CN101607993B - 一种斑点叉尾鮰鱼皮胶原蛋白的提取工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种斑点叉尾鮰鱼皮胶原蛋白的提取工艺，该方法主要是利用斑点叉尾鮰鱼皮废料，先去除杂蛋白，再进行脱色处理，然后依次经破碎处理、酶水解、酶灭活、浓缩处理、低温干燥、粉碎处理得到成品。本发明将斑点叉尾鮰鱼皮废料精深加工、综合利用，提取到的胶原蛋白II型产品纯度能高达90％以上，废料附加值的效果特别显著；产品用途范围广，整个提取工艺无重金属超标、药物残留，卫生安全，加工后废水无面源环境和水源污染；本提取工艺流程和工艺流程所需设备简单，生产成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于生物提取技术领域，尤其涉及以一种斑点叉尾鮰处理过程中产生的下脚料鱼皮为原料提取胶原蛋白的工艺。
技术背景
胶原蛋白是一种结构蛋白，具有多种生物功能，胶原蛋白是组织的支持物和填充物，主动参与细胞的迁移、分化及增殖，并与创伤的修复及胚胎的发育有关。以胶原蛋白为原料制备的生物替代物具有保湿、修复、延缓衰老、营养等作用，从而广泛用于创伤和烧伤的修复、整形美容、神经再生及血瓣膜手术等。
过去应用的胶原蛋白主要是哺乳动物猪、牛皮中提取。这类胶原蛋白的提取前处理比较麻烦，为得到干净的皮肤原材料，清洁皮肤所需的工作量大，需要的成本也相应提高。近几年开始从鱼类的皮肤、鱼鳞中提取胶原蛋白的方法，由于鱼类清洗方便，而且体温低，胶原蛋白的变性温度也低，因此用鱼皮提取胶原蛋白推广较快，但提取到胶原蛋白的纯度不高。
斑点叉尾鮰属于鲶形目、鮰科鱼类。原产于北美洲，是一种淡水优质经济鱼类，其优点食性杂、生长快、适应性广、抗病力强、肉质细嫩味美。我国于1984年由湖北省水产科学研究所首次引进该品种，经过生物学、繁育、养殖等系统研究及推广养殖，该品种在我国已形成繁育、养殖、加工鱼片出口的产业化。斑点叉尾鮰的鱼皮含丰富的胶原蛋白，但我国的加工企业目前没有进行精深加工，斑点叉尾鮰鱼直接加工成鱼皮副产品食用出售，经济价值低，资源浪费；有极少数加工企业采用酸碱等有机溶剂提取斑点叉尾鮰鱼皮胶原蛋白，不但造成环境面源污染，产品纯度低及化学试剂残留降低产品质量，并能对人体产生副作用。
发明内容
为了克服以上现有技术的缺陷，本发明提出一种清洁无污染，从斑点叉尾鮰鱼皮通过酶水解法提取高纯度胶原蛋白的工艺。
本发明通过以下技术方案实现：
一种斑点叉尾鮰鱼皮胶原蛋白的提取工艺，其不同之处在于：其提取工艺依次包括以下步骤：
a)、将斑点叉尾鮰鱼皮用碱溶液在3℃-6℃条件下浸泡处理5～9h，所述碱溶液是浓度为0.02％～0.033％的Na2CO3溶液，接着用清水清洗碱溶液处理过后的鱼皮，再用浓度为1.8％～2.3％的NaCl溶液在3℃-6℃条件下浸泡处理5～9h；
b)、将步骤a)处理过的斑点叉尾鮰鱼皮洗净后进行脱色处理，所述脱色处理方式为用浓度为0.11％～0.16％的食品级双氧水浸泡2～5小时进行脱色处理；
c)、将经脱色处理后的鱼皮洗净后除去底物原料表面水分，然后进行破碎处理；
d)、将破碎后的斑点叉尾鮰鱼皮调节PH值至5.5，按斑点叉尾鮰鱼皮重量0.7‰的比例添加木瓜蛋白酶，在4℃低温条件下保温水解30小时，从而得到酶解液，添加的木瓜蛋白酶为200万单位/克的木瓜蛋白酶；
e)、对经步骤d)处理得到的酶解液进行酶灭活处理，然后浓缩处理成糊状胶原蛋白，所述浓缩方法为用纯水透析20～30小时，所述酶灭活方法为215ku～260ku真空膜真空过滤灭活；
f)、对糊状胶原蛋白依次进行低温干燥、粉碎处理从而得到成品。
按以上方案，所述步骤c)中除去底物原料表面水分的方法为晾干或滤干。
按以上方案，所述步骤c)中的破碎方法为机械破碎。
与现有公开技术相比，本发明具有如下优点：
1.本发明以斑点叉尾鮰鱼皮废料为原料，提取胶原蛋白，使斑点叉尾鮰鱼皮废料得以充分利用，实现副产品的高附加值；
2.使用酶水解等方法提取有效物质，克服了传统化学方法中采用有毒有害试剂、产生重金属或药物残留等技术难题，产品安全，无毒副作用；
3.应用本发明酶水解提取胶原蛋白后排放废水对生态环境不会产生面源污染，达到零排放标准；
4.本发明采用稀碱液结合NaCl溶液去除杂蛋白，提高提取胶原蛋白的纯度，提取到的胶原蛋白II型产品纯度能高达90％以上，含β肽链较高，其相对分子质量约为220kU。
5.本发明得到的胶原蛋白产品用途范围广，可广泛应用但不限于食品、化妆品、保健品、营养品等方面；
6.本发明所需应用的设备简单，操作方便，原料易取，节省了劳力和生产成本。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例取斑点叉尾鮰鱼皮原料500克，用浓度为0.025％的食用碱(Na2CO3)溶液与原料按10∶1的比例混合处理斑点叉尾鮰鱼皮原料上的非胶原蛋白，处理方法为在3℃低温条件下搅动8小时，用清水洗涤2次干净后，再用浓度为2.0％的食用盐水在4℃低温条件下搅动处理8小时，用清水洗涤2次干净后，用浓度为0.15％的食用双氧水脱色在4℃低温条件下搅动处理4小时。用水清洗经脱色处理过的斑点叉尾鮰鱼皮，晾干水分后绞碎，调整pH值至5.5，按原料底物重量的0.7‰比例添加200万单位/克的木瓜蛋白酶0.35克，在4℃低温条件下保温水解30小时，经过酶水解的液体经过250KU真空膜真空过滤酶灭活，而后用纯水透析酶解液24小时，浓缩为糊状胶原蛋白，透析后的胶原蛋白液体进行浓缩液低温干燥、粉碎处理从而得到成品，最后测得斑点叉尾鮰鱼皮原料的提取率38.72％，胶原蛋白提取量为193.6克。胶原蛋白II型产品含有相对分子质量约为225KU的β肽链、相对分子质量约为125kU的α1肽链、相对分子质量约为100kU的α2肽链。
实施例2
本发明实施例取斑点叉尾鮰鱼皮原料500克，用浓度为0.02％的食用碱(Na2CO3)溶液与原料按15∶1的比例混合处理斑点叉尾鮰鱼皮原料上的非胶原蛋白，处理方法为在4℃低温条件下搅动5小时，用清水洗涤2次干净后，再用浓度为1.8％的食用盐水在4℃低温条件下搅动处理5小时，用清水洗涤2次干净后，用浓度为0.11％的食用双氧水脱色在4℃低温条件下搅动处理3小时。用水清洗经脱色处理过的斑点叉尾鮰鱼皮，晾干水分后绞碎，调整pH值至6.0，按原料底物重的1.0‰比例添加200万单位/克的木瓜蛋白酶0.5克，在3℃低温条件下保温水解35小时，经过酶水解的液体经过230KU真空膜真空过滤酶灭活，而后用纯水透析酶解液20小时，浓缩为糊状胶原蛋白，透析后的胶原蛋白液体进行浓缩液低温干燥、粉碎处理从而得到成品，最后测得斑点叉尾鮰鱼皮原料的提取率37.97％，胶原蛋白提取量为189.9克。胶原蛋白II型产品含有相对分子质量约为220KU的β肽链、相对分子质量约为110kU的α1肽链、相对分子质量约为90kU的α2肽链。
实施例3
本发明实施例取斑点叉尾鮰鱼皮原料500克，用浓度为0.033％的食用碱(Na2CO3)溶液与原料按15∶1的比例混合处理斑点叉尾鮰鱼皮原料上的非胶原蛋白，处理方法为在5℃低温条件下搅动8小时，用清水洗涤2次干净后，再用浓度为2.2％的食用盐水在4℃低温条件下搅动处理9小时，用清水洗涤2次干净后，用浓度为0.13％的食用双氧水脱色在4℃低温条件下搅动处理2小时。用水清洗经脱色处理过的斑点叉尾鮰鱼皮，晾干水分后绞碎，调整pH值至5.0，按原料底物重的1.5‰比例添加100万单位/克的木瓜蛋白酶0.75克，在6℃低温条件下保温40小时，经过酶水解的液体经过215KU真空膜真空过滤酶灭活，而后用纯水透析酶解液30小时，浓缩为糊状胶原蛋白，透析后的胶原蛋白液体进行浓缩液低温干燥、粉碎处理从而得到成品，最后测得斑点叉尾鮰鱼皮原料的提取率35.17％，胶原蛋白提取量为175.9克。胶原蛋白II型产品含有相对分子质量约为208KU的β肽链、相对分子质量约为100kU的α1肽链、相对分子质量约为90kU的α2肽链。
实施例4
本发明实施例取斑点叉尾鮰鱼皮原料500克，用浓度为0.025％的食用碱(Na2CO3)溶液与原料按15∶1的比例混合处理斑点叉尾鮰鱼皮原料上的非胶原蛋白，处理方法为在4℃低温条件下搅动9小时，用清水洗涤2次干净后，再用浓度为2.3％的食用盐水在4℃低温条件下搅动处理7小时，用清水洗涤2次干净后，用浓度为0.16％的食用双氧水脱色在4℃低温条件下搅动处理5小时。用水清洗经脱色处理过的斑点叉尾鮰鱼皮，晾干水分后绞碎，调整pH值至7.0，按原料底物重的0.6‰比例添加180万单位/克的木瓜蛋白酶0.3克，在3℃低温条件下保温48小时，经过酶水解的液体经过260KU真空膜真空过滤酶灭活，而后用纯水透析酶解液25小时，浓缩为糊状胶原蛋白，透析后的胶原蛋白液体进行浓缩液低温干燥、粉碎处理从而得到成品，最后测得斑点叉尾鮰鱼皮原料的提取率38.10％，胶原蛋白提取量为190.5克。胶原蛋白II型产品含有相对分子质量约为220KU的β肽链、相对分子质量约为130kU的α1肽链、相对分子质量约为100kU的α2肽链。
以上各个实施例中，当用水清洗经脱色处理过的斑点叉尾鮰鱼皮，然后将其晾干水分后绞碎的时候，可选择具物理破坏粉碎功能的设备对斑点叉尾鮰鱼皮进行机械性破坏，并不限定任何特定的设备，举例而言，该设备可以为破碎机、组织捣碎机、均质机等。
凡是依据本发明的技术本质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种斑点叉尾鮰鱼皮胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：其提取工艺依次包括以下步骤：
a)、将斑点叉尾鮰鱼皮用碱溶液在3℃-6℃条件下浸泡处理5～9h，所述碱溶液是浓度为0.02％～0.033％的Na2CO3溶液，接着用清水清洗碱溶液处理过后的鱼皮，再用浓度为1.8％～2.3％的NaCl溶液在3℃-6℃条件下浸泡处理5～9h；
b)、将步骤a)处理过的斑点叉尾鮰鱼皮洗净后进行脱色处理，所述脱色处理方式为用浓度为0.11％～0.16％的食品级双氧水浸泡2～5小时进行脱色处理；
c)、将经脱色处理后的鱼皮洗净后除去底物原料表面水分，然后进行破碎处理；
d)、将破碎后的斑点叉尾鮰鱼皮调节PH值至5.5，按斑点叉尾鮰鱼皮重量0.7‰的比例添加木瓜蛋白酶，在4℃低温条件下保温水解30小时，从而得到酶解液，添加的木瓜蛋白酶为200万单位/克的木瓜蛋白酶；
e)、对经步骤d)处理得到的酶解液进行酶灭活处理，然后浓缩处理成糊状胶原蛋白，所述浓缩方法为用纯水透析20～30小时，所述酶灭活方法为215ku～260ku真空膜真空过滤灭活；
f)、对糊状胶原蛋白依次进行低温干燥、粉碎处理从而得到成品。
2.如权利要求1所述的斑点叉尾鮰鱼皮胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：所述步骤c)中除去底物原料表面水分的方法为晾干或滤干。
3.如权利要求1所述的斑点叉尾鮰鱼皮胶原蛋白的提取工艺，其特征在于：所述步骤c)中的破碎方法为机械破碎。
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