鸡皮胶原蛋白肽的制备

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1、可行性报告项目名称：鸡皮胶原蛋白的制备姓 名：简宏杨专 业：食品科学与工程学 号：121060185第一章绪论摘要胶原蛋白肽不仅能提供人体生长发育所需的营养物质，而且还具有 坑氧化、降血压等多种生物活性。因此，近年来研究和开发胶原蛋白 肽类食品已成为一个热点。我国是家禽类养殖大国，肉鸡产量位居世 界第二，然而在肉鸡价格中的下脚料通常经过粗加工生产动物饲料或 者被用来生产低档肉糜制品，经济价值不高。因此，本文以鸡皮为原 料制备胶原蛋白肽，并且对富含胶原蛋白肽饮料的加工工艺及贮藏稳 定性进行研究，以提高资源的利用率及为企业开发高附加值的产品。为了得到纯度较高、分子量较小的鸡皮胶原蛋白肽，本文对鸡皮

2、的 基本组成成分、羟脯氨酸含量以及胶原蛋白的提取工艺进行了研究， 并对制备的胶原蛋白进行氨基酸组成分析和分子量分布测定。结果发 现：鸡皮中粗脂肪含量较高，达37.62%，蛋白质中除含有胶原蛋白 还含有约14.72%其他蛋白质。因此，为了制备纯度较高的胶原蛋白 肽，需要去除部分脂肪和杂蛋白；以鸡皮为原料，利用单因素及正交 实验对胶原蛋白肽的提取工艺进行优化，最终确定采用木瓜蛋白酶， 胰蛋白酶和风味蛋白酶三种酶按质量比1:1:1复合水解，酶解条件为 pH值7,温度45度，酶解时间3h，加酶量0.45%,该条件下制备的胶 原蛋白肽纯度较高，分子量较小，69.74%胶原蛋白肽分子量结余 180Da 到

3、 2000Da 之间。1.1胶原蛋白肽的制备与干燥1.1.1胶原蛋白肽概述胶原蛋白肽是一种广泛分布于动物的皮、毛、骨骼及血管中的 纤维性蛋白质，能够对机体起到支撑、修复、保护的作用。胶原蛋白 是由氨基酸构成的，在一定条件下水解产生胶原蛋白肽和氨基酸，而 氨基酸是在生产胶原蛋白肽过程中想避免的副产物。一般分子量小于 130Da即为氨基酸，由两个氨基酸脱去一个水分子缩合而成的分子被 称为“二肽”，三个氨基酸脱去两个水分子而成的分子被称为“三肽”。 以此类推，一般将由小于十个氨基酸缩合而成的肽叫做寡肽，寡肽的 分子量一般在130到1000Da，1000到8000Da属于多肽。自本世纪 五、六十年代，

4、Neway和Smith首先正式了二肽可以被完整吸收后， 胶原蛋白寡肽可以被人体吸收。也已经陆续被现代科学界所证实。寡 肽与游离氨基酸在体内有不同的输送系统，相对于游离氨基酸，寡肽 的吸收速度快、耗能低、不易饱和，各种肽之间运转无竞争性与抑制 性，因此，人们摄食蛋白质经消化道消化后，大多是以寡肽的形式被 吸收。1.1.2胶原蛋白肽的理化性质与胶原蛋白相比，胶原蛋白肽由于分子量较小，极性集团增加进 而溶解度增强，除了 50%高浓度状态下都不出现浑浊现象之外，还提 高了在一般pH下的溶解度，拓宽了在饮料中的应用范围。另外，胶 原蛋白肽的溶解性不受加热影响，因此应用于饮料等工业中式稳定性 强，应用广泛

5、，不易产生沉淀。胶原蛋白肽黏度较低，即使50%的高 浓度时扔呈现低黏度性，这一特性适合于蛋白质饮料，不会因为黏度 太大影响感官品质。1.1.3胶原蛋白肽的功能特性讲胶原蛋白降解为胶原蛋白肽后，由于大量亲水基团外漏，胶原 蛋白肽的吸水性和持水性明显高于胶原蛋白，将其用于化妆品中可以 保持皮肤水分，提高了皮肤的保湿效果，胶原蛋白肽的乳化性和起泡 性也使其可以作为食品添加剂改善视频的质量，使产品不但口感好， 而且营养丰富。胶原蛋白肽除了具有蛋白质的一般功能特性外还具有 很多生物活性，如抗氧化性、抑制血管紧张素转化酶活性、抑制血小 板凝结活性、抗肿瘤活性等，近几十年来，随着高新技术的发展，具 有生物功

6、能的低分子活性肽的开发也成为产品高值化利用领域的研 究热点。1.1.4胶原蛋白肽的制备胶原蛋白肽主要是通过化学法和酶法水解制备的。化学法主要是 以酸或碱断开蛋白质肽键，形成分子量较小的胶原蛋白肽，郑巧东等 奖胶原蛋白酸解为胶原蛋白肽，并对酸法水解的过程动力学进行了分 析。由于化学法反应环境比较极端，不利于胶原蛋白肽活性的保持， 而酶法水解能在温和条件下进行，且水解过程容易控制，能够较好的 保持胶原蛋白肽的活性，因此，目前胶原蛋白肽的制备，主要以酶解 法为主。酶解法生产的关键是酶的选择，水解度则一般被认为是衡量水解 效果好坏的重要指标，酶的种类、底物浓度、反应时间、水解体系的pH值等都会影响水解

7、度的大小。王群等采用碱性蛋白酶酶解制备鲽 鱼鱼皮胶原蛋白肽，该方法操作简单，易于生产，但是通过像碱性蛋 白酶等单酶酶解制备胶原蛋白肽，水解度较低，分子量大并且分布不 集中。目前通过研究发现，分子量较小的肽类具有较强的生物活性并 且易被人体吸收，朱夕波对鲨鱼皮和猪皮中抗氧化肽进行特性研究， 发现分子量较小的肽在体外具有较强的清除自由基活性。因此，运用 符合酶解法制备小分子量的肽，是一种必然趋势。1.2实验目的和意义胶原蛋白肽不仅能提供人体生长发育所需的营养物质，而且还具有 抗氧化、降血压、提高免疫力等多种生物活性，因此，适当补充胶原 蛋白肽对增强防病抗病能力、延缓衰老等都具有深远意义。富含胶原

8、蛋白最多的原料是猪皮、牛皮、猪骨头和牛骨头等哺乳动物，然而， 由于人们对陆生哺乳动物胶原蛋白及其制品的安全性产生了质疑以 及宗教和社会问题等，近年来寻找新的胶原蛋白肽的原料成为了研究 的热点。据了解，目前人们对胶原蛋白及其产品的研究多注重在水产 胶原蛋白和海产胶原蛋白中，对家禽中胶原蛋白产品的研究较少。我 国是家禽类养殖大国，鸡肉在中国已成为仅次于猪肉的第二肉类消费 品，而在鸡肉加工中的下脚料通常经过初加工生产动物饲料或者被用 来生产低档肉糜消费品。因此研究和开发从鸡皮中提取胶原蛋白肽不 仅可以充分利用鸡皮资源，提高鸡肉产品的附加值，还能保护环境， 扩大胶原蛋白肽的原料来源。因此，探究以鸡皮为

9、原料提取胶原蛋白 肽，对于指导社会生产具有重要意义。1.3实验材料与设备1.3.1实验材料鸡：购买后清洗去皮，将鸡皮沥干后用剪刀剪成约小正方形（1 厘米*1厘米），然后将其放入自封袋中于负20度冷冻保藏 1.3.2实验试剂酶制剂：胰蛋白酶、Flavourzyme 500 MG、Protamex、Novozym 37071、木瓜蛋白酶试剂：氢氧化钠、盐酸、三氯乙酸等试剂均为分析纯试剂 1.3.3实验仪器和设备实验室pH计、电子天平、磁力加热搅拌器、离心机、水浴锅 1.4试验方法1.4.1原料预处理由于鸡皮中含有一定的脂肪和杂蛋白，因此在水解前需要去除部 分杂蛋白和脂肪。取剪碎后的鸡皮加入5%（W

10、/V）的NaCl溶液（料 液比为1:10），室温下搅拌浸提12h去除杂蛋白，然后用蒸馏水反复 清洗数次，用两层纱布过滤后加入6%（W/V）的碳酸钠溶液（料液比 为1:10），室温下搅拌浸提24h去除脂肪，再用大量蒸馏水反复清洗 后得到去除部分杂蛋白和脂肪的鸡皮。1.4.2鸡皮胶原蛋白肽制作工艺将预处理的鸡皮按料液比为1:10的比例加入缓冲液调节pH 为7，加入木瓜蛋白酶：胰蛋白酶：风味蛋白酶：=1： 1: 1（W/W） 的复合酶，加酶量为270000U/g，于45度下，酶解3h，然后于100 度下灭菌5min,灭菌后将酶解液迅速冷却至室温，经4000r/min离心 10min，取上清液即为鸡皮

11、胶原蛋白肽溶液。1.4.3鸡皮胶原蛋白肽含量的测定将5M110%（W/V）三氯乙酸溶液添加到5mL待测样品中，搅 拌均匀，静置10min，在4000r/min离心20min，取上清液用双缩月尿 法测可溶性氮含量1.4.4鸡皮胶原蛋白肽的干燥将浓缩后的酶解液放入水浴锅中预热至40度左右（误差不超过三 度）后进行喷雾干燥。进风温度为170度左右（误差不超过五度）， 出风温度为90度（误差不超过五度）。喷雾干燥制备后得到的即为胶 原蛋白肽粉第二章前期分析对上述实验的结果进行分析，得出工业上一个提取分离得到胶原蛋 白的最佳条件第三章总平面图3.1总平面布置原则本项目根据拟定的产品方案、生产规模及生产发

12、展的需要，新建饮品车间建 设项目总图布局力求创建富有特色的新型工业企业形象，具有良好的生态环境， 充分体现可持续发展的规划原则。（1）严格贯彻执行国家的法律法规、设计规程规范；合理利用规划地块， 注重节约土地，提高土地利用率。（2）总图布置力求布局合理、满足产品生产的环境要求，结合现有厂区的 实际情况，优化工艺布置及总图运输方案，做好工序之间的衔接与物流。根据建 设场地现状，科学地布置各生产厂房及相应的生产辅助设施，做到整体工艺布局 合理、物流线路顺捷、综合运营成本低，形成合理的生产路线，减少人流、物流 的相互交叉，便于组织生产。（3）满足园区规划、消防、安全、环保、卫生及绿化等各项规范要求。

13、既 要满足生产规模，注意发挥建设的投资效益。（4）注重厂区各功能分区的衔接，使各分区既功能清晰又联系通畅，整体 具有现代工业厂区效果，使厂区与周边环境协调统一，同时为企业发展留有余地。 3.2总图布置根据生产规模及发展需要，厂区总图布置拟按照生产规模、生产工艺流程及 厂内运输特点进行合理的布局，同时严格执行国家有关法规及劳动安全卫生、消 防和环境保护等各项规定要求。根据消防条例要求，各建筑与周围建筑物间距皆 大于防火最小间距的要求，建筑物四周设有消防车道，以满足消防疏散需求。为加强环境保护，美化厂区，改善职工劳动条件，厂区已进行了绿化建设。 主要包括：入口绿化、大型绿化草坪、临路绿化隔离带等。

14、绿化系统采用点、线、 面相结合的方式，层次丰富、面积大，形成良好的工作环境。厂内道路两旁种植 行道树木，在空地种植花卉、草坪。厂区内的绿化以草坪及常青常绿的树木为主， 将绿化用地与建筑用地融为一体。第四章劳动保护与职业安全卫生4.1劳动安全卫生本项目将严格按照国家劳动部（1998）48号关于生产建设项目工程项目 职业安全卫生监察的暂行规定的规范进行职业安全卫生工程设计，以防为主， 从根本上保障工人的安全与健康。（1）为了保障职工在生产劳动中的人身安全和身体健康，车间生产严格按 国家规定的有关标准执行，车间内有关职业安全的提示标语及警示牌以及相关的 劳动保护措施齐全到位。（2）全厂供电系统采用三

15、相五线制，用电设备均应可靠接地，并定期检修， 所有照明线路设短路保护，保证用电安全。（3）车间洁净生产区仅限于该区域工作人员和经许可的人员进入，生产中 的废弃物应及时处理。（4）生产厂房中人员和物流出入口应分开设置，以避免混流带来的安全隐 患。各工位应与安全通道相连，各厂房应有两个以上的对外出入口，以满足人员 疏散的要求。（5）生产工人必须按规定穿戴劳动保护用品上岗。（6）公司厂区四周无对职工工作和生活有不利影响的设施。4.2食品卫生食品的生产应严格执行中华人民共和国食品卫生法，在生产过程中达到 以下卫生要求：（1）保持内外环境整洁，采取消除苍蝇、老鼠、蟑螂和其他有害昆虫及其 孳生条件措施，与

16、有毒、有害场所保持规定的距离；（2）食品生产经营企业应当有与产品品种、数量相适应的食品原料处理、 加工、包装、贮存等厂房或者场所；（3）应当有相应的消毒、更衣、采光、照明、通风、防腐、防尘、防蝇、 防鼠、洗涤、污水排放、存放垃圾和废弃物的设施；（4）设备布局和工艺流程应当合理，防止待加工与直接入口食品、原材料 与成品交叉污染，食品不得接触有毒物、不洁物；（5）盛放直接入口食品的容器，使用前必须洗净、消毒；（6）贮存、运输和装卸食品的容器包装、工具、设备和条件必须安全、无 害、保持清洁，防止食品污染；（7）直接入口的食品应当有小包装或者使用无毒、清洁的包装材料；（8）食品生产经营人员应当经常保持

17、个人卫生，生产、销售食品时，必须 将手洗净，穿戴清洁的工作衣、帽；（9）用水必须符合国家规定的城乡生活饮用水卫生标准;（10）使用的洗涤剂、消毒剂应当对人体安全、无害。（11）生产经营人员每年必须进行健康检查，新参加工作和临时参加工作的 生产经营人员必须进行检查，取得健康证明后方可参加工作。患有有碍食品卫生 的疾病的，不得从事饮料生产工作。（12）锅炉房为高温作业场所，采取自然通风、排风等降温措施。第五章组织机构与人力资源配置5.1组织机构本项目按生产流程的需求设置工作岗位职责。主要部门职能情况如下：（1）综合办公室：负责公司的文秘、后勤保障和公共关系管理、档案管理、 企业文化及宣传管理工作。

18、（2）GMP小组：主要负责GMP软硬件管理工作，完善公司GMP文件和 GMP规范管理工作并负责完成编制、修订和修改有关GMP软件的工作，并随 时检查各部门执行GMP规范要求的情况。（3）市场营销部：主要负责制定年度销售计划，进行目标分解，并执行实 施；制订公司各项营销管理政策、制度并实施；负责目标市场开发，健全公司的 营销网络；负责对销售人员进行培训、对营销业务及营销费用进行管理等。（4）供应储运部：主要负责公司物料采购计划编制、物料采购、物料储存 以及领用等管理工作。（5）财务部：主要负责公司财务预决算管理、会计核算、资金管理、纳税 管理、物价管理、公司资产管理和成本管理。（6）人力资源部：

19、负责公司的人事、教育、劳资方面的管理。要求按照劳 动法和其他法规、国家有关政策、以及企业章程有关规定，结合公司的实际情 况，建立规范的人力资源管理与开发运作体系。（7）设备工程部：主要负责公司生产设备的引进、维护、维修和管理，使 其保持良好状态，有效满足公司生产需要。（8）质量保证部：主要负责原材料、成品、半成品质量检验、生产过程的 质量监督、内控质量标准和检验操作规程的制定、改进质量管理手段和方法等。（9）技术中心：负责组织、协调全公司的科研力量对公司研发项目进行具 体的实施。（10 ）项目学术部：新产品、新技术的研究与开发计划；信息化及知识产权 的保护和战略分析研究；产学研联合和对外合作交

20、流产品、技术的服务；中药材 规范化种植与推广；组织相关项目的申报；行业和区域特色产业的服务。（11）生产技术部：按市场需求制定生产计划，下达生产任务；定期组织召 开生产协调会议，检查督促生产计划完成与车间生产运行管理、现场管理、安全 管理；负责工艺技术、标准的研发、制定和检查工作。（12）审计部：制定本公司年度内部审计工作计划并组织实施；对本公司及 控股子公司的财务收支及其相关经济活动的合法性、合规性、真实性、完整性进 行审计;对本公司及控股子公司预算内、预算外资金的管理和使用情况进行审计； 对本公司及控股子公司的对外投资、对外担保、购买和出售资产、关联交易、募 集资金使用进行审计;对本公司各

21、内部机构、控股子公司内部控制制度的健全性、 合理性及其实施的有效性进行检查和评估；对公司及控股子公司经营管理和效益 情况进行审计；法律、法规规定或董事会及权力机构要求办理的其他审计事项。 5.2劳动定员按本项目生产规模要求，本项目拟新增人员140人，新增生产人员在社会招 聘中录用。劳动定员详见表8-1。表8-1劳动定员表（自己估算）序号岗位名称人数班次1管理人员2技术人员3生产工人合计第六章财务评价6.1销售收入及销售税金估算6.2成本费用分析第七章实验所需材料、设备与实验经费预算7.1实验材料与设备7.2实验经费预算（含详细清单）表10-1实验经费预算（自己估算）序号材料名称规格单位数量单价（元）总价（元）12合计