雞皮膠原蛋白肽的制備

1、可行性報(bào)告 項(xiàng)目名稱：雞皮膠原蛋白的制備 姓 名： 簡(jiǎn)宏楊 專 業(yè)： 食品科學(xué)與工程 學(xué) 號(hào)： 121060185 第一章 緒論摘要 膠原蛋白肽不僅能提供人體生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且還具有坑氧化、降血壓等多種生物活性。因此，近年來(lái)研究和開(kāi)發(fā)膠原蛋白肽類食品已成為一個(gè)熱點(diǎn)。我國(guó)是家禽類養(yǎng)殖大國(guó)，肉雞產(chǎn)量位居世界第二，然而在肉雞價(jià)格中的下腳料通常經(jīng)過(guò)粗加工生產(chǎn)動(dòng)物飼料或者被用來(lái)生產(chǎn)低檔肉糜制品，經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高。因此，本文以雞皮為原料制備膠原蛋白肽，并且對(duì)富含膠原蛋白肽飲料的加工工藝及貯藏穩(wěn)定性進(jìn)行研究，以提高資源的利用率及為企業(yè)開(kāi)發(fā)高附加值的產(chǎn)品。 為了得到純度較高、分子量較小的雞皮膠原蛋白肽，

2、本文對(duì)雞皮的基本組成成分、羥脯氨酸含量以及膠原蛋白的提取工藝進(jìn)行了研究，并對(duì)制備的膠原蛋白進(jìn)行氨基酸組成分析和分子量分布測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：雞皮中粗脂肪含量較高，達(dá)37.62%，蛋白質(zhì)中除含有膠原蛋白還含有約14.72%其他蛋白質(zhì)。因此，為了制備純度較高的膠原蛋白肽，需要去除部分脂肪和雜蛋白;以雞皮為原料，利用單因素及正交實(shí)驗(yàn)對(duì)膠原蛋白肽的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，最終確定采用木瓜蛋白酶，胰蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶三種酶按質(zhì)量比1:1:1復(fù)合水解，酶解條件為pH值7，溫度45度，酶解時(shí)間3h，加酶量0.45%,該條件下制備的膠原蛋白肽純度較高，分子量較小，69.74%膠原蛋白肽分子量結(jié)余180Da到2000Da

3、之間。 1.1 膠原蛋白肽的制備與干燥1.1.1 膠原蛋白肽概述 膠原蛋白肽是一種廣泛分布于動(dòng)物的皮、毛、骨骼及血管中的纖維性蛋白質(zhì)，能夠?qū)C(jī)體起到支撐、修復(fù)、保護(hù)的作用。膠原蛋白是由氨基酸構(gòu)成的，在一定條件下水解產(chǎn)生膠原蛋白肽和氨基酸，而氨基酸是在生產(chǎn)膠原蛋白肽過(guò)程中想避免的副產(chǎn)物。一般分子量小于130Da即為氨基酸，由兩個(gè)氨基酸脫去一個(gè)水分子縮合而成的分子被稱為“二肽”，三個(gè)氨基酸脫去兩個(gè)水分子而成的分子被稱為“三肽”。以此類推，一般將由小于十個(gè)氨基酸縮合而成的肽叫做寡肽，寡肽的分子量一般在130到1000Da，1000到8000Da屬于多肽。自本世紀(jì)五、六十年代，Neway和Smith首

4、先正式了二肽可以被完整吸收后，膠原蛋白寡肽可以被人體吸收。也已經(jīng)陸續(xù)被現(xiàn)代科學(xué)界所證實(shí)。寡肽與游離氨基酸在體內(nèi)有不同的輸送系統(tǒng)，相對(duì)于游離氨基酸，寡肽的吸收速度快、耗能低、不易飽和，各種肽之間運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)競(jìng)爭(zhēng)性與抑制性，因此，人們攝食蛋白質(zhì)經(jīng)消化道消化后，大多是以寡肽的形式被吸收。1.1.2 膠原蛋白肽的理化性質(zhì)與膠原蛋白相比，膠原蛋白肽由于分子量較小，極性集團(tuán)增加進(jìn)而溶解度增強(qiáng)，除了50%高濃度狀態(tài)下都不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象之外，還提高了在一般pH下的溶解度，拓寬了在飲料中的應(yīng)用范圍。另外，膠原蛋白肽的溶解性不受加熱影響，因此應(yīng)用于飲料等工業(yè)中式穩(wěn)定性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，不易產(chǎn)生沉淀。膠原蛋白肽黏度較低，即使5

5、0%的高濃度時(shí)扔呈現(xiàn)低黏度性，這一特性適合于蛋白質(zhì)飲料，不會(huì)因?yàn)轲ざ忍笥绊懜泄倨焚|(zhì)。1.1.3 膠原蛋白肽的功能特性 講膠原蛋白降解為膠原蛋白肽后，由于大量親水基團(tuán)外漏，膠原蛋白肽的吸水性和持水性明顯高于膠原蛋白，將其用于化妝品中可以保持皮膚水分，提高了皮膚的保濕效果，膠原蛋白肽的乳化性和起泡性也使其可以作為食品添加劑改善視頻的質(zhì)量，使產(chǎn)品不但口感好，而且營(yíng)養(yǎng)豐富。膠原蛋白肽除了具有蛋白質(zhì)的一般功能特性外還具有很多生物活性，如抗氧化性、抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性、抑制血小板凝結(jié)活性、抗腫瘤活性等，近幾十年來(lái)，隨著高新技術(shù)的發(fā)展，具有生物功能的低分子活性肽的開(kāi)發(fā)也成為產(chǎn)品高值化利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)

6、。1.1.4 膠原蛋白肽的制備膠原蛋白肽主要是通過(guò)化學(xué)法和酶法水解制備的。化學(xué)法主要是以酸或堿斷開(kāi)蛋白質(zhì)肽鍵，形成分子量較小的膠原蛋白肽，鄭巧東等獎(jiǎng)膠原蛋白酸解為膠原蛋白肽，并對(duì)酸法水解的過(guò)程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析。由于化學(xué)法反應(yīng)環(huán)境比較極端，不利于膠原蛋白肽活性的保持，而酶法水解能在溫和條件下進(jìn)行，且水解過(guò)程容易控制，能夠較好的保持膠原蛋白肽的活性，因此，目前膠原蛋白肽的制備，主要以酶解法為主。酶解法生產(chǎn)的關(guān)鍵是酶的選擇，水解度則一般被認(rèn)為是衡量水解效果好壞的重要指標(biāo)，酶的種類、底物濃度、反應(yīng)時(shí)間、水解體系的pH值等都會(huì)影響水解度的大小。王群等采用堿性蛋白酶酶解制備鰈魚(yú)魚(yú)皮膠原蛋白肽，該方法操作簡(jiǎn)

7、單，易于生產(chǎn)，但是通過(guò)像堿性蛋白酶等單酶酶解制備膠原蛋白肽，水解度較低，分子量大并且分布不集中。目前通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，分子量較小的肽類具有較強(qiáng)的生物活性并且易被人體吸收，朱夕波對(duì)鯊魚(yú)皮和豬皮中抗氧化肽進(jìn)行特性研究，發(fā)現(xiàn)分子量較小的肽在體外具有較強(qiáng)的清除自由基活性。因此，運(yùn)用符合酶解法制備小分子量的肽，是一種必然趨勢(shì)。1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x 膠原蛋白肽不僅能提供人體生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且還具有抗氧化、降血壓、提高免疫力等多種生物活性，因此，適當(dāng)補(bǔ)充膠原蛋白肽對(duì)增強(qiáng)防病抗病能力、延緩衰老等都具有深遠(yuǎn)意義。富含膠原蛋白最多的原料是豬皮、牛皮、豬骨頭和牛骨頭等哺乳動(dòng)物，然而，由于人們對(duì)陸生哺乳動(dòng)物膠

8、原蛋白及其制品的安全性產(chǎn)生了質(zhì)疑以及宗教和社會(huì)問(wèn)題等，近年來(lái)尋找新的膠原蛋白肽的原料成為了研究的熱點(diǎn)。據(jù)了解，目前人們對(duì)膠原蛋白及其產(chǎn)品的研究多注重在水產(chǎn)膠原蛋白和海產(chǎn)膠原蛋白中，對(duì)家禽中膠原蛋白產(chǎn)品的研究較少。我國(guó)是家禽類養(yǎng)殖大國(guó)，雞肉在中國(guó)已成為僅次于豬肉的第二肉類消費(fèi)品，而在雞肉加工中的下腳料通常經(jīng)過(guò)初加工生產(chǎn)動(dòng)物飼料或者被用來(lái)生產(chǎn)低檔肉糜消費(fèi)品。因此研究和開(kāi)發(fā)從雞皮中提取膠原蛋白肽不僅可以充分利用雞皮資源，提高雞肉產(chǎn)品的附加值，還能保護(hù)環(huán)境，擴(kuò)大膠原蛋白肽的原料來(lái)源。因此，探究以雞皮為原料提取膠原蛋白肽，對(duì)于指導(dǎo)社會(huì)生產(chǎn)具有重要意義。1.3 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備1.3.1 實(shí)驗(yàn)材料雞：購(gòu)買后

9、清洗去皮，將雞皮瀝干后用剪刀剪成約小正方形（1厘米*1厘米），然后將其放入自封袋中于負(fù)20度冷凍保藏1.3.2 實(shí)驗(yàn)試劑 酶制劑：胰蛋白酶、Flavourzyme 500 MG、Protamex、Novozym 37071、木瓜蛋白酶 試劑：氫氧化鈉、鹽酸、三氯乙酸等試劑均為分析純?cè)噭?.3.3 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備 實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)、電子天平、磁力加熱攪拌器、離心機(jī)、水浴鍋1.4 試驗(yàn)方法1.4.1 原料預(yù)處理由于雞皮中含有一定的脂肪和雜蛋白，因此在水解前需要去除部分雜蛋白和脂肪。取剪碎后的雞皮加入5%（W/V）的NaCl溶液（料液比為1:10），室溫下攪拌浸提12h去除雜蛋白，然后用蒸餾水反復(fù)清洗數(shù)

10、次，用兩層紗布過(guò)濾后加入6%(W/V)的碳酸鈉溶液（料液比為1:10），室溫下攪拌浸提24h去除脂肪，再用大量蒸餾水反復(fù)清洗后得到去除部分雜蛋白和脂肪的雞皮。1.4.2 雞皮膠原蛋白肽制作工藝 將預(yù)處理的雞皮按料液比為1:10的比例加入緩沖液調(diào)節(jié)pH為7，加入木瓜蛋白酶：胰蛋白酶：風(fēng)味蛋白酶：=1：1: 1（W/W）的復(fù)合酶，加酶量為270000U/g，于45度下，酶解3h，然后于100度下滅菌5min，滅菌后將酶解液迅速冷卻至室溫，經(jīng)4000r/min離心10min，取上清液即為雞皮膠原蛋白肽溶液。1.4.3 雞皮膠原蛋白肽含量的測(cè)定 將5Ml10%（W/V）三氯乙酸溶液添加到5mL待測(cè)樣品

11、中，攪拌均勻，靜置10min，在4000r/min離心20min，取上清液用雙縮脲法測(cè)可溶性氮含量1.4.4 雞皮膠原蛋白肽的干燥 將濃縮后的酶解液放入水浴鍋中預(yù)熱至40度左右（誤差不超過(guò)三度）后進(jìn)行噴霧干燥。進(jìn)風(fēng)溫度為170度左右（誤差不超過(guò)五度），出風(fēng)溫度為90度（誤差不超過(guò)五度）。噴霧干燥制備后得到的即為膠原蛋白肽粉第二章 前期分析對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析，得出工業(yè)上一個(gè)提取分離得到膠原蛋白的最佳條件第三章 總平面圖3.1 總平面布置原則 本項(xiàng)目根據(jù)擬定的產(chǎn)品方案、生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)發(fā)展的需要，新建飲品車間建設(shè)項(xiàng)目總圖布局力求創(chuàng)建富有特色的新型工業(yè)企業(yè)形象，具有良好的生態(tài)環(huán)境，充分體現(xiàn)可持續(xù)

12、發(fā)展的規(guī)劃原則。 （1）嚴(yán)格貫徹執(zhí)行國(guó)家的法律法規(guī)、設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)范；合理利用規(guī)劃地塊，注重節(jié)約土地，提高土地利用率。 （2）總圖布置力求布局合理、滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境要求，結(jié)合現(xiàn)有廠區(qū)的實(shí)際情況，優(yōu)化工藝布置及總圖運(yùn)輸方案，做好工序之間的銜接與物流。根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地現(xiàn)狀，科學(xué)地布置各生產(chǎn)廠房及相應(yīng)的生產(chǎn)輔助設(shè)施，做到整體工藝布局合理、物流線路順捷、綜合運(yùn)營(yíng)成本低，形成合理的生產(chǎn)路線，減少人流、物流的相互交叉，便于組織生產(chǎn)。 （3）滿足園區(qū)規(guī)劃、消防、安全、環(huán)保、衛(wèi)生及綠化等各項(xiàng)規(guī)范要求。既要滿足生產(chǎn)規(guī)模，注意發(fā)揮建設(shè)的投資效益。 （4）注重廠區(qū)各功能分區(qū)的銜接，使各分區(qū)既功能清晰又聯(lián)系通暢，整體具有現(xiàn)

13、代工業(yè)廠區(qū)效果，使廠區(qū)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同時(shí)為企業(yè)發(fā)展留有余地。 3.2 總圖布置 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模及發(fā)展需要，廠區(qū)總圖布置擬按照生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝流程及廠內(nèi)運(yùn)輸特點(diǎn)進(jìn)行合理的布局，同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)法規(guī)及勞動(dòng)安全衛(wèi)生、消防和環(huán)境保護(hù)等各項(xiàng)規(guī)定要求。根據(jù)消防條例要求，各建筑與周圍建筑物間距皆大于防火最小間距的要求，建筑物四周設(shè)有消防車道，以滿足消防疏散需求。 為加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，美化廠區(qū)，改善職工勞動(dòng)條件，廠區(qū)已進(jìn)行了綠化建設(shè)。主要包括：入口綠化、大型綠化草坪、臨路綠化隔離帶等。綠化系統(tǒng)采用點(diǎn)、線、面相結(jié)合的方式，層次豐富、面積大，形成良好的工作環(huán)境。廠內(nèi)道路兩旁種植行道樹(shù)木，在空地種植花卉、草坪

14、。廠區(qū)內(nèi)的綠化以草坪及常青常綠的樹(shù)木為主，將綠化用地與建筑用地融為一體。第四章 勞動(dòng)保護(hù)與職業(yè)安全衛(wèi)生4.1 勞動(dòng)安全衛(wèi)生 本項(xiàng)目將嚴(yán)格按照國(guó)家勞動(dòng)部（1998）48號(hào)關(guān)于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目工程項(xiàng)目職業(yè)安全衛(wèi)生監(jiān)察的暫行規(guī)定的規(guī)范進(jìn)行職業(yè)安全衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)，以防為主，從根本上保障工人的安全與健康。 （1）為了保障職工在生產(chǎn)勞動(dòng)中的人身安全和身體健康，車間生產(chǎn)嚴(yán)格按國(guó)家規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，車間內(nèi)有關(guān)職業(yè)安全的提示標(biāo)語(yǔ)及警示牌以及相關(guān)的勞動(dòng)保護(hù)措施齊全到位。 （2）全廠供電系統(tǒng)采用三相五線制，用電設(shè)備均應(yīng)可靠接地，并定期檢修，所有照明線路設(shè)短路保護(hù)，保證用電安全。 （3）車間潔凈生產(chǎn)區(qū)僅限于該區(qū)域工作人員

15、和經(jīng)許可的人員進(jìn)入，生產(chǎn)中的廢棄物應(yīng)及時(shí)處理。 （4）生產(chǎn)廠房中人員和物流出入口應(yīng)分開(kāi)設(shè)置，以避免混流帶來(lái)的安全隱患。各工位應(yīng)與安全通道相連，各廠房應(yīng)有兩個(gè)以上的對(duì)外出入口，以滿足人員疏散的要求。 （5）生產(chǎn)工人必須按規(guī)定穿戴勞動(dòng)保護(hù)用品上崗。（6）公司廠區(qū)四周無(wú)對(duì)職工工作和生活有不利影響的設(shè)施。4.2 食品衛(wèi)生 食品的生產(chǎn)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行中華人民共和國(guó)食品衛(wèi)生法，在生產(chǎn)過(guò)程中達(dá)到以下衛(wèi)生要求： （1）保持內(nèi)外環(huán)境整潔，采取消除蒼蠅、老鼠、蟑螂和其他有害昆蟲(chóng)及其孳生條件措施，與有毒、有害場(chǎng)所保持規(guī)定的距離； （2）食品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)有與產(chǎn)品品種、數(shù)量相適應(yīng)的食品原料處理、加工、包裝、貯存等廠房或者

16、場(chǎng)所； （3）應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的消毒、更衣、采光、照明、通風(fēng)、防腐、防塵、防蠅、防鼠、洗滌、污水排放、存放垃圾和廢棄物的設(shè)施； （4）設(shè)備布局和工藝流程應(yīng)當(dāng)合理，防止待加工與直接入口食品、原材料與成品交叉污染，食品不得接觸有毒物、不潔物； （5）盛放直接入口食品的容器，使用前必須洗凈、消毒；（6）貯存、運(yùn)輸和裝卸食品的容器包裝、工具、設(shè)備和條件必須安全、無(wú)害、保持清潔，防止食品污染； （7）直接入口的食品應(yīng)當(dāng)有小包裝或者使用無(wú)毒、清潔的包裝材料； （8）食品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)人員應(yīng)當(dāng)經(jīng)常保持個(gè)人衛(wèi)生，生產(chǎn)、銷售食品時(shí)，必須將手洗凈，穿戴清潔的工作衣、帽； （9）用水必須符合國(guó)家規(guī)定的城鄉(xiāng)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；

17、（10）使用的洗滌劑、消毒劑應(yīng)當(dāng)對(duì)人體安全、無(wú)害。 （11）生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)人員每年必須進(jìn)行健康檢查，新參加工作和臨時(shí)參加工作的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)人員必須進(jìn)行檢查，取得健康證明后方可參加工作?；加杏械K食品衛(wèi)生的疾病的，不得從事飲料生產(chǎn)工作。 （12）鍋爐房為高溫作業(yè)場(chǎng)所，采取自然通風(fēng)、排風(fēng)等降溫措施。第五章 組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置5.1組織機(jī)構(gòu) 本項(xiàng)目按生產(chǎn)流程的需求設(shè)置工作崗位職責(zé)。主要部門職能情況如下： （1）綜合辦公室：負(fù)責(zé)公司的文秘、后勤保障和公共關(guān)系管理、檔案管理、企業(yè)文化及宣傳管理工作。 （2）GMP小組：主要負(fù)責(zé)GMP軟硬件管理工作，完善公司GMP文件和GMP規(guī)范管理工作并負(fù)責(zé)完成編制、修訂和修改

18、有關(guān)GMP 軟件的工作，并隨時(shí)檢查各部門執(zhí)行GMP 規(guī)范要求的情況。 （3）市場(chǎng)營(yíng)銷部：主要負(fù)責(zé)制定年度銷售計(jì)劃，進(jìn)行目標(biāo)分解，并執(zhí)行實(shí)施；制訂公司各項(xiàng)營(yíng)銷管理政策、制度并實(shí)施；負(fù)責(zé)目標(biāo)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)，健全公司的營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)；負(fù)責(zé)對(duì)銷售人員進(jìn)行培訓(xùn)、對(duì)營(yíng)銷業(yè)務(wù)及營(yíng)銷費(fèi)用進(jìn)行管理等。 （4）供應(yīng)儲(chǔ)運(yùn)部：主要負(fù)責(zé)公司物料采購(gòu)計(jì)劃編制、物料采購(gòu)、物料儲(chǔ)存以及領(lǐng)用等管理工作。 （5）財(cái)務(wù)部：主要負(fù)責(zé)公司財(cái)務(wù)預(yù)決算管理、會(huì)計(jì)核算、資金管理、納稅管理、物價(jià)管理、公司資產(chǎn)管理和成本管理。 （6）人力資源部：負(fù)責(zé)公司的人事、教育、勞資方面的管理。要求按照勞動(dòng)法和其他法規(guī)、國(guó)家有關(guān)政策、以及企業(yè)章程有關(guān)規(guī)定,結(jié)合公司的實(shí)際情況, 建立規(guī)范的人力資源管理與開(kāi)發(fā)運(yùn)作體系。 （7）設(shè)備工程部：主要負(fù)責(zé)公司生產(chǎn)設(shè)備的引進(jìn)、維護(hù)、維修和管理，使其保持良好狀態(tài)，有效滿足公司生產(chǎn)需要。 （8）質(zhì)量保證部：主要負(fù)責(zé)原材料、成品、半成品質(zhì)量檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督、內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)操作規(guī)程的制定、改進(jìn)質(zhì)量管理手段和方法等。 （9）技術(shù)中心：負(fù)責(zé)組織、協(xié)調(diào)全公司的科研力量對(duì)公司研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行具體的實(shí)施。 （10）項(xiàng)目學(xué)術(shù)部：新產(chǎn)品、新技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)計(jì)劃；信息化及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和戰(zhàn)略分析研究；產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合和對(duì)