CN102199646A - 一种利用鱼皮制备胶原蛋白肽的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用鱼皮制备胶原蛋白肽的方法，是将鱼皮洗净、沥干、剪碎后，首先在75％乙醇中浸泡15min，取出后用无菌水浸泡冲洗3～5次后沥干；然后再将鱼皮加入到装有无菌水的发酵罐中，接入菌种进行发酵，且发酵的鱼皮的浓度为4％～8％，接入的菌种量为1％～5％，接入的菌种的菌龄为14h～18h，发酵温度为30℃～37℃，溶解氧为30％～40％，发酵时间为48～56h，发酵结束后发酵液经过滤去除菌体，再进行灭酶、真空浓缩、喷雾干燥得到胶原蛋白肽。本发明直接以发酵法制备胶原蛋白肽，与现有的以鱼皮为原料制备胶原蛋白肽的方法相比，简化了胶原蛋白肽的制备工艺，降低了胶原蛋白肽的生产成本，且环保不污染环境，有着良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用鱼皮制备胶原蛋白肽的方法。
背景技术
胶原蛋白(Collagen)是一种高分子蛋白质，丝状的胶原蛋白纤维，能使皮肤保持结实而有弹性。胶原蛋白具有很强的生物活性和生物功能，能参与细胞的迁移、分化和增殖，使骨骼、肌腱、软骨和皮肤具有一定的机械强度。胶原蛋白肽是胶原蛋白在一定的化学作用或酶的作用下发生“水解”反应后得到的分子量在10000dalton以下的产物。胶原蛋白肽具有独特的生理活性，它不仅有蛋白质的营养特性，消化吸收率可达100％，而且有保护胃粘膜、抗溃疡、抗氧化、抗过敏、抗肿瘤、抗衰老、降血压、降胆固醇、增强骨强度、预防骨质疏松、预防关节炎、促进伤口愈合、促进角膜上皮细胞的修复和生长、促进皮肤胶原代谢、免疫调节等多种生理功能。近年来，胶原蛋白肽已广泛应用于生物、医疗、食品、化妆品等诸多领域。胶原蛋白肽的用范围也日趋广泛，其需求量正逐年增长。以往提取胶原蛋白肽的原料它们主要来源于畜禽动物组织，但由于宗教和习俗等原因，有些地区不能使用。再加上近年来，由于疯牛病和口蹄疫的影响，人们已经开始转向从鱼类中提取胶原蛋白肽，因为其所提取的胶原蛋白肽更为安全。
目前，关于以鱼皮为原料制备胶原蛋白肽的方法国内已有大量的研究和报道。
专利CN101481723A“一种用鲤鱼皮制备胶原蛋白肽的方法”公开了一种利用鲤鱼皮制备胶原蛋白肽的方法，包括原料处理，氯化钠去除非胶原蛋白，石油醚萃取去除脂肪，柠檬酸提取胶原蛋白和木瓜蛋白酶、风味酶共同酶解，减压浓缩，喷雾干燥即可得到胶原蛋白肽。专利CN101407834A“一种利用鳕鱼皮制备胶原蛋白肽的方法”公开了一种利用鳕鱼皮制备胶原蛋白肽的方法：其选用鳕鱼皮为原料，加入浓度为0.02～0.05％的氢氧化钠和氢氧化钙的混合液浸泡，然后用清水洗涤至pH值中性，加入浓度为0.3～0.6％的稀酸溶液浸泡后再用清水洗涤至pH值中性；将鱼皮剪碎，在热水中搅拌，抽提，提取胶原蛋白，过滤除去不溶物；将胶原蛋白提取液调节至pH值中性，加入酶进行酶解得酶解液，灭酶过滤后，真空浓缩，喷雾干燥后得到胶原蛋白肽粉。专利CN1582771A“一种用鱼皮生产胶原蛋白肽的工艺”公开了一种用鱼皮生产胶原蛋白肽的工艺：它是利用鱼皮作为提取材料，先将鱼皮用水洗净后放在稀碱水中浸泡后去除其上的杂蛋白，再以醋酸水溶液溶解胶原蛋白后加酶水解，使胶原蛋白形成小分子肽，并去除苦味肽后以活性炭过滤脱色，最后浓缩、干燥，制成胶原蛋白肽。以上这些方法存在以下问题：①工艺复杂。这些方法都需要经历除杂蛋白、去除脂肪，提取胶原蛋白再酶解胶原蛋白得到胶原蛋白肽这几个程序，工艺复杂；②污染环境。为了去除鱼皮上的杂蛋白和脂肪，需要加入化学试剂，带来了环境污染的问题；③成本高。以上这些方法，程序多工艺复杂，生产成本高，再加上需要加入昂贵的蛋白酶，进一步增加了生产成本。
《碱性蛋白酶水解罗非鱼皮提取胶原蛋白肽的最佳条件研究》(食品研究与开发，2008年第9期)一文报道了一种以罗非鱼皮为原料制备胶原蛋白肽的方法，该方法是先将罗非鱼皮加入脂肪酶酶解去除脂肪，然后再加蛋白酶酶解得到胶原蛋白肽。该方法虽然在整个程序中没有加入化学试剂，但存在着脂肪去除不彻底，经过脱脂处理的鱼皮脂肪含量仍有0.37％；另外需要加入昂贵的蛋白酶和脂肪酶，胶原蛋白肽生产成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种以鱼皮为原料制备胶原蛋白肽的方法，与现有技术相比，该方法工艺简单，成本低廉，且环保不污染环境。
本发明提供的一种以鱼皮为原料制备胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
(1)在发酵罐中加入水，并于121℃灭菌20min；
(2)清除鱼皮上的鱼鳞及皮下组织，用自来水洗净后沥干，剪成1×1cm的碎片，剪成的碎片于75％乙醇中浸泡15min，取出用无菌水浸泡冲洗3～5次后沥干；
(3)将用无菌水浸泡冲洗后沥干的鱼皮碎片加入到冷却到室温的发酵罐中，使鱼皮的浓度为4％～8％；
(4)向发酵罐中接入通过PDA液体培养基扩大培养好菌种，接入的菌种为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌中的一种，接入的菌种量为1％～5％，接入的菌种的菌龄为14h～18h；
(5)发酵过程的控制，发酵温度为30℃～37℃，溶解氧为30％～40％，发酵时间为48～56h；
(6)发酵结束后发酵液经过滤去除菌体，过滤后经100℃灭酶5min，灭酶后再进行真空浓缩、喷雾干燥而得到胶原蛋白肽。
与现有的以鱼皮为原料制备胶原蛋白肽的方法相比，本发明有以下优点：
(1)工艺简单 本发明通过直接加菌发酵的方法来制备胶原蛋白肽，微生物发酵过程中产生脂肪酶和蛋白酶。脂肪酶酶解脂肪，其酶解产物被微生物作为碳源完全利用，从而使脂肪得到去除。蛋白酶酶解杂蛋白提取出胶原蛋白，并将胶原蛋白进一步酶解得到胶原蛋白肽。与现有技术相比，本发明将杂蛋白的去除、脂肪的去除、胶原蛋白的提取和酶解胶原蛋白这四道程序通过加菌发酵这一个程序而得以完成，工艺大大简化。
(2)成本低廉 本发明不但通过简化胶原蛋白肽制备工艺而降低其生产成本；而且其制备胶原蛋白肽的过程中，不用加入昂贵的蛋白酶，进一步降低其制备胶原蛋白肽的生产成本。
(3)环保无污染 与现有技术相比，本发明提供的制备方法不需要加入化学试剂进行去除杂蛋白和脂肪，不会带来环境污染的问题。
本发明通过加菌发酵法制备胶原蛋白肽，大大降低了胶原蛋白肽制备的生产成本，且纯度高，质量好，还不会带来环境污染的问题，有着很好的应用前景。
具体实施方式
本发明提供的一种以鱼皮为原料制备胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
(1)在发酵罐中加入水，并于121℃灭菌20min；
(2)清除鱼皮上的鱼鳞及皮下组织，用自来水洗净后沥干，剪成1×1cm的碎片，剪成的碎片于75％乙醇中浸泡15min，取出用无菌水浸泡冲洗3～5次后沥干；
(3)将用无菌水浸泡冲洗后沥干的鱼皮碎片加入到冷却到室温的发酵罐中，使鱼皮的浓度为4％～8％；
(4)向发酵罐中接入通过PDA液体培养基扩大培养好菌种，接入的菌种为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌中的一种，接入的菌种量为1％～5％，接入的菌种的菌龄为14h～18h；
(5)发酵过程的控制，发酵温度为30℃～37℃，溶解氧为30％～40％，发酵时间为48～56h；
(6)发酵结束后发酵液经过滤去除菌体，过滤后经100℃灭酶5min，灭酶后再进行真空浓缩、喷雾干燥而得到胶原蛋白肽。
为了更好地理解本发明，下面就原料的选择、发酵菌种的选择、发酵参数的选择结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
在发酵罐中加入水50公斤的水，并于121℃灭菌20min。取冷冻保藏的罗非鱼鱼皮，在室温下解冻，清除鱼皮上的鱼鳞及皮下组织，用自来水洗净后沥干。称取2公斤洗净后沥干的鱼皮，剪成1×1cm的碎片，剪成的碎片于75％乙醇中浸泡15min，取出用无菌水浸泡冲洗3～5次后沥干，并将沥干后的鱼皮加入到冷却到室温的发酵罐中。向发酵罐中接入菌龄为14h的，通过PDA液体培养基扩大培养好的纳豆芽孢杆菌菌种2.5L。发酵温度为30℃，溶解氧为40％，发酵时间为56h。发酵结束后发酵液经过滤去除菌体，过滤后经100℃灭酶5min，灭酶后进行真空浓缩、喷雾干燥得到胶原蛋白肽。
实施例2
在发酵罐中加入水50公斤的水，并于121℃灭菌20min。取冷冻保藏的金枪鱼鱼皮，在室温下解冻，清除鱼皮上的鱼鳞及皮下组织，用自来水洗净后沥干。称取4公斤洗净后沥干的鱼皮，剪成1×1cm的碎片，剪成的碎片于75％乙醇中浸泡15min，取出用无菌水浸泡冲洗3～5次后沥干，并将沥干后的鱼皮加入到冷却到室温的发酵罐中。向发酵罐中接入菌龄为18h的通过PDA液体培养基扩大培养好的枯草芽孢杆菌菌种0.5L。发酵温度为37℃，溶解氧为30％，发酵时间为48h。发酵结束后发酵液经过滤去除菌体，过滤后经100℃灭酶5min，灭酶后进行真空浓缩、喷雾干燥得到胶原蛋白肽。
实施例3
在发酵罐中加入水50公斤的水，并于121℃灭菌20min。取冷冻保藏的军曹鱼鱼皮，在室温下解冻，清除鱼皮上的皮下组织，用自来水洗净后沥干。称取3公斤洗净后沥干的鱼皮，剪成1×1cm的碎片，剪成的碎片于75％乙醇中浸泡15min，取出用无菌水浸泡冲洗3～5次后沥干，并将沥干后的鱼皮加入到冷却到室温的发酵罐中。向发酵罐中接入菌龄为16h的通过PDA液体培养基扩大培养好的地衣芽孢杆菌菌种1.5L。发酵温度为33℃，溶解氧为35％，发酵时间为52h。发酵结束后发酵液经过滤去除菌体，过滤后经100℃灭酶5min，灭酶后进行真空浓缩、喷雾干燥得到胶原蛋白肽。
Claims (3)
1.一种利用鱼皮制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在发酵罐中加入水，并于121℃灭菌20min；
(2)清除鱼皮上的鱼鳞及皮下组织，用自来水洗净后沥干，剪成1×1cm的碎片，剪成的碎片于75％乙醇中浸泡15min，取出用无菌水浸泡冲洗3～5次后沥干；
(3)将用无菌水浸泡冲洗后沥干的鱼皮碎片加入到冷却到室温的发酵罐中，使鱼皮的浓度为4％～8％；
(4)向发酵罐中接入通过PDA液体培养基扩大培养好的菌种，接入的菌种量为1％～5％，接入的菌种的菌龄为14h～18h；
(5)发酵过程的控制，发酵温度为30℃～37℃，溶解氧为30％～40％，发酵时间为48～56h；
(6)发酵结束后发酵液经过滤去除菌体，过滤后经100℃灭酶5min，灭酶后再进行真空浓缩、喷雾干燥而得到胶原蛋白肽。
2.据权利要求1所述的一种利用鱼皮制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于它所用的鱼皮为新鲜或冰冻保藏的海水鱼鱼皮和淡水鱼鱼皮，包括金枪鱼鱼皮、军曹鱼鱼皮、三文鱼鱼皮、鲨鱼鱼皮、比目鱼鱼皮、鳕鱼鱼皮、罗非鱼鱼皮、青鱼鱼皮、草鱼鱼皮、鲤鱼鱼皮。
3.据权利要求1所述的一种利用鱼皮制备胶原蛋白肽的方法，其特征在于所采用的发酵菌种为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌中的一种。
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