一種發酵提取骨鈣的方法及骨鈣素的製作方法
2023-10-05 09:55:19 1
專利名稱：一種發酵提取骨鈣的方法及骨鈣素的製作方法
技術領域：
本發明涉及骨鈣提取工藝，屬於食品加工領域。
背景技術：
隨著社會的老齡化，在西方國家，骨質疏鬆症的患病率居代謝性骨病的第一位。骨質疏鬆病症帶給患者及家庭的痛苦是不言而喻的。據統計，我國目前約有超過I億的骨質疏鬆症患者，預計到2050年將增加到2億I千萬人。造成越來越多的人們鈣缺乏的因素生活和工作節奏加快，工作壓力大以及生活無規律，不注意飲食結構的合理搭配，每日鈣攝入少於600毫克者可認為是鈣攝入不足，易造成體內鈣的缺乏；一些中年人工作緊張，缺乏自我保健意識，不重視室外活動，使得體內合成的維生素D減少，影響鈣的吸收和利用；營養攝入不均衡或缺乏人體所必需的營養元素。
中國專利CN1087793A和美國專利US6342252B1公開了一種利用酶解方法從牛骨中提取鈣素的工藝。酶解骨鈣具有鈣磷比例適宜、營養豐富、鈣質吸收利用率高等特點。從市場銷售情況看，酶解骨鈣深受廣大消費者的喜愛，服用後改善骨質疏鬆的效果明顯，取得了顯著的經濟效益。《超微粉碎犛牛骨泥經發酵和酶解後游離鈣和胺基酸態氮的變化》(陳丹，張傳林等，《中國釀造》2008年第I期總第178期)記載了對骨泥採取發酵工藝可以增加溶液中游離鈣含量，乳酸菌發酵處理骨泥後，游離鈣含量是酶解處理骨泥的24倍。上述工藝製得的骨鈣中，雖然經過發酵後游離鈣含量明顯增加，但是最終產物的其他營養成分少；酶解法製得的鈣雖然營養成分較高，但是游離鈣含量低。因此尋找一種既能夠顯著增加提取液中游離鈣含量，又能夠增加營養成分的工藝，成為技術人員急需解決的問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種新的酶解骨鈣的提取工藝，所述的工藝能夠較現有技術更好的增加游離鈣含量。本發明的另一目的是提供一種更健康的補鈣產品生產工藝，所述的工藝製得的補鈣產品具有更高的膠原蛋白和胺基酸等營養成分。本發明的另一目的是提供一種具有市場競爭力的補鈣產品，所述的產品不因發酵工藝的設計而增加生產成本，為達到上述目的，本發明採用下列技術方案實現。本發明採用發酵的方法對發酵前的骨料進行預處理，然後再進行酶解提取鈣素。為增強發酵效果，本發明優選的將骨粉碎至5 40_顆粒，顆粒過小則增加生產成本，顆粒過大效果較差。發明人經過多次試驗及經驗，最終確定5 40_顆粒範圍達到鈣素提取和成本的最佳性價比。本發明所述的酶解前發酵採用乳酸菌與骨料按一定的重量配比，35 50°C，發酵12h。乳酸菌與骨料的重量配比、乳酸菌在發酵液中的濃度、發酵溫度和時間對最終製得的產物中游離鈣含量具有重要的影響，而乳酸菌與骨料的重量配比和乳酸菌在發酵液中的濃度對游離鈣的影響最大。發明人根據自己多年的工作經驗，反覆試驗後確定乳酸菌佔骨料重量比為O. Ol O. 04%，骨料與水重量體積比I : 3 5的條件下，能夠達到投入與產出的最佳性價比。發明人提供大量實驗，意外發現多種乳酸菌按照一定的配比組合進行發酵，最終的產物中游離鈣含量較單獨以某種乳酸菌發酵提高8%以上，而採用乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)三種乳酸菌進行發酵效果較好；採用此三種乳酸菌配比後發酵效果最好，當三種乳酸菌以重量比1:3: 2進行組合時，酶解液中游離鈣含量較單一乳酸菌發酵後提高10% 30%。
本發明採用高溫滅菌的方法達到殺菌消毒的目的，同時也去除酶解液中的乳酸菌。本發明的酶解採用複合酶解方法，經過篩選後，最終發現用菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶進行酶解較其他蛋白酶具有更好的效果。當然，選用其他蛋白酶進行酶解也能夠實現本發明的目的。本發明的提取工藝中最佳的酶解方案是將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 2 5的複合蛋白酶，加檸檬酸調PH值至5. 5 6. 5，40 60°C攪拌I 2h ;分離液體，殘渣再次重複提取；將酶解液混合，加鹼中和，滅活，乾燥即得。水解骨料所用的複合蛋白酶佔骨料重量比為O. 05 O. 2%為佳。本發明的組合物與任何一種或一種以上藥劑學上輔料如澱粉、糊精、乳糖、微晶纖維素、羥丙甲基纖維素、聚乙二醇、硬脂酸鎂、微粉矽膠、木糖醇、乳糖醇、葡萄糖、甘氨酸、甘露醇、甘氨酸等混合製成的各種劑型，例如，可製成片齊 、緩釋片、滴丸、顆粒齊 、膠囊齊 、微粒劑。優選劑型為片劑或顆粒劑。本發明的酶解工藝較現有技術酶解製得的骨鈣素，鈣含量提高8 % 30 %。最終製得的產物營養更均衡。試驗例以下通過一些具體的實驗數據進一步說明本發明的有益效果，本發明所有的實施例均能做出與此相近的實驗效果，以下數據只是舉例說明。I、材料與方法I. I牛骨購於河北福成五豐食品股份有限公司I. 2樣品I :依照中國專利CN1087793A使用牛骨獲得的樣品；樣品2 :依照美國專利US6342252B1使用牛骨獲得的樣品；樣品3 :依照《超微粉碎犛牛骨泥經發酵和酶解後游離鈣和胺基酸態氮的變化》(陳丹，張傳林等，《中國釀造》2008年第I期總第178期)中「I. 5乳酸菌發酵處理犛牛骨泥……牛骨泥用蒸餾水稀釋為10%的濃度……發酵36小時」使用牛骨獲得的樣品；樣品4 :依照本發明實施例4使用牛骨獲得的樣品。I. 3方法採用原子吸收分光光度法測定游離鈣含量。2、結果2. I樣品I的游離鈣含量為176. 15mg/100g,樣品2的游離鈣含量為321. 78mg/100g,樣品3的游離鈣含量為1968. 20mg/100g,樣品4的游離鈣含量為2426. 33mg/100g。
2. 2經數據對比分析，本發明所製得的產品的游離鈣含量，與樣品I、樣品2相比，具有非常顯者的提聞；與樣品3相比，具有顯者的提聞，提聞幅度達到23. 28%。
具體實施例方式實施例I配製培養基:MRS培養基蛋白腖I %，牛肉膏I %，酵母膏O. 5 %，葡萄糖2 %，磷酸氫二鉀0.2%，醋酸鈉0.5%，硫酸鎂0.02%，硫酸錳O. 005%，吐溫-80 O. 1%,檸檬酸三銨O. 2%, PH5. 5 6. 0，115°C，滅菌 30min。實施例2粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳 桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌重量比I : 3 2 ;骨料與水重量體積比I : 5，加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 04%，50°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 2的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 05%，加檸檬酸調PH值至5. 5，40°C攪拌Ih ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例3粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌重量比I : 3 2 ;骨料與水重量體積比I : 3，加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為0.01%，35°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 5的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 2%，加檸檬酸調PH值至6. 5，60°C攪拌此；酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例4粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌重量比I : 3 2 ;骨料與水重量體積比I : 4，加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 03%，40°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 3的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 08%，加檸檬酸調PH值至6，50°C攪拌I. 5h ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例5粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌；骨料與水重量體積比I : 5，加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 04%，50°C，發酵1211，1201滅菌301^11 ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 4的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 1%，加檸檬酸調PH值至6. 4，55°C攪拌Ih ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例6粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌重量比I : 3 2 ;加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 04%，40°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 3. 5的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 09%，加檸檬酸調PH值至5. 5，45°C攪拌2h ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例7
粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌；骨料與水重量體積比I : 5，加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 04%，45°C，發酵1211，1201滅菌301^11 ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 4. 5的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 15%，加檸檬酸調PH值至6. 1，48°C攪拌a ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例8
粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 03%，5(TC，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 2 5的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 06%，加檸檬酸調PH值至5. 8，58°C攪拌I. 2h ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例9粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌重量比I 3 2，加重量體積濃度5%蔗糖，35 50°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 2. 5的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 12%，加檸檬酸調PH值至6. 5，50°C攪拌2h ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例10粉碎骨料，取乳酸菌加入到骨料中，乳酸菌佔骨料重量比為O. 04%，骨料與水重量體積比I : 3，加重量體積濃度5%蔗糖，50°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 4. 8的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 18%，加檸檬酸調PH值至6.5，60°C攪拌2h;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例11粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌重量比I : 3 2加入骨料中，加重量體積濃度5 %蔗糖，40°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I 3的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 05%，加檸檬酸調PH值至5.5，40°C攪拌2h ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例12粉碎骨料，取乳酸菌加入骨料中，骨料與水重量體積比I : 5，加重量體積濃度5%蔗糖，42°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 2 5的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 13%，加檸檬酸調PH值至6，60°C攪拌2h ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。實施例13粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌重量比I : 3 2 ;骨料與水重量體積比I : 4，加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 04%，45°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 2 5的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 2%，加檸檬酸調PH值至6. 5，46°C攪拌Ih ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。
實施例14粉碎骨料，取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)，三種乳酸菌重量比I : 3 2 ;骨料與水重量體積比I : 3. 5，加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 04%，50°〇，發酵1211，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 4的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 07%，加檸檬酸調PH值至6. 5，40°C攪拌此；酶解液加 鹼中和，滅活，乾燥即得。
權利要求
1.一種發酵提取骨鈣的方法，包括如下步驟 (1)骨骼粉碎，乳酸菌發酵，加熱滅菌； (2)酶解； (3)酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。
2.根據權利要求I所述的骨鈣提取方法，其特徵在於，步驟(I)所述的乳酸菌佔骨料重量比為O. Ol O. 04%，骨料與水重量體積比I : 3 5。
3.根據權利要求I或2所述的骨鈣提取方法，其特徵在於，所述的發酵是35 50°C，發酵12h。
4.根據權利要求I所述的骨鈣提取方法，其特徵在於，步驟(I)所述的乳酸菌是乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus)中的一種或幾種。
5.根據權利要求4所述的骨鈣提取方法，其特徵在於，所述的三種乳酸菌的重量比為1:3:2。
6.根據權利要求I所述的骨鈣提取方法，其特徵在於，步驟(2)所述的酶解方案是將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 2 5的複合蛋白酶，加檸檬酸調PH值至5. 5 6. 5，40 60°C攪拌I 2h。
7.根據權利要求6所述的骨鈣提取方法，其特徵在於，所述的水解骨料所用的複合蛋白酶佔骨料重量比O. 05 O. 2%。
8.一種由動物骨骼提取製備的骨鈣素，其特徵在於，採用以下方法製備取乳雙歧桿菌(B. Iactis)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L. helviticus),三種乳酸菌重量比I : 3 2;骨料與水重量體積比I : 3 5，加重量體積濃度5%蔗糖，乳酸菌佔骨料重量比為O. 01 O. 04%，35 50°C，發酵12h，120°C滅菌30min ;將骨料發酵液加入菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比I : 2 5的複合蛋白酶，複合蛋白酶佔骨料重量比O. 05 ·0.2%,加檸檬酸調PH值至5. 5 6. 5，40 60°C攪拌I 2h ;酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。
全文摘要
本發明公開了一種發酵提取骨鈣的方法，包括如下步驟骨骼粉碎，乳酸菌發酵，加熱滅菌；酶解；酶解液加鹼中和，滅活，乾燥即得。本發明的酶解工藝較現有技術製得的骨鈣素，游離鈣含量大幅提高。最終製得的產物營養更均衡。
文檔編號A23L1/312GK102871127SQ20121038243
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月10日 優先權日2012年10月10日
發明者吳益群, 鬱正剛, 黃永亮, 崔卜東, 趙健 申請人:天獅集團有限公司