而成；其中，混合廢料、玉米粉、豆渣、酒糟、水以及複合菌的質量比為10: 20: 20: 8: 100:1 ;5)將步驟3)的濾過液直接打入樹脂吸附罐中，50°C左右攪拌吸附1.5-2小時，通過檢測直至吸附完全乾淨為止，樹脂採用陶氏陰離子樹脂；加入質量濃度為18%的氯化鈣溶液攪拌1.5小時，溫度控制在50°C，然後加清水進行洗脫，往洗脫液加入過氧化氫溶液，PH調至10，靜置6小時；然後加HCl調pH為6，加入2倍體積的無水乙醇，靜置沉澱8小時，收集沉澱於乾燥箱中65°C烘乾2小時，即得。
本發明取得的有益效果如下:本發明製備硫酸軟骨素的過程中不產生廢料，避免了環境汙染，降低了工業能耗，可應用於工業化生產；本發明製備的硫酸軟骨素純度較高，可達86 %，收率可達30 %以上。本發明由於大量的蛋白回收，廢水中的BOD和COD大為降低，減輕了汙水處理廠的壓力；本發明製備的飼料營養豐富，而且成本較低，仔豬體重增加和存活率明顯優於市場上常用的仔豬飼料。
具體實施例方式以下將採用具體的實施例來對本發明作進一步的解釋，但是不應當看作是對本發明創新精神的限制。實施例1一種以鴨氣管為原料生產硫酸軟骨素的方法，包括如下步驟:I):將鴨氣管浸泡於I %的氯化鈉溶液中15分鐘，去除表面的血水；然後將鴨氣管於100°C沸水中，煮4-6小時，去掉上部浮油；取出鴨氣管，去除表面的肌肉纖維，收集備用，然後將去除肌肉纖維後的鴨氣管置於60°C乾燥15分鐘，粉碎機粉碎成粒徑小於Imm的固體顆粒；2)往步驟I)製備的固體顆粒中加入質量百分比濃度為5%的NaOH溶液，攪拌均勻，靜置I小時，其中NaOH溶液和固體顆粒的質量比例為2: I ;然後加入2709鹼性蛋白酶和牛胰蛋白酶，酶解6小時，其中每克固體顆粒添加2709鹼性蛋白酶3000U，每克固體顆粒添加牛胰蛋白酶2000U ；3)往步驟2)獲得酶解液中添加質量分數為30%的鹽酸調整pH為6，靜置I小時後，然後經微濾膜過濾，分別收集截留物和濾過液，其中微濾膜為無機陶瓷膜，截留分子量為50000MW，微濾溫度為50-60°C ；4)將步驟3)獲得的截留物和步驟I)獲得的肌肉纖維混合均勻得到混合廢料，然後添加玉米粉、豆渣、酒糟以及水，邊添加邊攪拌至糊狀；最後通入蒸汽升溫至110°c，蒸餾20分鐘；然後將蒸餾物烘乾、粉碎後，添加複合菌，混合均勻，獲得營養飼料；複合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照2: I的質量比混合而成；其中，混合廢料、玉米粉、豆渣、酒糟、水以及複合菌的質量比為10: 20: 20: 8: 100: I ;乳酸桿菌和酵母菌可以按照常規發酵培養方式至產品中活菌數達到2.0-5.0XlO8個/克；5)將步驟3)的濾過液直接打入樹脂吸附罐中，50°C左右攪拌吸附1.5-2小時，通過檢測直至吸附完全乾淨為止，樹脂採用陶氏陰離子樹脂；加入質量濃度為18%的氯化鈣溶液攪拌1.5小時，溫度控制在50°C，然後加清水進行洗脫，往洗脫液加入過氧化氫溶液，PH調至10，靜置6小時；然後加HCl調pH為6，加入2倍體積的無水乙醇，靜置沉澱8小時，收集沉澱於乾燥箱中65°C烘乾2小時，即得。經檢測，所得硫酸軟骨素的得率為30.2%，純度86.3% ;所得營養飼料蛋白含量35.2%,無機礦物質含量7.1 %，其餘為澱粉以及糖類物質。實施例2多因素對硫酸軟骨素收率和純度的影響，本發明主要驗證了酶的種類以及濾膜過濾條件的影響，實驗條件同實施例1，除單因素參數改變，其他參數不變，見下表I。表I
權利要求
1.一種以鴨氣管為原料生產硫酸軟骨素的方法，包括如下步驟。
1)將鴨氣管浸泡於I%的氯化鈉溶液中15分鐘，去除表面的血水；然後將鴨氣管於100°C沸水中，煮4-6小時，去掉上部浮油；取出鴨氣管，去除表面的肌肉纖維，收集備用，然後將去除肌肉纖維後的鴨氣管置於60°C乾燥15分鐘，粉碎機粉碎成粒徑小於Imm的固體顆粒。
2)往步驟I)製備的固體顆粒中加入5%的NaOH溶液，攪拌均勻，靜置I小時，其中NaOH溶液和固體顆粒的質量比例為2: I ;然後加入2709鹼性蛋白酶和牛胰蛋白酶，酶解6小時； 3)往步驟2)獲得酶解液中添加質量分數為30%的鹽酸調整pH為6，靜置I小時後，然後經微濾膜過濾，分別收集截留物和濾過液，其中微濾膜為無機陶瓷膜，截留分子量約為50000MW，微濾溫度為 50-60°C ； 4)將步驟3)獲得的截留物和步驟I)獲得的肌肉纖維混合均勻得到混合廢料，然後添加玉米粉、豆渣、酒糟以及水，邊添加邊攪拌至糊狀；最後通入蒸汽升溫至110°C，蒸餾20分鐘；然後將蒸餾物烘乾、粉碎後，添加複合菌，混合均勻，獲得營養飼料；複合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照2: I的質量比混合而成；其中，混合廢料、玉米粉、豆渣、酒糟、水以及複合菌的質量比為 10: 20: 20: 8: 100:1 ; 5)將步驟3)的濾過液直接打入樹脂吸附罐中，50°C左右攪拌吸附1.5-2小時，通過檢測直至吸附完全乾淨為止，樹脂採用陶氏陰離子樹脂；加入質量濃度為18%的氯化鈣溶液攪拌1.5小時，溫度控制在50°C，然後加清水進行洗脫，往洗脫液加入過氧化氫溶液，pH調至10，靜置6小時；然後加HCl調pH為6，加入2倍體積的無水乙醇，靜置沉澱8小時，收集沉澱於乾燥箱中65°C烘乾2小時，即得。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟2)中每克固體顆粒添加2709鹼性蛋白酶3000U和牛胰蛋白 酶2000U。
3.如權利要求1或2所述的方法製備硫酸軟骨素和營養飼料。
全文摘要
本發明屬於生物工程領域，公開了一種以鴨氣管為原料生產硫酸軟骨素的方法，其中採用了清洗去油、酶解、過濾吸附、洗脫、醇沉以及烘乾等步驟。該方法在製備硫酸軟骨素的過程中，同時製備了營養飼料，不產生任何廢料，避免了環境汙染，降低了工業能耗，可應用於工業化大規模生產。
文檔編號A23K1/10GK103172764SQ20131011961
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月1日 優先權日2013年4月1日
發明者管桂義 申請人:管桂義