含软骨鲜骨的综合利用新技术

王立杰 ，刘宪锋 ，刘靓

（1.济南自然力生物科技公司，山东 济南 250002；2.天津市诺奥科技发展有限公司，天津 300384；3.华懋双汇实业（集团）有限公司生物化学制药厂，河南 漯河 462000）

含软骨鲜骨的综合利用新技术

王立杰1，2，刘宪锋3，刘靓1，2

（1.济南自然力生物科技公司，山东 济南 250002；2.天津市诺奥科技发展有限公司，天津 300384；3.华懋双汇实业（集团）有限公司生物化学制药厂，河南 漯河 462000）

引入新型中性复合蛋白酶（软骨素提取专用、食品级），采用新工艺生产硫酸软骨素和功能性蛋白（骨素），与现行硫酸软骨素生产工艺相比，在保证软骨素收率和品质的同时提取了食用骨油和功能性蛋白（骨素），实现了含软骨鲜骨的综合利用，降低生产成本以及污染物的排放，增加了产品品种和工业产值，值得生产企业重视和推广。

硫酸软骨素；功能性蛋白（骨素）；综合利用；新技术

含有软骨的鲜骨营养极为丰富,不仅含有蛋白质、脂肪、骨胶原、软骨素、磷脂质、磷蛋白,还有丰富的钙、磷、铁、锌等矿物质,且其含量是鲜肉的数倍。骨蛋白是可溶性的蛋白质,其吸收率和生物学效价较高[1]。人们在提取硫酸软骨素的生产中，往往采用选取纯净的软骨或含有部分软骨的鲜骨进行生产。然而这些宝贵的资源在硫酸软骨素提取工厂里除了提取软骨素外却极少被利用,绝大部分溶于水的蛋白质作为废水排出，带来了严重的污染问题。因此深度开发鲜骨资源，有效提高其综合利用价值,是一项非常重要且有着重大意义的工作。

硫酸软骨素（Chondroitin sulfate）是一种酸性黏多糖,是由D2葡萄糖醛酸和氨基己糖交替连结而成的双糖聚合物,它通常与蛋白质结合成糖蛋白的形式，广泛存在于哺乳动物的软骨、喉骨、鼻骨和气管中。硫酸软骨素具有降血脂、抗凝血、抗炎症及抗肿瘤等生理活性,临床上用于预防动脉粥状硬化、提高机体免疫力、治疗风湿病和肾炎及由链霉素引起的听觉障碍等。作为食品添加剂,硫酸软骨素可用于食品的乳化、保湿和祛除异味。在化妆品中添加硫酸软骨素,可调节皮肤的细胞代谢,促进营养的吸收,保持皮肤的水分和改善发质[2]。

本文采用生物酶解技术，对含软骨的鲜骨进行深度开发，在获得了高品质硫酸软骨素收率的同时，得到了骨油以及功能性蛋白（骨素），实现了其价值的综合利用。极大减少了软骨素生产企业的废水污染问题。

1 材料与仪器

1.1 原料及制备用辅料

新鲜冷冻鸡骨架（鸡骨泥）：双汇集团股份屠宰厂提供。

中性复合蛋白酶（软骨素提取专用）、端肽酶：济南自然力生物科技有限公司、天津市诺奥科技发展有限公司提供，均为食品级。

乙醇（食品级）；氢氧化钠（食品级）；盐酸（食品级）。

1.2 分析用试剂及仪器

硫酸软骨素标准品：美国Sigma公司生产；其它试剂均为国产分析纯。702光度滴定仪：瑞士万通公司；TU-1901分光光度计：北京谱析通用公司；凯氏定氮仪：上海洪纪仪器设备有限公司；旋转蒸发器：上海亚荣生化仪器厂；离心机：上海精密仪器仪表有限公司；喷雾干燥器：常州市长江干燥设备有限公司。

2 硫酸软骨素与功能性蛋白联产工艺

联产后的功能性蛋白产品是功能性蛋白（骨素）粉或浓缩膏。用于生产咸味香精、骨汤或各种用蛋白作的基料调味料中，如方便面调味包等。

2.1 树脂吸附工艺流程

2.2 超滤浓缩工艺流程

符合食用要求的软骨原料 清洗 搅碎

3 结果

3.1 硫酸软骨素理化指标[3]

采用上述2种硫酸软骨素工艺，产品澄清度测定，其吸收度（A）均小于0.35，符合USP31版规定；蛋白质均小于6.0%，也符合USP31版规定；硫酸软骨素含量均在90%以上，其中树脂吸附工艺软骨素含量达到95%以上，见表1。

表1 两种硫酸软骨素工艺产品理化分析结果Table 1 Two chondroitin sulfate craft products physical and chemical analysis results

3.2 功能性蛋白（骨素）粉理化指标

原料的酶解阶段采用中性复合蛋白酶（食品级），pH调整至8.0～8.5后，保持水解1.5 h后，不再调整pH，随着酶解的进行pH自动下降。这时加入端肽酶，从多肽的C端和N端逐个切下氨基酸，对水解后的多肽进行修饰，消除水解产生的苦味肽，改善了功能性蛋白（骨素）粉的风味。

水解过程在密闭的容器中进行，防止搅拌带入空气，对未完全分离的脂肪避免了氧化，也有利于蛋白粉成品的风味。

表2 两种工艺功能性蛋白（骨素）粉产品理化分析结果Table 2 Two kinds of craft functional proteins(bone meal)powder product physical and chemical analysis results

4 结果与讨论

1）水解用酶是实现含软骨鲜骨综合利用的关键，采用复合蛋白酶（软骨素提取专用）作用于鲜骨蛋白分子的不同靶点，充分水解蛋白分子，使硫酸软骨素分子游离出来，并充分表现出极性，这样无论是采用超滤浓缩工艺还是树脂吸附工艺，均能保证了软骨素的品质。中性条件的酶解工艺，在充分酶解蛋白的同时，有效地保护了硫酸软骨素分子不被降解，从而保证了软骨素的收率。

2）经分离了硫酸软骨素后的蛋白水解液中含有7%～8%的蛋白，经浓缩喷雾干燥后，每吨鸡骨泥能够获得120 kg～130 kg蛋白粉，该部分蛋白是符合食用要求的。蛋白质在酶的催化下可水解产生具有一定功能性质的肽段，而这些肽段与原有蛋白质的区别在于它们的分子相对小些，并且水解通常伴有重大的结构重排，导致一些原来包埋在蛋白质分子内部的疏水区外露在溶剂中，因此而产生的多肽不同于原来的蛋白质，它们可以具有新的营养、功能及生物特性。酶法水解一般不会导致营养方面的损失，也不会产生毒理方面的问题。加入端肽酶后深度酶解可获得大量游离氨基酸，可作为美拉德反应良好的氨基酸来源。可很好的应用于生产咸味香精、骨汤或各种用蛋白做的基料调味料中，如方便面调味包等。在肉食加工行业经浓缩后的蛋白膏可直接应用于火腿肠的加工中。

3）原料的酶解阶段采用中性蛋白复合酶（食品级），pH调整至8.0～8.5后，随着酶解的进行pH自动下降，不再用盐酸回调，避免了食盐产生。端肽酶是从多肽的C端和N端逐个切下氨基酸，对水解后的多肽进行修饰，消除水解产生的苦味。

4）在分离油的阶段能够得到55 kg的食用鸡骨油，进一步增加了鲜骨综合利用的产值。

5）生产中建议在蒸煮和酶解工序采用密闭的设备，在操作中防止大量的空气进入，导致脂肪和蛋白的氧化。

6）经过试验树脂提取法生产周期较长，每批料需要36 h，此外还需要树脂处理的时间，另外，树脂提取法获得的蛋白含有较多的食盐。而超滤法生产周期短18 h即能完成一批料的生产，生产出的蛋白含盐量低，特别适合对蛋白中的盐度有要求的厂家。另外，超滤法操作简单，生产效率高，适合于规模化的厂家采用。

7）本新技术不仅对含软骨的鸡鲜骨适用而且对其它所有动物含软骨鲜骨的的深加工都适用。

8）由于大量的蛋白回收，废水中的BOD和COD大为降低，减轻了污水处理厂的压力。

[1]方端，马美湖，蔡朝霞.畜禽骨骼降解物与特色调味品的研究进展[J].肉类工业，2009(6):52-55

[2]刘宪锋，王贞，李稳强.硫酸软骨素双酶法生产新工艺[J].中国药业，2010,19(22)：55-57

[3]李鑫，姚开，贾冬英，等.硫酸软骨素的提取和纯化分离技术[J].天然产物研究与开发，2004，116(16):597-600

Fresh Bone Containing Cartilage the Comprehensive Utilization of New Technology

WANG Li-jie1，2，LIU Xian-feng3，LIU Jing1，2

（1.Jinan Nature-forces Technology＆Science Co.,Ltd.，Jinan 250002，Shandong,China；2.Tianjin Noao Sci&Tech Development Co.,Ltd.，Tianjin 300384，China;3.Shuanghui guoup Chemical pharmaceutical factory Luohe city of Henan province，Luohe 462000，Henan，China）

This article introduces new neuter and complex protease（chondroitin sulfate extracted dedicated、food-grade），which use new technique to produce chondroitin sulfate and functional proteins （bone meal.）Compared to the current chondroitin sulfate technique of production,the new one extracted the edible bone oil and functional proteins（bone meal），and meanwhile it could ensure the yield of chondroitin and it’s quality.Also it realized the comprehensive utilization of containing cartilage fresh bone,meanwhile the production cost and pollutant emission reduced，the product variety and industrial output increased.This is worthy the manufacture enterprise to value and popularize.

chondroitin sulfate；functional proteins（bone meal）；comprehensive utilization；new technique

王立杰（1968—），男（汉），工程师，本科，研究方向：生化制药。

2010-12-16