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1、第五章牛腺体与内脏的加工技术脏器利用的历史悠久,很早以前我国人民就利用牛黄、胆汁等作为医疗药品。到了20世纪30年代,由于生物化学等科学的发展,人们以脏器为原料,利用沉淀、浓缩、吸附、盐析、透析和结晶等方法制成各种药品。这些药品具有针对性强、副作用小、人体容易消化吸收等特点,目前已经成为三大类药品(化学药品、中草药、生化药品)中重要的一类,在医药方面起了重要的作用。另外,还可以从牛腺体中提取活性肽、胰酶及其抑制剂,以及加工成各种美味佳肴。在本章中我们将详细介绍牛腺体及内脏的利用。第一节脏器的整理及保藏一、脏器的整理牛经屠宰后其脏器应仔细整理及保藏以免影响其利用价值。这主要是由于脏器在生牛屠宰加
2、工过程中极易受到破坏。因此,要求屠宰后在最卫生的条件下,迅速地加以采集。然后按照不同级别放入经过消毒的不锈钢或瓷盘中,立即放入冻结间进行冻结。如不能及时放入冻结问进行冻结,则应暂时放入低温冷藏库中保存。肝脏取出后水洗,小心剥离胆囊,它可以直接食用或者做香肠原料。胆囊的开口以绳结扎,置于阴凉处干燥,它可以做医药原料。肝脏及心脏因附有血液和其他污染物,必须充分洗净。胰脏虽无食用价值,但可以提取胰岛素。胃自幽门处与肠切断,并切开约6厘米,反转除去内容物,充分水洗。肠以手指剥离肠间膜,除去内容物,反转清洗。或者将黏膜样物质除去,而得到坚韧和富有弹性的薄膜,它可以用于加工香肠的肠衣。在分离内分泌腺体时,
3、要除去附着的脂肪,注意不要使器官受到损伤。睾丸或卵巢可以做为制作激素的原料。膀胱可用于加工香肠的肠衣或者制冰囊。二、脏器保藏正确的保藏脏器与分泌腺,是制作各种脏器制剂的重要环节。要保证脏器有效成分不受破坏,必须进行有效的防腐措施方可保存。常用的防腐法有以下几种:(一)冰冻法体积比较小的脏器组织平铺于不锈钢或瓷盘中,高度不超过10厘米,速送冷库中,在-20。C进行速冻。然后在冷库中保藏,不会导致原料变质。对于体积比较大的内脏如胃,可以采用挂钩吊挂冷却。需要说明的是,经冷却的内脏只能作短时间的贮存(一般35天),如需要长期贮存,必须立即进行冻结,进行低温贮藏。当内脏的中心温度达到-15。C时即可出
4、库。然后把采用托盘冻结的内脏移出托盘,装入专用纸箱中。最后送入-18。C冷藏库中贮藏。在这样的条件下,可保存8个月左右。内脏的冻结大部分采用在隔架式蒸发器加鼓风机的冻结间进行,或者在有强烈吹风移动式货架上进行,也有采用平板式冻结器进行冻结。(二)化学防腐法用盐或硫酸锈腌后阴干保藏即可。这种方法简单易行,但对原料有效成分有所破坏,对于价值低廉的如胰腺等原料可以采用。(三)有机溶剂脱水法采用丙酮浸泡脱水。连续几次经丙酮处理后,可使原料中水分降低到10%以下,且对成分影响,可较长时间保存。(四)冷冻升华干燥法是一种最好的保藏脏器原料方法。即在-4(C-3(C时,使脏器组织中结成冰的水分,在0.001
5、0.0()5毫米真空状态下直接升华,使组织逐渐干燥。这种方法可使脏器中的有效成分不受破坏,但成本较高,只能保藏价值高的腺体。除此之外,还有真空灭菌干燥法。它是将附着于脏器上的脂肪、结缔组织彻底除去,然后搅碎,放入不超过70。C的温度下用真空干燥器进行干燥,最后磨成粉末保藏。此法对有效成分损失较大,故较少采用。胸腺肽是一种具有高活力的混合肽类药物。它主要是由分子量9600和7000左右两类蛋白质组成,含15种氨基酸,其中必需氨基酸甚多。对热稳定,加热到80生物活性不受影响。胸腺肽主要从冷冻小牛胸腺中制备。在临床上应用广泛,主要用于调节细胞免疫功能,有抗衰老和抗病毒作用,适用于原发和继发性免疫缺陷
6、病,以及因免疫缺陷病或因免疫功能失调所引起的疾病,对肿瘤有较好的辅助疗效,也可用于再生性障碍贫血、急慢性病毒肝炎等病的治疗。目前已从胸腺中提取并证明具有生物活性的激素及多肽因子有多种。我国对胸腺肽的生产工艺、质量标准、临床应用等方面,作了大量的研究。现市场上广泛使用的胸腺肽是GoidStein等在1966年从小牛胸腺中提取的第五组分(F5),并命名为胸腺素(thymosin)o有的文献称,胸腺素F5是含有IO-15个组分的一类多肽物质,所以现在称胸腺肽。现已清楚,胸腺肽组分五中含有的a1、as、a7、P3、和P4等,是调节胸腺依赖性淋巴细胞分化和具有调节体内外免疫反应性组分,它们的主要生物功能
7、表现在,连续诱导T细胞分化发育的各个阶段;放大并增强成熟T细胞对抗原或其他刺激物的反应;维持机体的免疫平衡状态。目前市场销售的胸腺肽,主要是从小牛胸腺和猪胸腺中提取制备的。二、提取工艺(-)加工原料取健康小牛的胸腺(每头可采100克左右),并立即在-2(C下冷冻保存,保证原料不变质;无菌蒸储水:取蒸储水高压灭菌30分钟。(二)加工设备搅肉机、组织捣碎机、超滤器、布氏漏斗、水浴锅、低温冰箱、灭菌锅、冷冻干燥设备。(三)工艺流程胸腺肽的提取工艺流程如图5-1o图5-1胸腺肽的提取工艺流程1 .原料处理采集的小牛胸腺应先在-2(C条件下冷冻保存。用时取出,用无菌剪刀剪去脂肪、筋膜等非胸腺组织,然后用
8、冷无菌蒸储水冲洗干净,切成小块,用干净绞肉机绞碎。2 .匀浆、提取将粉碎的小牛胸腺移入组织捣碎机中,加入等量的无菌蒸储水,然后匀浆12分钟,待小牛胸腺成匀浆时,在10以下浸渍提取,放在-2(C冰箱中冷冻保存两昼夜。3 .热变性除杂质把-20。C冻结的匀浆,加热到80。恒温5分钟然后迅速冷却,在-20条件下放置3天以上。然后取出融化,在2。C条件下离心30分钟,收集上清液,弃去沉淀,然后将上清液经布氏漏斗进行过滤得澄清液。4 .趣滤将上述滤液经超滤器进行超滤(浓缩作用),收集超滤液(分子量为1万以下的活性肽)。5 .冷冻干燥将超滤液经冷冻干燥后即为产品,可供制药厂进一步精制。第三节胰酶的提取一、
9、化学组成及其应用胰酶是由牛、猪、羊等动物胰脏中提取到的一种混合酶制剂。主要成分为胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶。这种混合酶抑制剂被广泛应用于食品工业、纺织工业、皮革工业、制药行业及化工部门。在生物制药中常用胰酶来水解分离某些产品,这种方法的作用条件温和,分离效果极佳;在医药上,把胰酶制成药用粉,可用来治疗由于胰腺功能不足引起的消化不良等疾病。目前国内主要从胰脏中提取胰酶,也有以酸醇法胰岛素的胰渣为原料,获得质量好的胰酶。生产胰酶原粉要供出口,产品在国内外市场需求量很大。二、提取工艺(-)工艺流程胰酶提取的工艺流程用图5-2表示如下:图5-2陕酶提取工艺流程图1 .刨碎把冷冻胰脏创碎成胰浆,然后加入1
10、0%的十二指肠(预绞碎)。2 .激活在胰浆中加1.5倍量25%的乙醇,另外按每100克胰浆再加入0.5克氯化钙,用1:1的盐酸调节PH至5.6,搅拌均匀,静置过夜。3 .提取把激活的胰酶,在25水浴锅中加热,恒温搅拌23小时。趁热过滤,滤渣再提取一次,合并两次滤液,弃去胰渣。在滤液中混入乙醇(95%)至乙醇浓度为65%,搅拌30分钟左右,用离心机收集沉淀。4 .脱水、干燥把沉淀用2.5倍乙酰洗一次,再用2倍丙酮洗一次,脱水至干,在干燥器中干燥即得产品。(三)检验方法1 .质量检查胰酶是从健康的猪、牛、羊等动物胰脏中提取的多种酶的混合物。主要为胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶。(1)性状胰酶粉为类白
11、色或微带黄色的粉末,微臭,但无腐败臭气,有吸湿性,水溶液煮沸或遇酸即失去酶活力。(2)脂肪残留量检查取胰酶粉1克,放入带塞锥形瓶中,加乙醛10毫升,时时转动,放置约2小时后,将上层的乙酸液用乙醛湿润的滤纸过滤。残渣再用10毫升乙醛如上法浸渍2小时,一起滤过。剩余的残渣用乙醛5毫升在滤纸上进行洗涤,滤尽乙醛。合并滤液,放置。使乙醴自然挥发后,在105。C干燥2小时。胰酶的质量检验时,准确称取,遗留脂肪不得超过20毫克/克。(3)干燥失重取本品在105干燥4小时,失重量不得超过5.0%。2 .酶活力测定按规定,测定胰酶活力时,胰酶酪蛋白转化力应在1.141.18倍左右。第四节胰蛋白酶抑制剂的提取胰
12、蛋白酶抑制剂,又称抑肽酶,是一种小分子蛋白酶,分子蛋白酶、纤溶酶、凝血酶及各种组织或血浆激肽释放酶等蛋白酶有广谱的抑制作用。临床上已广泛用于治疗急性胰腺炎、烧伤后的休克及产后大出血等病,有独特的疗效。胰蛋白酶抑制剂可从牛肺、胰脏等组织中提取,也可从牛胰脏中提取的胰蛋白酶的结晶母液中制取。随着养牛业的发展,牛的脏器综合利用逐步引起人们的关注,从牛肺中提取胰蛋白脏器的综合利用开辟了新途径。二、提取工艺(-)工艺流程从牛肺中提取胰蛋白酶抑制剂的方法图5-3表示如下:图5-3胰蛋白酶抑制剂提取工艺流程图(二)操作要点1 .处理取新鲜或冷冻牛肺,冲洗干净后,用绞肉机绞碎(先切成小块后再绞),把糜浆(牛肺
13、)倒入塘瓷缸中。2 .提取在上述塘瓷缸中,加5倍体积的水(相对于牛肺来讲),搅拌,用3毫摩尔/升硫酸调节PH至2,然后搅拌提取8-10小时,用双层纱布过滤,滤渣再按同样条件提取一次,收集两次滤液,调节滤液PH为5左右。3 .盐析于pH1.5的滤液中,在搅拌下,慢慢加入硫酸镂粉末(每升滤液加277克),再次校正PH至1.5左右,然后静置过夜。次日,虹吸出上清液,过滤盐析物,用20%氢氧化钠调节滤液PH至5.5左右,再加硫酸镂粉末(每升滤液加入255克),搅拌均匀后,静置2天,然后滤除滤液,收集盐析物。4 .去杂蛋白将盐析物放置大烧杯中,用10倍量的水溶解盐析物,搅拌2小时,放入4。C冰箱中过夜,
14、过滤,收集滤液,弃去沉淀物。在滤液中加入50%的三氯乙酸(加量为滤液的1/20),搅拌均匀,立即加热到80,冷却至30。C以下,用双层纱布过滤,收集滤液于塘瓷桶中。5 .盐析将上述滤液用20%氢氧化钠溶液调节PH至3,在搅拌中,缓慢加入硫酸镂粉末(按每升滤液加610克左右计算),待硫酸镂完全溶解后,置室温下过夜,然后用双层纱布过滤,收集盐析物,弃去滤液。6 .硫酸锌盐析把收集的盐析物移入玻璃烧杯中,加入5倍体积的新配制的PH为5.5、0.1毫摩尔/升醋酸钠缓冲液和1倍体积0.4毫摩尔/升的硼酸缓冲液,搅拌,使盐析物完全溶解。然后在搅拌下,按每升溶解液加1050克硫酸锌粉的量加入硫酸锌,待硫酸锌
15、全部溶解后,于室温静置过夜,次日用双层纱布过滤,弃去滤液,收集盐析物。7 .透析将硫酸锌盐析物移入烧杯中,用4倍体积的水使盐析物全部溶解,然后装入透析袋内,在10以下加自来水透析过夜,然后加硅藻土过滤,收集滤液。8 .脱盐将滤液移入塘瓷桶中,加入20IXT阴离子交换树脂和OO1XT阳离子交换树脂(201XT:001XT=3:1),搅拌吸附30分钟,用氯化钾溶液检查无白色硫酸坝沉淀为止(取几滴吸附液加1滴氯化钾溶液),过滤回收树脂,收集脱盐液。9 .沉淀在上述脱盐液中加入0.9%氯化钠和1.5倍的丙酮,搅拌均匀,静置后过滤,滤液再加4倍量丙酮,静置过夜,虹吸回收上清液(可回收丙酮),沉淀分别用丙
16、酮、乙醴洗涤,干燥。再溶于60倍量甲醇溶液(80%)中,在冰浴搅拌2小时,过滤,收集滤液,弃去滤渣,再按滤液体积的1%加入氯化钠溶液(30%),加入5倍体积的丙酮,搅拌均匀,静置过夜,用离心机分出沉淀,上清液可回收丙酮。沉淀用丙酮洗涤2次,放置干燥器中干燥沉淀物。10 .去热原、沉淀、干燥将沉淀物用60倍体积的无热原水溶解,然后用20%的氢氧化钠调节PH至11左右,在4放置过夜,过滤,滤液用醋酸调节pH45,最后加入1%量的氯化钠溶液(浓度为30%)和5倍量的丙酮,静置过夜,收集沉淀,清液用于回收丙酮,将沉淀分别用丙酮、乙酸各洗涤一次,干燥即得产品。第五节花生四烯酸的提取花生四烯酸是动物体内的必需脂肪酸,又是生物合成前列腺素的前体,有类似前列腺素的广泛生理和药理作用。