CN101928744B - 从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺，该工艺包括以下步骤：(1)材料选择及预处理：选择鲑鳟鱼下脚料中的鱼皮和鱼骨，并将两者分离；分别对鱼皮和鱼骨进行预处理后洗净、沥干，得到新鲜鱼皮、鱼骨原料；(2)分别对新鲜鱼皮、鱼骨原料进行酶耦合水解反应，得到新鲜鱼皮、新鲜鱼骨耦合反应上清液；(3)目标胶原肽的纯化与浓缩：分别将新鲜鱼皮、新鲜鱼骨耦合反应上清液依次经微滤、超滤浓缩后，分别得到鱼皮、鱼骨浓缩液；(4)目标胶原肽粉剂的制备：分别将鱼皮、鱼骨浓缩液经干燥、过筛后，即得鱼皮胶原肽和鱼骨胶原肽。本发明提取方法简单、降低能耗，所得产品具有较高的纯度、总抗氧化活性和营养价值。

Description

从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺

技术领域

本发明涉及一种提取活性胶原肽的工艺，尤其涉及从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺。 

背景技术

生物活性胶原肽指对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物，包括内源性和外源性生物活性肽胶原肽。内源性生物活性肽胶原肽主要存在于皮肤、肌肉、骨骼、牙齿、内脏、(如胃、肠、心、肺)、血管、食道与眼睛等组织和器官中，是人体皮肤、内脏器官及组织不可或缺的成分，富含18种氨基酸，分子量在1000-3000Da，消化吸收性非常好，具有强力保护皮肤、抗菌、免疫、抗氧化、抗高血压、降胆固醇、结合矿物质、强化脏器、延缓衰老等功能。外源性生物活性肽胶原肽主要从动物和海洋生物的皮肤、骨骼、组织和器官中用特殊的方法，在分离提取过程中要保持其生物活性而制得。 

目前，海洋蛋白资源制备胶原肽技术已很成熟，并形成了相关的技术准则，但陆生淡水鱼胶原制品的研究报道较少，尤其以高寒冷水鱼下脚料制备胶原肽在国内尚属空白。随着人们生活水平的不断提高和人们对胶原肽在美容护肤、增强免疫力、抗衰老等方面认识的深入，对胶原肽产品的需求将会日益增多，市场前景十分广阔。 

鲑鳟鱼是鲑鱼和鳟鱼的统称，我国现有鲑科鱼类14种，占世界鲑科鱼类的20％以上。鲑鳟鱼类能适应各种盐度，自然条件下它们多繁衍生长于常年水温不超过20℃、水质为贫营养性、没有化学污染和有机污染的低温泉水或清澈的溪流中，因此被称为冷水鱼。由于鲑科鱼类对生存水质有非常高的要求，略有污染即无法生存，所以鲑鳟鱼体干净，无任何污染，是名副其实的无公害绿色食品，吃起来放心。同时，鲑鳟鱼是一种高蛋白、高脂肪、低胆固醇(胆固醇含量微乎其微)的鱼类。鲑鳟鱼含有一般鱼类所缺乏的甘氨酸，维生素A、B的含量也高于其它鱼类，微量元素铁的含量更是其它鱼类所不及；其中鲑鳟鱼中含有一种特殊脂 肪，这种特殊脂肪被称为Ω-3脂肪酸，能够预防血液中血小板凝集成块，防止脂肪以血小板的形式附着在动脉壁上，这些物质还能降低甘油三脂蛋白和低密度脂蛋白胆固醇的含量，有助于健脑、预防心脏血管疾病，并能有效抵抗糖尿病等慢性病和某些类型的癌症。 

甘肃地区有着丰富的冷泉水资源，现有鲑鳟鱼年养殖量近2000吨的养殖产业，鱼皮、鱼鳞等废弃物占20％，约370吨废弃物无法处理，给环境带来了一定的压力。因此，如何充分利用地域特色优势，对鲑鳟鱼进行深度开发具有现实意义。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提取方法简单、降低能耗的从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺。 

为解决上述问题，本发明所述的一种从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺，包括以下步骤： 

(1)材料选择及预处理： 

选择鲑鳟鱼下脚料中的鱼皮和鱼骨，并将两者分离；分别对所述鱼皮和鱼骨进行预处理后洗净、沥干，得到新鲜鱼皮和新鲜鱼骨原料； 

(2)分别对所述新鲜鱼皮原料和所述新鲜鱼骨原料进行酶耦合水解反应： 

新鲜鱼皮原料耦合反应——是指将所述新鲜鱼皮原料中加入其质量的0.4～0.7％的木瓜蛋白酶，并在55～65℃水中按料液比1∶10～1∶15静态反应0.8～1.5h后，调整料液比至1∶18～1∶25，反应1～2h，经粗滤得到上清液A和残渣A；所述上清液A中加入所述新鲜鱼皮原料质量的0.35％的风味蛋白酶，在50～60℃下反应2～3h后抽滤，得到上清液B；所述残渣A中加入水，使其料液质量比为1∶10～1∶20，然后再加入所述新鲜鱼皮原料质量的0.3％的风味蛋白酶，在50～60℃下经搅拌反应2～3h、抽滤得上清液C；最后所述上清液C中加所述新鲜鱼皮原料质量的1.75％的活性炭，在40～50℃下反应50～60min，室温下静置4～6h后，离心过滤，得到上清液D；将所述上清液D和所述上清液B合并，得到新鲜鱼皮耦合反应上清液； 

新鲜鱼骨原料耦合反应——是指将所述新鲜鱼骨原料匀浆后，按料液比1∶30～1∶35加入所述新鲜鱼骨原料质量1.0～1.4％的胃蛋白酶，在60～65℃下反应5～8h后，调节料液比至1∶35～1∶40；然后加入所述新鲜鱼骨原料质量 1.2％的风味蛋白酶，在55～60℃下反应3～5h，粗滤，得到上清液E和残渣B；所述残渣B经离心过滤后，得到上清液F；将所述上清液F和所述上清液E合并后，加所述新鲜鱼骨原料质量1.75％的活性炭，在40～50℃下反应50～60min，室温下静置4～6h并离心过滤后，得到新鲜鱼骨耦合反应上清液； 

(3)目标胶原肽的纯化与浓缩： 

分别将所述新鲜鱼皮耦合反应上清液和所述新鲜鱼骨耦合反应上清液依次经微滤、超滤浓缩后，分别得到鱼皮浓缩液和鱼骨浓缩液； 

(4)目标胶原肽粉剂的制备： 

分别将所述鱼皮浓缩液和所述鱼骨浓缩液经冷冻干燥或喷雾干燥、过60～80目筛后，即得分子量小于3000Da的鱼皮胶原肽和鱼骨胶原肽。 

所述步骤(1)中的鱼皮预处理是指将所述鱼皮首先进行除肉、去鳞、除掉鱼鳍；然后用质量浓度为3％的NaCl搅拌清洗，再用质量浓度为0.9％的NaCl在4℃下处理8～16h；最后用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h，进行脱脂。 

所述步骤(1)中的鱼骨预处理是指将所述鱼骨经机械搅打除掉附其上的肉后，再用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h进行脱脂，最后经破碎后进行脱钙。 

所述步骤(2)中的粗滤是指采用4～6层纱布过滤。 

所述步骤(3)中的微滤是指分别采用0.4～0.5μm和0.1～0.25μm的纤维素酯膜过滤。 

所述步骤(3)中的超滤是指采用截留分子量为3000道尔顿的聚醚砜树脂透析膜过滤。 

所述清洗时鱼皮与质量浓度为3％的NaCl的质量体积比为1∶20～30。 

所述处理时鱼皮与质量浓度为0.9％的NaCl的质量体积比为1∶10～20。 

所述鱼皮或鱼骨与乙酸乙酯的质量体积比均为1∶20～30。 

本发明与现有技术相比具有以下优点： 

1、本发明利用纯净的高寒冷水鱼—鲑鳟鱼废弃物资源，通过先进的酶耦合技术和独特工艺制备的胶原肽冻干粉，纯度(干基％)高达90％以上，水溶液性及稳定性极好，与人体皮肤、组织和器官具有很好的亲和性，能够很好的发挥其渗透、保湿、修复等功能。 

2、对本发明所得的产品进行性能测试，发现所得产品与现有技术相比具 有较高的纯度、总抗氧化活性和营养价值。 

(1)纯度：参考GB/T 14771-93、GB/T 5009.5-2003用克氏定氮仪检测纯度，用Sephedex G-25凝胶色谱柱检测分子量分布。本发明所得的产品中3000Da以下胶原肽鱼皮胶原肽的纯度为91.04％，其中，2000Da以下鱼皮胶原肽的占82.23％；3000Da以下鱼骨胶原肽的纯度为84.08％，其中，2000Da以下鱼骨胶原肽的占83.26％。均比国内学者所做的斑点叉尾鮰鱼(11.87％)、罗非鱼(57.3％)、鳕鱼(78.0％)同类分子量的要高。 

(2)总抗氧化活性：采用总抗氧化能力检测试剂盒(FRAP--Fe²⁺/Fe³⁺法)测试，本发明所得的产品中鱼皮胶原肽为3.39mmol/L，鱼骨胶原肽为3.80mmol/L，均高于同类市售海洋肽产品(参见表1)。 

表1  本发明的超氧自由基清除率 

(3)营养价值。采用氨基酸种类与含量测定的方法，将样品上氨基酸自动分析仪检测。本发明所得的产品中鱼皮胶原肽中羟脯氨酸含量10.18％，高于鳙鱼(3.74％)、鲈鱼(4％)；鱼骨胶原肽中羟脯氨酸含量6.22％，同样也高于以上二者，说明其营养价值极高。 

3、由于鱼皮产品的色泽主要来自鱼皮外表皮的黑色素，而本发明采用浅液层静态反应模式，浅液层可以保证不搅拌下充分反应，可直接抽滤上清进行微滤，免除了残渣去除的高速离心过程，因此，不仅简化了工艺，而且减耗节能。 

4、由于本发明中两种酶耦合反应采取非灭酶方式，因此，有效地防止了高温灭活致使活性丧失，并保持大分子酶完整结构，从而使其在纯化时更可能有效被去除，有效地提高了酶利用率和产品纯度。由于木瓜酶和和风味酶分步反应后抽滤取得的上清液色泽不同，木瓜酶液不进行脱色处理，仅对风味酶液进行脱色处理，处理后与木瓜酶上清液合并。不仅减少了脱色处理量，节省了原料，同时减少了胶原肽的损失。 

5、由于本发明中木瓜酶和和风味酶分步反应后抽滤取得的上清液色泽不 同，木瓜酶液不进行脱色处理，仅对风味酶液进行脱色处理，处理后与木瓜酶上清液合并，因此，不仅减少了脱色处理量，节省了原料，而且减少了胶原肽的损失。 

6、由于本发明采用高温对鱼骨进行前处理，因此，可有效去除附着肉和脂肪，再以微波辅助脱钙，大大提高了脱钙效率。 

7、提高了产品的加工性能。由于本发明综合考虑多种因素采用纯中性条件制备，在整个工艺制备过程中除采用活性蛋白酶外，不引入任何外来杂质及无机离子，因此，有效地保证了所得胶原肽的纯天然性，所形成的产品可以作为中间品而投入到其它行业和领域，从而提高了产品的加工性能。 

8、省时省料、节能降耗。由于本发明综合运用酶技术辅助提取，增加了提取率，缩短了时间(缩短0.5～1小时)，节省活性炭50％，因此，不但节约了能源，而且提高了提取操作的效率，同时为用化学转化或生物转化方法生产高附加值的产品奠定了基础。 

9、社会效益显著。由于本发明充分利用了废弃蛋白质资源，因此，有效地改变了我国蛋白质资源紧缺、利用率低下的局面，特别是利用冷水鱼蛋白废弃物，符合国家相关产业政策，不但充分利用了地域特色优势，而且促进了水产资源的可持续发展。 

10、改善环境。由于本发明合理利用废弃资源提取胶原肽，使其化废为宝，因此，不但改善了环境、减少了污染，而且还可实现转化再生资源。 

11、经济效益显著。经测试，采用本发明制得成品120g，所需成本约100元左右，与市场鱼胶原肽的400～500元/300g相比具有价格优势，因此，本发明具有极为重要的推广应用价值和广阔的市场空间。 

12、本发明提取方法简单，所制备的产品既方便，又安全。 

具体实施方式

材料： 

甘肃碧泊产业有限公司提供的鲑科的虹鳟。鱼皮、鱼骨基本成分含量的测定显示：皮、骨(湿基％)的水分含量分别为62.66％和55.38％(GB/T05009.3-2003《恒温干燥法》)；脂肪含量分别为1.53％和1.57％(GB/T05009.6-2003《索氏抽提法》)；灰分含量分别为2.02％和20.13％(GB/T05009.4-2003《灰化法》)；粗蛋白含量分别为31.88％和20.41％ (GB/T14771-93、GB/T 5009.5-2003《凯氏定氮法》)；羟脯氨酸含量分别为皮约10.18％，骨约6.22％(参见表2)。 

表2  本发明鱼皮和鱼骨的氨基酸分析结果 

氨基酸\样品名称  登记号	本发明鱼皮％  2009-112	本发明鱼骨％  2009-110	北京中食样品％  2009-111
				ASP	5.09	4.49	3.69
Thr	2.33	2.11	1.46
				Ser	4.02	3.4	1.9
Glu	8.93	7.77	6.1
				Gly	20.99	14.21	6.92
Ala	8.37	6.3	3.16
				Val	2.88	3.21	2.24
Met	1.85	1.29	0.6
				Ile	1.74	1.81	1.26
Leu	3.26	3.41	2.04
				Tyr	0.57	1.22	0.6
Phe	2.46	2.38	1.45
				Lys	2.61	2.76	2.48
His	1.41	1.25	0.69
				Arg	7.38	6.05	2.81
Pro	9.11	6.12	3.31
				Cys	0.74	6.17	0.73
Trp	0.25	0.42	0.3
				合计％	83.99	69.37	41.74

由蛋白含量和氨基酸总和计算，皮的羟脯氨酸含量约10.18％，骨为6.22％。皮、骨的胶原蛋白的氨基酸平均分子量分别为：116.91和112.81。经计算，鱼皮胶原蛋白总肽键摩尔数和鱼骨胶原蛋白总肽键摩尔数分别为8.55和8.86。 

木瓜蛋白酶(Papain)、风味蛋白酶(Flavourzyine)、胃蛋白酶(Pepsin)、活性炭，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、乙酸乙酯均为分析纯。 

实施例1  一种从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺，包括以下步骤： 

(1)材料选择及预处理： 

选择鲑鳟鱼下脚料中的鱼皮和鱼骨，并将两者分离；然后对鱼皮和鱼骨进行预处理。 

鱼皮预处理——将鱼皮首先进行除肉、去鳞、除掉鱼鳍；然后放入高速搅拌机中加入质量浓度为3％的NaCl，以2000rpm的速率进行搅拌清洗；15h后放入清洗池中，加入质量浓度为0.9％的NaCl在4℃下处理8～16h，不时搅拌脱除杂蛋白；最后用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h，进行脱脂。 

其中：鱼皮与质量浓度为3％的NaCl的质量体积比为1∶20；鱼皮与质量浓度为0.9％的NaCl的质量体积比为1∶10；鱼皮与乙酸乙酯的质量体积比为1∶20。 

鱼骨预处理——将鱼骨先在121℃温度下加热15min，然后采用搅拌机进行机械搅打15min，除掉附其上的肉；然后，用自来水洗净后放入脱脂罐中，用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h进行脱脂，最后采用粉碎机破碎，使骨粉碎至至少每单位骨节为最大颗粒；将碎骨按料液比1∶20放入盛有质量浓度为0.5％EDTA的脱钙液中，将脱钙液放入冰浴环境(冰浴环境依据冰量3～5分钟换冰一次，控温在4～10℃。)反复20次，骨节变软，期间换脱钙液4次。 

其中：鱼骨与乙酸乙酯的质量体积比均为1∶20。 

分别对处理后的鱼皮和鱼骨用自来水洗净、沥干，得到新鲜鱼皮和新鲜鱼骨原料，在-20℃中保存备用。 

(2)分别对新鲜鱼皮原料和所述新鲜鱼骨原料进行酶耦合水解反应。 

新鲜鱼皮原料耦合反应——将新鲜鱼皮原料中加入其质量的0.4％的木瓜蛋白酶，并在55℃水中按料液比1∶10静态反应0.8h后(静态反应是指在木瓜蛋白酶的反应中不进行搅拌，以便之后抽滤的进行，更重要的是避免上清液A的脱色过程，减少脱色体积省料节时节能。)，调整料液比至1∶18，反应1～2h，经采用4～6层纱布粗滤得到上清液A和残渣A。 

上清液A中加入新鲜鱼皮原料质量的0.35％的风味蛋白酶，在50℃下反应2～3h后抽滤，得到上清液B。 

残渣A中加入水，使其料液质量比为1∶10，然后再加入新鲜鱼皮原料质量的0.3％的风味蛋白酶，在50℃下经搅拌反应2～3h、抽滤得上清液C。 

最后上清液C中加新鲜鱼皮原料质量的1.75％的活性炭，在40℃下反应50～60min，室温下静置4～6h后，离心过滤，得到上清液D；将上清液D和所述上清液B合并，得到新鲜鱼皮耦合反应上清液。 

新鲜鱼骨原料耦合反应——将新鲜鱼骨原料匀浆用匀浆机进行匀浆，以利于胶原蛋白的溶出；然后，按料液比1∶30加入新鲜鱼骨原料质量1.0％的胃蛋白酶，在60℃下反应5h后，调节料液比至1∶35；然后加入新鲜鱼骨原料质量1.2％的风味蛋白酶，在55℃下反应3～5h，采用4～6层纱布粗滤，得到上清液E和残渣B。 

残渣B经离心过滤后，得到上清液F。 

将上清液F和上清液E合并后，加新鲜鱼骨原料质量1.75％的活性炭，在40℃下反应50～60min，室温下静置4～6h并离心过滤后，得到新鲜鱼骨耦合反应上清液。 

(3)目标胶原肽的纯化与浓缩： 

分别将新鲜鱼皮耦合反应上清液和新鲜鱼骨耦合反应上清液依次经过0.4～0.5μm的纤维素酯膜单膜、0.4～0.5μm的纤维素酯膜双膜、0.1～0.25μm的纤维素酯膜单膜、0.1～0.25μm的纤维素酯膜双膜过滤各一次后，所得过滤液分别在55℃和57℃下浓缩至原体积的1/3～1/4倍；然后采用截留分子量为3000道尔顿的聚醚砜树脂透析膜过滤，所得过滤液再在55℃和57℃下浓缩至原体积的1/8～1/10倍，分别得到鱼皮浓缩液和鱼骨浓缩液。 

(4)目标胶原肽粉剂的制备： 

分别将鱼皮浓缩液和鱼骨浓缩液在-20℃低温下预冻，采用Heto Lyo-lab3000型冷冻干燥机、在4x10⁴hPa、-55℃下进行冷冻干燥后，过60～80目筛，即得分子量小于3000Da的鱼皮胶原肽和鱼骨胶原肽。 

实施例2  一种从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺，包括以下步骤： 

(1)材料选择及预处理： 

选择鲑鳟鱼下脚料中的鱼皮和鱼骨，并将两者分离；然后对鱼皮和鱼骨进行预处理。 

鱼皮预处理——将鱼皮首先进行除肉、去鳞、除掉鱼鳍；然后放入高速 搅拌机中加入质量浓度为3％的NaCl，以2000rpm的速率进行搅拌清洗；15h后放入清洗池中，加入质量浓度为0.9％的NaCl在4℃下处理8～16h，不时搅拌脱除杂蛋白；最后用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h，进行脱脂。 

其中：鱼皮与质量浓度为3％的NaCl的质量体积比为1∶30；鱼皮与质量浓度为0.9％的NaCl的质量体积比为1∶20；鱼皮与乙酸乙酯的质量体积比为1∶30。 

鱼骨预处理——将鱼骨先在121℃温度下加热15min，然后采用搅拌机进行机械搅打15min，除掉附其上的肉；然后，用自来水洗净后放入脱脂罐中，用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h进行脱脂，最后采用粉碎机破碎，使骨粉碎至至少每单位骨节为最大颗粒；将碎骨按料液比1∶20放入盛有质量浓度为0.5％EDTA的脱钙液中，将脱钙液放入冰浴环境(冰浴环境依据冰量3～5分钟换冰一次，控温在4～10℃。)反复20次，骨节变软，期间换脱钙液4次。 

其中：鱼骨与乙酸乙酯的质量体积比均为1∶30。 

分别对处理后的鱼皮和鱼骨用自来水洗净、沥干，得到新鲜鱼皮和新鲜鱼骨原料，在-10℃中保存备用。 

(2)分别对新鲜鱼皮原料和所述新鲜鱼骨原料进行酶耦合水解反应。 

新鲜鱼皮原料耦合反应——将新鲜鱼皮原料中加入其质量的0.7％的木瓜蛋白酶，并在65℃水中按料液比1∶15静态反应1.5h后(静态反应是指在木瓜蛋白酶的反应中不进行搅拌，以便之后抽滤的进行，更重要的是避免上清液A的脱色过程，减少脱色体积省料节时节能。)，调整料液比至1∶25，反应1～2h，经采用4～6层纱布粗滤得到上清液A和残渣A。 

上清液A中加入新鲜鱼皮原料质量的0.35％的风味蛋白酶，在60℃下反应2～3h后抽滤，得到上清液B。 

残渣A中加入水，使其料液质量比为1∶20，然后再加入新鲜鱼皮原料质量的0.3％的风味蛋白酶，在60℃下经搅拌反应2～3h、抽滤得上清液C。 

最后上清液C中加新鲜鱼皮原料质量的1.75％的活性炭，在50℃下反应50～60min，室温下静置4～6h后，离心过滤，得到上清液D；将上清液D和所述上清液B合并，得到新鲜鱼皮耦合反应上清液。 

新鲜鱼骨原料耦合反应——将新鲜鱼骨原料匀浆用匀浆机进行匀浆，以 利于胶原蛋白的溶出；然后，按料液比1∶35加入新鲜鱼骨原料质量1.4％的胃蛋白酶，在65℃下反应8h后，调节料液比至1∶40；然后加入新鲜鱼骨原料质量1.2％的风味蛋白酶，在60℃下反应3～5h，采用4～6层纱布粗滤，得到上清液E和残渣B。 

残渣B经离心过滤后，得到上清液F。 

将上清液F和上清液E合并后，加新鲜鱼骨原料质量1.75％的活性炭，在50℃下反应50～60min，室温下静置4～6h并离心过滤后，得到新鲜鱼骨耦合反应上清液。 

(3)目标胶原肽的纯化与浓缩： 

分别将新鲜鱼皮耦合反应上清液和新鲜鱼骨耦合反应上清液依次经过0.4～0.5μm的纤维素酯膜单膜、0.4～0.5μm的纤维素酯膜双膜、0.1～0.25μm的纤维素酯膜单膜、0.1～0.25μm的纤维素酯膜双膜过滤各一次后，所得过滤液分别在55℃和57℃下浓缩至原体积的1/3～1/4倍；然后采用截留分子量为3000道尔顿的聚醚砜树脂透析膜过滤，所得过滤液再在55℃和57℃下浓缩至原体积的1/8～1/10倍，分别得到鱼皮浓缩液和鱼骨浓缩液。 

(4)目标胶原肽粉剂的制备： 

分别将鱼皮浓缩液和鱼骨浓缩液在-20℃低温下预冻，采用Heto Lyo-lab3000型冷冻干燥机、在4x10⁴hPa、-55℃下进行冷冻干燥后，过60～80目筛，即得分子量小于3000Da的鱼皮胶原肽和鱼骨胶原肽。 

实施例3  一种从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺，包括以下步骤： 

(1)材料选择及预处理： 

选择鲑鳟鱼下脚料中的鱼皮和鱼骨，并将两者分离；然后对鱼皮和鱼骨进行预处理。 

鱼皮预处理——将鱼皮首先进行除肉、去鳞、除掉鱼鳍；然后放入高速搅拌机中加入质量浓度为3％的NaCl，以2000rpm的速率进行搅拌清洗；15h后放入清洗池中，加入质量浓度为0.9％的NaCl在4℃下处理8～16h，不时搅拌脱除杂蛋白；最后用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h，进行脱脂。 

其中：鱼皮与质量浓度为3％的NaCl的质量体积比为1∶25；鱼皮与质量浓度为0.9％的NaCl的质量体积比为1∶15；鱼皮与乙酸乙酯的质量体积比 为1∶25。 

鱼骨预处理——将鱼骨先在121℃温度下加热15min，然后采用搅拌机进行机械搅打15min，除掉附其上的肉；然后，用自来水洗净后放入脱脂罐中，用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h进行脱脂，最后采用粉碎机破碎，使骨粉碎至至少每单位骨节为最大颗粒；将碎骨按料液比1∶20放入盛有质量浓度为0.5％EDTA的脱钙液中，将脱钙液放入冰浴环境(冰浴环境依据冰量3～5分钟换冰一次，控温在4～10℃。)反复20次，骨节变软，期间换脱钙液4次。 

其中：鱼骨与乙酸乙酯的质量体积比均为1∶25。 

分别对处理后的鱼皮和鱼骨用自来水洗净、沥干，得到新鲜鱼皮和新鲜鱼骨原料，在-15℃中保存备用。 

(2)分别对新鲜鱼皮原料和所述新鲜鱼骨原料进行酶耦合水解反应。 

新鲜鱼皮原料耦合反应——将新鲜鱼皮原料中加入其质量的0.5％的木瓜蛋白酶，并在60℃水中按料液比1∶13静态反应1.1h后(静态反应是指在木瓜蛋白酶的反应中不进行搅拌，以便之后抽滤的进行，更重要的是避免上清液A的脱色过程，减少脱色体积省料节时节能。)，调整料液比至1∶20，反应1～2h，经采用4～6层纱布粗滤得到上清液A和残渣A。 

上清液A中加入新鲜鱼皮原料质量的0.35％的风味蛋白酶，在55℃下反应2～3h后抽滤，得到上清液B。 

残渣A中加入水，使其料液质量比为1∶15，然后再加入新鲜鱼皮原料质量的0.3％的风味蛋白酶，在55℃下经搅拌反应2～3h、抽滤得上清液C。 

最后上清液C中加新鲜鱼皮原料质量的1.75％的活性炭，在45℃下反应50～60min，室温下静置4～6h后，离心过滤，得到上清液D；将上清液D和所述上清液B合并，得到新鲜鱼皮耦合反应上清液。 

新鲜鱼骨原料耦合反应——将新鲜鱼骨原料匀浆用匀浆机进行匀浆，以利于胶原蛋白的溶出；然后，按料液比1∶32加入新鲜鱼骨原料质量1.2％的胃蛋白酶，在63℃下反应6h后，调节料液比至1∶37；然后加入新鲜鱼骨原料质量1.2％的风味蛋白酶，在57℃下反应3～5h，采用4～6层纱布粗滤，得到上清液E和残渣B。 

残渣B经离心过滤后，得到上清液F。 

将上清液F和上清液E合并后，加新鲜鱼骨原料质量1.75％的活性炭， 在45℃下反应50～60min，室温下静置4～6h并离心过滤后，得到新鲜鱼骨耦合反应上清液。 

(3)目标胶原肽的纯化与浓缩： 

分别将新鲜鱼皮耦合反应上清液和新鲜鱼骨耦合反应上清液依次经过0.4～0.5μm的纤维素酯膜单膜、0.4～0.5μm的纤维素酯膜双膜、0.1～0.25μm的纤维素酯膜单膜、0.1～0.25μm的纤维素酯膜双膜过滤各一次后，所得过滤液分别在55℃和57℃下浓缩至原体积的1/3～1/4倍；然后采用截留分子量为3000道尔顿的聚醚砜树脂透析膜过滤，所得过滤液再在55℃和57℃下浓缩至原体积的1/8～1/10倍，分别得到鱼皮浓缩液和鱼骨浓缩液。 

(4)目标胶原肽粉剂的制备： 

分别将鱼皮浓缩液和鱼骨浓缩液在-20℃低温下预冻，采用喷雾干燥机在80℃下进行干燥后，过60～80目筛，即得分子量小于3000Da的鱼皮胶原肽和鱼骨胶原肽。 

Claims (1)

1.一种从鲑鳟鱼废弃物中提取活性胶原肽的工艺，包括以下步骤：

(1)材料选择及预处理：

选择鲑鳟鱼下脚料中的鱼皮和鱼骨，并将两者分离；分别对所述鱼皮和鱼骨进行预处理后洗净、沥干，得到新鲜鱼皮和新鲜鱼骨原料；

所述鱼皮预处理是指将所述鱼皮首先进行除肉、去鳞、除掉鱼鳍；然后用质量浓度为3％的NaCl搅拌清洗，再用质量浓度为0.9％的NaCl在4℃下处理8～16h；最后用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h，进行脱脂；所述清洗时鱼皮与质量浓度为3％的NaCl的质量体积比为1∶20～30；所述处理时鱼皮与质量浓度为0.9％的NaCl的质量体积比为1∶10～20；

所述鱼骨预处理是指将所述鱼骨经机械搅打除掉附其上的肉后，再用体积浓度为10％的乙酸乙酯在4℃下间歇搅拌处理20～24h进行脱脂，最后经破碎后进行脱钙；

所述鱼皮或鱼骨与乙酸乙酯的质量体积比均为1∶20～30；

(2)分别对所述新鲜鱼皮原料和所述新鲜鱼骨原料进行酶耦合水解反应：

新鲜鱼皮原料耦合反应——是指将所述新鲜鱼皮原料中加入其质量的0.4～0.7％的木瓜蛋白酶，并在55～65℃水中按料液比1∶10～1∶15静态反应0.8～1.5h后，调整料液比至1∶18～1∶25，反应1～2h，经粗滤得到上清液A和残渣A；所述上清液A中加入所述新鲜鱼皮原料质量的0.35％的风味蛋白酶，在50～60℃下反应2～3h后抽滤，得到上清液B；所述残渣A中加入水，使其料液质量比为1∶10～1∶20，然后再加入所述新鲜鱼皮原料质量的0.3％的风味蛋白酶，在50～60℃下经搅拌反应2～3h、抽滤得上清液C；最后所述上清液C中加所述新鲜鱼皮原料质量的1.75％的活性炭，在40～50℃下反应50～60min，室温下静置4～6h后，离心过滤，得到上清液D；将所述上清液D和所述上清液B合并，得到新鲜鱼皮耦合反应上清液；

新鲜鱼骨原料耦合反应——是指将所述新鲜鱼骨原料匀浆后，按料液比1∶30～1∶35加入所述新鲜鱼骨原料质量1.0～1.4％的胃蛋白酶，在60～65℃下反应5～8h后，调节料液比至1∶35～1∶40；然后加入所述新鲜鱼骨原料质量1.2％的风味蛋白酶，在55～60℃下反应3～5h，粗滤，得到上清液E和残渣B；所述残渣B经离心过滤后，得到上清液F；将所述上清液F和所述上清液E合并后，加所述新鲜鱼骨原料质量1.75％的活性炭，在40～50℃下反应50～60min，室温下静置4～6h并离心过滤后，得到新鲜鱼骨耦合反应上清液；

所述粗滤是指采用4～6层纱布过滤；

(3)目标胶原肽的纯化与浓缩：

分别将所述新鲜鱼皮耦合反应上清液和所述新鲜鱼骨耦合反应上清液依次经过0.4～0.5μm的纤维素酯膜单膜、0.4～0.5μm的纤维素酯膜双膜、0.1～0.25μm的纤维素酯膜单膜、0.1～0.25μm的纤维素酯膜双膜过滤各一次后，所得过滤液分别在55℃和57℃下浓缩至原体积的1/3～1/4倍；然后采用截留分子量为3000道尔顿的聚醚砜树脂透析膜过滤，所得过滤液再在55℃和57℃下浓缩至原体积的1/8～1/10倍，分别得到鱼皮浓缩液和鱼骨浓缩液；

(4)目标胶原肽粉剂的制备：

分别将所述鱼皮浓缩液和所述鱼骨浓缩液经冷冻干燥或喷雾干燥、过60～80目筛后，即得分子量小于3000Da的鱼皮胶原肽和鱼骨胶原肽。