一种发酵提取骨钙的方法及骨钙素

1.一种发酵提取骨钙的方法，包括如下步骤：
(1)骨骼粉碎，乳酸菌发酵，加热灭菌；
(2)酶解；
(3)酶解液加碱中和，灭活，干燥即得；
步骤(1)所述的乳酸菌占骨料重量比为0.01～0.04％，骨料与水重量体积比1∶3～
5；
所述的发酵是35～50℃，发酵12h；
步骤(1)所述的乳酸菌是乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)；
所述的三种乳酸菌的重量比为1∶3∶2；
步骤(2)所述的酶解方案是将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比
1∶2～5的复合蛋白酶，加柠檬酸调PH值至5.5～6.5，40～60℃搅拌1～2h；
所述的水解骨料所用的复合蛋白酶占骨料重量比0.05～0.2％。
2.一种由动物骨骼提取制备的骨钙素，其特征在于，采用以下方法制备：取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌重量比1∶3∶2；骨料与水重量体积比1∶3～5，加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为0.01～0.04％，35～50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶2～5的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.05～
0.2％，加柠檬酸调PH值至5.5～6.5，40～60℃搅拌1～2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。

一种发酵提取骨钙的方法及骨钙素\n技术领域\n[0001] 本发明涉及骨钙提取工艺，属于食品加工领域。\n背景技术\n[0002] 随着社会的老龄化，在西方国家，骨质疏松症的患病率居代谢性骨病的第一位。骨质疏松病症带给患者及家庭的痛苦是不言而喻的。据统计，我国目前约有超过1亿的骨质疏松症患者，预计到2050年将增加到2亿1千万人。造成越来越多的人们钙缺乏的因素：\n生活和工作节奏加快，工作压力大以及生活无规律，不注意饮食结构的合理搭配，每日钙摄入少于600毫克者可认为是钙摄入不足，易造成体内钙的缺乏；一些中年人工作紧张，缺乏自我保健意识，不重视室外活动，使得体内合成的维生素D减少，影响钙的吸收和利用；营养摄入不均衡或缺乏人体所必需的营养元素。\n[0003] 中国专利CN1087793A和美国专利US6342252B1公开了一种利用酶解方法从牛骨中提取钙素的工艺。酶解骨钙具有钙磷比例适宜、营养丰富、钙质吸收利用率高等特点。从市场销售情况看，酶解骨钙深受广大消费者的喜爱，服用后改善骨质疏松的效果明显，取得了显著的经济效益。\n[0004] 《超微粉碎牦牛骨泥经发酵和酶解后游离钙和氨基酸态氮的变化》(陈丹，张传林等，《中国酿造》2008年第1期总第178期)记载了对骨泥采取发酵工艺可以增加溶液中游离钙含量，乳酸菌发酵处理骨泥后，游离钙含量是酶解处理骨泥的24倍。\n[0005] 上述工艺制得的骨钙中，虽然经过发酵后游离钙含量明显增加，但是最终产物的其他营养成分少；酶解法制得的钙虽然营养成分较高，但是游离钙含量低。因此寻找一种既能够显著增加提取液中游离钙含量，又能够增加营养成分的工艺，成为技术人员急需解决的问题。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的在于提供一种新的酶解骨钙的提取工艺，所述的工艺能够较现有技术更好的增加游离钙含量。\n[0007] 本发明的另一目的是提供一种更健康的补钙产品生产工艺，所述的工艺制得的补钙产品具有更高的胶原蛋白和氨基酸等营养成分。\n[0008] 本发明的另一目的是提供一种具有市场竞争力的补钙产品，所述的产品不因发酵工艺的设计而增加生产成本，\n[0009] 为达到上述目的，本发明采用下列技术方案实现。\n[0010] 本发明采用发酵的方法对发酵前的骨料进行预处理，然后再进行酶解提取钙素。\n[0011] 为增强发酵效果，本发明优选的将骨粉碎至5～40mm颗粒，颗粒过小则增加生产成本，颗粒过大效果较差。发明人经过多次试验及经验，最终确定5～40mm颗粒范围达到钙素提取和成本的最佳性价比。\n[0012] 本发明所述的酶解前发酵采用乳酸菌与骨料按一定的重量配比，35～50℃，发酵\n12h。乳酸菌与骨料的重量配比、乳酸菌在发酵液中的浓度、发酵温度和时间对最终制得的产物中游离钙含量具有重要的影响，而乳酸菌与骨料的重量配比和乳酸菌在发酵液中的浓度对游离钙的影响最大。发明人根据自己多年的工作经验，反复试验后确定乳酸菌占骨料重量比为0.01～0.04％，骨料与水重量体积比1∶3～5的条件下，能够达到投入与产出的最佳性价比。\n[0013] 发明人提供大量实验，意外发现多种乳酸菌按照一定的配比组合进行发酵，最终的产物中游离钙含量较单独以某种乳酸菌发酵提高8％以上，而采用乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)三种乳酸菌进行发酵效果较好；采用此三种乳酸菌配比后发酵效果最好，当三种乳酸菌以重量比\n1∶3∶2进行组合时，酶解液中游离钙含量较单一乳酸菌发酵后提高10％～30％。\n[0014] 本发明采用高温灭菌的方法达到杀菌消毒的目的，同时也去除酶解液中的乳酸菌。\n[0015] 本发明的酶解采用复合酶解方法，经过筛选后，最终发现用菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解较其他蛋白酶具有更好的效果。当然，选用其他蛋白酶进行酶解也能够实现本发明的目的。本发明的提取工艺中最佳的酶解方案是将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶2～5的复合蛋白酶，加柠檬酸调PH值至5.5～6.5，40～60℃搅拌\n1～2h；分离液体，残渣再次重复提取；将酶解液混合，加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0016] 水解骨料所用的复合蛋白酶占骨料重量比为0.05～0.2％为佳。\n[0017] 本发明的组合物与任何一种或一种以上药剂学上辅料如淀粉、糊精、乳糖、微晶纤维素、羟丙甲基纤维素、聚乙二醇、硬脂酸镁、微粉硅胶、木糖醇、乳糖醇、葡萄糖、甘氨酸、甘露醇、甘氨酸等混合制成的各种剂型，例如，可制成片剂、缓释片、滴丸、颗粒剂、胶囊剂、微粒剂。优选剂型为片剂或颗粒剂。\n[0018] 本发明的酶解工艺较现有技术酶解制得的骨钙素，钙含量提高8％～30％。最终制得的产物营养更均衡。\n[0019] 试验例\n[0020] 以下通过一些具体的实验数据进一步说明本发明的有益效果，本发明所有的实施例均能做出与此相近的实验效果，以下数据只是举例说明。\n[0021] 1、材料与方法\n[0022] 1.1牛骨：购于河北福成五丰食品股份有限公司\n[0023] 1.2样品1：依照中国专利CN1087793A使用牛骨获得的样品；样品2：依照美国专利US6342252B1使用牛骨获得的样品；样品3：依照《超微粉碎牦牛骨泥经发酵和酶解后游离钙和氨基酸态氮的变化》(陈丹，张传林等，《中国酿造》2008年第1期总第178期)中“1.5乳酸菌发酵处理牦牛骨泥……牛骨泥用蒸馏水稀释为10％的浓度……发酵36小时”使用牛骨获得的样品；样品4：依照本发明实施例4使用牛骨获得的样品。\n[0024] 1.3方法：采用原子吸收分光光度法测定游离钙含量。\n[0025] 2、结果\n[0026] 2.1样品1的游离 钙含量为176.15mg/100g，样品 2的游离钙含量 为\n321.78mg/100g，样品3的游离钙含量为1968.20mg/100g，样品4的游离钙含量为\n2426.33mg/100g。\n[0027] 2.2经数据对比分析，本发明所制得的产品的游离钙含量，与样品1、样品2相比，具有非常显著的提高；与样品3相比，具有显著的提高，提高幅度达到23.28％。\n具体实施方式\n[0028] 实施例1\n[0029] 配制培养基：MRS培养基：蛋白胨1％，牛肉膏1％，酵母膏0.5％，葡萄糖2％，磷酸氢二钾0.2％，醋酸钠0.5％，硫酸镁0.02％，硫酸锰0.005％，吐温-80 0.1％，柠檬酸三铵\n0.2％，PH5.5～6.0，115℃，灭菌30min。\n[0030] 实施例2\n[0031] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌重量比1∶3∶2；骨料与水重量体积比1∶5，加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为0.04％，50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶2的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.05％，加柠檬酸调PH值至5.5，40℃搅拌1h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0032] 实施例3\n[0033] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌重量比1∶3∶2；骨料与水重量体积比1∶3，加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为0.01％，35℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶5的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.2％，加柠檬酸调PH值至6.5，60℃搅拌2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0034] 实施例4\n[0035] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌重量比1∶3∶2；骨料与水重量体积比1∶4，加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为0.03％，40℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶3的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.08％，加柠檬酸调PH值至6，50℃搅拌1.5h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0036] 实施例5\n[0037] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌；骨料与水重量体积比1∶5，加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为0.04％，50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶4的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.1％，加柠檬酸调PH值至6.4，55℃搅拌1h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0038] 实施例6\n[0039] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌重量比1∶3∶2；加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为0.04％，40℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶3.5的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.09％，加柠檬酸调PH值至5.5，45℃搅拌2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0040] 实施例7\n[0041] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌；骨料与水重量体积比1∶5，加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为0.04％，45℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶4.5的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.15％，加柠檬酸调PH值至6.1，48℃搅拌2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0042] 实施例8\n[0043] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为\n0.03％，50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶2～5的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.06％，加柠檬酸调PH值至5.8，\n58℃搅拌1.2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0044] 实施例9\n[0045] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌重量比1∶3∶2，加重量体积浓度5％蔗糖，35～50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶2.5的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.12％，加柠檬酸调PH值至6.5，50℃搅拌2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0046] 实施例10\n[0047] 粉碎骨料，取乳酸菌加入到骨料中，乳酸菌占骨料重量比为0.04％，骨料与水重量体积比1∶3，加重量体积浓度5％蔗糖，50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶4.8的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比\n0.18％，加柠檬酸调PH值至6.5，60℃搅拌2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0048] 实施例11\n[0049] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌重量比1∶3∶2加入骨料中，加重量体积浓度5％蔗糖，40℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比\n1∶3的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.05％，加柠檬酸调PH值至5.5，40℃搅拌\n2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0050] 实施例12\n[0051] 粉碎骨料，取乳酸菌加入骨料中，骨料与水重量体积比1∶5，加重量体积浓度5％蔗糖，42℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶2～5的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.13％，加柠檬酸调PH值至6，60℃搅拌2h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。\n[0052] 实施例13\n[0053] 粉碎骨料，取乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)，三种乳酸菌重量比1∶3∶2；骨料与水重量体积比1∶4，加重量体积浓度5％蔗糖，乳酸菌占骨料重量比为0.04％，45℃，发酵12h，120℃灭菌30min；将骨料发酵液加入菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶重量比1∶2～5的复合蛋白酶，复合蛋白酶占骨料重量比0.2％，加柠檬酸调PH值至6.5，46℃搅拌1h；酶解液加碱中和，灭活，干燥即得。