CN101736066A - 利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，按以下步骤进行：鱼鳞经酸、碱处理去除羟基磷灰石、非胶原蛋白成分，并将鱼鳞洗至中性，加入占鱼鳞重量8～10倍的水、1～3％的酶，于45～60℃酶解2～3h，加热至90℃，保持10min灭酶；将酶解液经活性炭脱色并过滤；将澄清水解液上柱吸附，先经乙醇溶液洗脱腥味物质，后经氨水洗脱胶原蛋白肽；将脱腥胶原蛋白肽水解液经膜分离、浓缩，再经冷冻干燥得到鱼鳞胶原蛋白肽；将乙醇洗脱液经乙醇回收、喷雾干燥得腥味物质。本发明避免使用漂白剂、氧化剂等化学试剂，利用树脂吸附，配合膜技术和冷冻干燥技术得到无腥味胶原蛋白肽的同时还保证产品的生物活性。此外还联产腥味物质用于水产类调味品开发。
Description
技术领域
本发明涉及鱼鳞生产胶原蛋白肽的方法，尤其涉及一种利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法。
背景技术
胶原蛋白是一种特殊的蛋白质。在空间上胶原蛋白由三条相互独立的蛋白肽链依靠甘氨酸之间的氢键形成相互缠绕的螺旋结构，此三螺旋细而长，螺旋间空间很小。而在胶原蛋白肽链中氨基酸规律的以-甘氨酸-脯氨酸-羟脯氨酸-三联交替出现的顺序排列。这些特性决定了胶原蛋白具有很强的伸张能力和机械强度。作为人体结缔组织的重要成分，胶原蛋白是保证韧带和肌腱健康的基础，此外还能使皮肤保持弹性，因此补充胶原蛋白可维持人体机体结构活力和健康。但是胶原蛋白结构的特殊性决定了其不易消化吸收。将胶原蛋白水解成分子量在3000Dal以下的肽类拥有更广阔的用途和市场需求，因为除接近100％的消化吸收率以外，胶原蛋白肽还具有胶原蛋白所不具有的多方面的生理功能，如保护胃黏膜、抑制高血压、促进Ca2+吸收、抗氧化及抗衰老等等。
胶原蛋白的来源丰富，包括陆生哺乳动物的皮肤、骨骼。但近年来随着全球疯牛病、口蹄疫及猪流感等疾病的流行，使得消费者对陆生动物来源的食品和医药产品的安全性心存顾虑。另外，因为宗教信仰及民族习性的差异，从陆生动物皮肤和骨骼中提取制备的胶原蛋白肽的使用和销售在部分国家和地区受到限制。因此，以水生动物作为生物制品的来源越来越受到人们的青睐和重视。其中鱼鳞含有约45％的胶原蛋白质，是制作胶原蛋白肽的优质原料。
除羟基磷灰石及硬蛋白影响产品的纯度以外，鱼鳞本身及其水解过程还会带入氨、吲哚、三甲胺、硫化氢、低分子醛酮及挥发性有机酸等小分子物质，这些物质具有独特的腥臭味，影响了鱼鳞胶原蛋白肽使用的愉悦感受。
目前国内鱼鳞胶原蛋白肽的生产工艺流程如下：
鱼鳞→浸酸→水洗→浸灰→水洗→加酶水解→过滤→脱色→浓缩→喷雾干燥
此工艺利用浸酸和浸灰处理提高产品纯度，而没有除腥的步骤，加上酶解、浓缩及干燥技术的限制，所得产品有异味，活性不强，总体品质不高。
发明内容
本发明的目的为了克服现有工艺的问题和缺陷，而提供一种利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，本方法利用大孔吸附树脂处理胶原蛋白酶解液，生产高品质无腥味肽和联产腥味物质，同时配合高效的膜分离、浓缩技术和冷冻干燥技术保证胶原蛋白的活性。
本发明的目的可通过下述技术方案来实现：
一种利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，按以下步骤进行：
a、鱼鳞经酸、碱处理去除羟基磷灰石、非胶原蛋白成分；
b、将a步骤处理所得鱼鳞洗至中性，加入相对鱼鳞重量的8～10倍水，占鱼鳞重量1～3％的酶，在pH范围为6～8、45～60℃酶解2～3h，完毕后加热至90℃，保持10min灭酶；
c、将b步骤酶解液经活性炭脱色及过滤得澄清鱼鳞胶原蛋白肽水解液；
d、将c步骤所得澄清鱼鳞胶原蛋白肽水解液上柱吸附，先经乙醇溶液洗脱得腥味物质，后经氨水洗脱得脱腥胶原蛋白肽水解液；
e、将d步骤所得脱腥胶原蛋白肽水解液经截留分子量为4000Dal的膜去除大分子量的杂质，透过液经截留分子量为150Dal的膜浓缩得浓缩胶原蛋白肽水解液，再经冷冻干燥得到鱼鳞胶原蛋白肽；用膜处理以控制所得产品的纯度和分子量分布；
f、将c步骤所得乙醇洗脱液经乙醇回收、喷雾干燥得腥味物质。
所述的步骤a所用酸为HCl溶液，碱为NaOH溶液。
所述的步骤b酶解所用的酶为木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、动物蛋白水解酶中的一种或两种以上混合，所适用的pH范围为6～8。
所述的步骤d柱中所用的树脂为大孔吸附树脂，上柱条件为：pH5.5～6.5，上柱流速3～5BV/h，上柱体积5～7BV。
所述的步骤d所用的乙醇浓度在10～40％，上柱流速1～3BV/h，用量2～4BV。
所述的步骤d所用的氨水溶液pH范围在7.2～7.6，上柱流速1～3BV/h，用量2～4BV。
所述的步骤e所用的膜选择截留分子量分别为4000Dal、150Dal的有机膜。
上述BV指树脂体积倍数。
本发明与已有工艺相比，具有以下优点：
本发明用树脂处理胶原蛋白肽水解液，所得产品没有腥味。同时由于不是使用漂白剂、氧化剂等化学试剂来脱腥，所得产品保持了原有的生物活性。
本发明使用的膜设备和冷冻干燥技术保证了产品的活性。
本发明还得到了一种新产品——腥味物质，可用于水产类调味品的开发加工。
具体实施方式
实施例1：
将20kg鱼鳞用相对鱼鳞重量5倍量0.4mol/LHCl浸泡20h，水洗至中性后，用相对鱼鳞重量5倍量0.1mol/LNaOH浸泡20h，水洗至中性；清洗后鱼鳞用相对鱼鳞重量8倍水，200g的木瓜蛋白酶水解2.5h，水解pH7.0，水解温度50℃；酶解完成后加热至90℃，保持10分钟灭酶；酶解液经活性炭脱色后过滤；所得澄清酶解液上大孔吸附树脂柱，上柱条件为pH5.6，流速3BV/h，上柱体积为5BV；上柱完成后用2BV20％乙醇洗脱，洗脱速度1BV/h，后用3BV纯水洗至洗脱液无明显乙醇味，收集乙醇洗脱液及醇后纯水洗脱液，脱醇后喷雾干燥，得腥味物质4.6g；再用2BV pH7.2氨水洗脱，洗脱速度1BV/h，后用3BV纯水洗至洗脱液无氨水味，收集氨水洗脱液及氨后纯水洗脱液；将合并后的洗脱液经截留分子量为4000Dal的膜去除大分子量的杂质、透过液经截留分子量为150Dal的膜浓缩，浓缩液经冷冻干燥得到鱼鳞胶原蛋白肽6.07kg。
实施例2：
将20kg鱼鳞用相对鱼鳞重量5倍量0.4mol/LHCl浸泡20h，水洗至中性后，用相对鱼鳞重量5倍量0.1mol/LNaOH浸泡20h，水洗至中性；清洗后鱼鳞用相对鱼鳞重量9倍水，400g的动物蛋白水解酶水解2.5h，水解pH6.0，水解温度60℃；酶解完成后加热至90℃，保持10分钟灭酶；酶解液经活性炭脱色后过滤；所得澄清酶解液上大孔吸附树脂柱，上柱条件为pH5.8，流速4BV/h，上柱体积为6BV；上柱完成后用3BV30％乙醇洗脱，洗脱速度2BV/h，后用4BV纯水洗至洗脱液无明显乙醇味，收集乙醇洗脱液及醇后纯水洗脱液，脱醇后喷雾干燥，得腥味物质5.1g；再用3BVpH7.4氨水洗脱，洗脱速度2BV/h，后用4BV纯水洗至洗脱液无氨水味，收集氨水洗脱液及氨后纯水洗脱液；将合并后的洗脱液经截留分子量为4000Dal的膜去除大分子量的杂质、透过液经截留分子量为150Dal的膜浓缩。浓缩液经冷冻干燥得到鱼鳞胶原蛋白肽6.24kg。
实施例3：
将20kg鱼鳞用相对鱼鳞重量5倍量0.4mol/LHCl浸泡20h，水洗至中性后，用相对鱼鳞重量5倍量0.1mol/LNaOH浸泡20h，水洗至中性；清洗后鱼鳞用相对鱼鳞重量10倍水，600g碱性蛋白酶水解2.5h，水解pH7.5，水解温度55℃。酶解完成后加热至90℃，保持10分钟灭酶；酶解液经活性炭脱色后过滤；所得澄清酶解液上大孔吸附树脂柱，上柱条件为pH6.0，流速5BV/h，上柱体积为7BV；上柱完成后用4BV40％乙醇洗脱，洗脱速度3BV/h，后用5BV纯水洗至洗脱液无乙醇味，收集乙醇洗脱液及醇后纯水洗脱液，脱醇后喷雾干燥，得腥味物质5.5g；再用4BV pH7.5氨水洗脱，洗脱速度3BV/h，后用5BV纯水洗至洗脱液无氨水味，收集氨水洗脱液及氨后纯水洗脱液；将合并后的洗脱液经截留分子量为4000Dal的膜去除大分子量的杂质、透过液经截留分子量为150Dal的膜浓缩。浓缩液经冷冻干燥得到鱼鳞胶原蛋白肽6.61kg。
实施结果汇总
Claims (7)
1.一种利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
a、鱼鳞经酸、碱处理去除羟基磷灰石、非胶原蛋白成分；
b、将a步骤处理所得鱼鳞洗至中性，加入相对鱼鳞重量的8～10倍水，占鱼鳞重量1～3％的酶，在pH范围为6～8、45～60℃酶解2～3h，完毕后加热至90℃，保持10min灭酶；
c、将b步骤酶解液经活性炭脱色及过滤得澄清鱼鳞胶原蛋白肽水解液；
d、将c步骤所得澄清鱼鳞胶原蛋白肽水解液上柱吸附，先经乙醇溶液洗脱得腥味物质，后经氨水洗脱得脱腥胶原蛋白肽水解液；
e、将d步骤所得脱腥胶原蛋白肽水解液经截留分子量为4000Dal的膜去除大分子量的杂质、透过液经截留分子量为150Dal的膜浓缩得浓缩胶原蛋白肽水解液，再经冷冻干燥得到鱼鳞胶原蛋白肽；
f、将c步骤所得乙醇洗脱液经乙醇回收、喷雾干燥得腥味物质。
2.根据权利要求1所述的利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，其特征在于：所述的步骤a所用酸为HCl溶液，碱为NaOH溶液。
3.根据权利要求1所述的利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，其特征在于：所述的步骤b酶解所用的酶为木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、动物蛋白水解酶中的一种或两种以上混合。
4.根据权利要求1所述的利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，其特征在于：所述的步骤d柱中所用的树脂为大孔吸附树脂，上柱条件为：pH5.5～6.5，上柱流速3～5BV/h，上柱体积5～7BV，所述BV指树脂体积倍数。
5.根据权利要求1所述的利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，其特征在于：所述的步骤d所用的乙醇浓度在10～40％，上柱流速1～3BV/h，用量2～4BV。
6.根据权利要求1所述的利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，其特征在于：所述的步骤d所用的氨水溶液pH范围在7.2～7.6洗脱液，上柱流速1～3BV/h，用量2～4BV。
7.根据权利要求1所述的利用大孔吸附树脂生产无腥味鱼鳞胶原蛋白肽的方法，其特征在于：所述的步骤e所用的膜选择截留分子量分别为4000Dal、150Dal的有机膜。
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