益生骨肽钙功能产品的研发及其产业化研究

作     者：李斯日古冷 

作者单位：内蒙古大学 

学位级别：硕士

导师姓名：阿拉坦高勒

授予年度：2023年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：羊骨粉 益生菌发酵 游离钙含量 胶原蛋白 

摘      要：内蒙古是我国畜牧业生产和畜产品加工基地,有丰富的牛羊骨资源。牛羊骨中含有大量骨胶等优质蛋白质、软骨素、矿物质、维生素等营养物质,目前骨资源利用的附加值低廉,有大量的营养物质没有被充分利用。同时在市面上几乎没有非激素依赖的促进成骨产品。我们首先采用羊鲜骨制作骨粉,并选用强发酵力的益生菌对骨粉进行发酵使骨骼中的结合钙随着骨胶蛋白水解而释放出来。对选择发酵性能优越菌株时,通过确定益生菌菌种发酵羊骨粉后发酵液p H、活菌数和游离钙含量等关键指标为依据,分别在在大学实验室和企业研发平台上优化了发酵条件;发酵液中的营养成分及其活性物质,游离钙含量及蛋白含量为依据制定了产品独有的企业标准。在成骨细胞和破骨细胞水平上验证了发酵液热稳定成分的成骨作用。在企业的生产平台上进行了“益生骨胶钙产品的小试实验研究和中试生产工艺研究。研究结果如下:1)原料骨粉的目数为60目,发酵体系最佳比例为1:5(骨粉g:培养基m L)和菌株接种量为2%(g/m L),发酵时间为36 h。2)该条件下的发酵液所含成分为:游离胶原蛋白肽类4.10g/100 m L、游离钙334 mg/100 m L、游离磷191 mg/100 m L,游离钙磷比为1.62:1。3)游离钙与游离骨胶原蛋白的回归方程:Y=0.02031*X-1.691,为制定控制发酵过程的企业标准的重要依据。4)骨粉发酵液的热稳定浸出液对成骨细胞中的OPG、RANKL的表达有促进作用,对破骨细胞中的C-Fos、NFatc1、CTSK的表达有抑制作用。综上所述,我们完成了益生菌发酵骨粉产品的基础研究到应用开发的原始创新成果的自主转化,利用骨粉发酵液开发了具有接近人体钙磷比的游离态矿物质成分又有非激素依赖促成骨作用的新型产品。由于该产品具有促进骨形成及人体肠道微生态作用,所以,骨粉发酵液相关产品的开发对维持中老年人的骨骼健康提供一种新的选择。