CN102690853A

CN102690853A - 一种鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的制备方法

Info

Publication number: CN102690853A
Application number: CN2012100765381A
Authority: CN
Inventors: 杨会成; 许丹; 郑斌; 周宇芳; 廖妙飞; 钟明杰; 付万冬; 马华威
Original assignee: Zhejiang Marine Development Research Institute
Current assignee: Zhejiang Marine Development Research Institute
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-03-22
Also published as: CN102690853B

Abstract

本发明公开了一种鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的制备方法，本发明采用由胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶三种酶组成的复合酶，在超声波条件下协同作用于鱿鱼皮胶原蛋白，对鱿鱼皮胶原蛋白进行酶解，经脱苦脱色、真空浓缩后、喷雾干燥后得到鱿鱼皮低分子胶原蛋白肽。本发明的制备方法简单，过程易于控制，无环境污染，而且酶解时间短，生产效率高，可以提高酶解速度与胶原蛋白肽的提取率，通过本发明得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽易于消化吸收，并且无异味、色泽均一、生物性能良好，更易被人体所消化吸收。

Description

一种鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶原蛋白肽的制备方法，尤其是涉及一种鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的制备方法。

背景技术

胶原蛋白，或称胶原，是由动物细胞合成的一种生物性高分子，广泛存在于动物骨、腱、软骨和皮肤及其它结缔组织中，具有支撑器官、保护机体的功能。胶原是哺乳动物体内含量最多的蛋白质，约占动物体内蛋白质总量的三分之一。近年来，随着胶原提取技术的发展，对其性质、结构等方面研究的深入，以及对胶原蛋白与胶原多肽的生物功能等性能认识的提高，胶原蛋白的研究及应用成为一个热点。但由于胶原蛋白独特的三股超螺旋结构，性质十分稳定，一般的加工温度及短时间加热都不能使其分解，从而造成其消化吸收较困难，不易被人体充分利用，而将胶原蛋白水解为胶原多肽则其在消化吸收、营养、功能特性等方面都会得到显著的提高。

长期以来，人们都是使用猪、牛的皮和骨提取胶原蛋白，但因疯牛病、口蹄疫等疾病的爆发，使得陆生动物来源的胶原蛋白在应用方面受到了极大限制。而海洋动物含有丰富的胶原蛋白，且生物安全性好，具有很大的开发潜力。

鱿鱼作为我国一种主要的海洋加工原料，加工过程中约有35%的头、足、内脏、表皮等副产物产生，其中鱿鱼皮占8-13%，而鱿鱼皮中胶原蛋白含量约为其干重的70-80%。对于这些副产物的处理，一般企业采用掩埋丢弃的方法或者简单加工做成饲料，这不仅造成资源的极大浪费，更严重的是直接导致环境污染，因此将鱿鱼皮中的胶原蛋白肽提取出来，不仅能够提高企业的经济效益，还能提高鱿鱼的附加值。

例如，中国专利申请公布号：CN102217699A，申请公布日：2011年10月19日，公开了一种鱿鱼皮蛋白活性肽的制备方法，将鱿鱼皮洗净剪成块状，加入NaOH水溶液浸泡2-8d进行脱色，再经水洗至pH中性；加入Ca(OH)₂溶液浸泡2-4d进行固色，再经水洗至pH中性；在55-75℃的pH中性水中处理0.5-1.5h过滤，除去不溶性蛋白，提取得到鱼皮蛋白液；最后，将该液于110-121℃高压处理30～120min，既得鱿鱼皮蛋白活性肽。其不足之处在于，首先该发明需要先将鱿鱼皮在NaOH水溶液中浸泡2-8d进行脱色，再在Ca(OH)₂溶液中浸泡2-4d进行固色，制备周期较长，其次，该发明采用高压处理法处理鱿鱼皮蛋白制备出生物活性肽，制备条件要求严格，制备过程及胶原蛋白的分子量不易控制，另外，该发明是采用PH中性水为蛋白提取剂，蛋白提取率较低。

发明内容

本发明是为了克服现有技术所存在的上述的不足，提供了一种制备过程简单易控制，制备周期短，且提取率与纯度高的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

（1）将鱿鱼皮清洗后捣碎。捣碎是为了增加鱿鱼皮的体表接触面积，使鱿鱼皮能更好地接触各种溶液，捣碎可用捣碎机直接捣碎或用剪刀剪碎。

（2）在捣碎的鱿鱼皮中加入稀碱溶液，浸泡24-30 h后用水洗涤至pH为中性，再加入正丁醇溶液，搅拌16-24 h后用水洗涤至pH为中性并沥干。加入稀碱溶液浸泡以去除杂蛋白，加入正丁醇溶液以去除脂肪，以提高产物的品质。

（3）在已沥干的鱿鱼皮中加入稀酸溶液，加热至60-90℃，并不断搅拌抽提6-8h，过滤后得到胶原蛋白粗提液。加入稀酸溶液后加热以溶解抽提胶原蛋白。

（4）调节胶原蛋白粗提液pH为7-8后加入复合酶，在超声条件下进行酶解，酶解后灭酶。胶原蛋白肽的分子量越小越容易被人体吸收利用，由于单酶仅能作用于蛋白质分子中特定的肽键，因此采用单一蛋白酶难以获得低分子量的胶原蛋白肽，而通过多种蛋白酶协同作用，可作用于胶原蛋白的不同位点，从而获得低分子量的胶原蛋白肽，超声波具有良好的乳化效应，可以极大降低溶液的张力和粘度、加快非均相体系的混合，使得胶原蛋白与复合酶之间的接触更加均匀与充分，通过超声波与复合酶的协同作用，可以明显提高酶解速度和胶原蛋白肽提取率。

（5）对步骤（4）中所得的酶解液选用分子截留量为1000kd的超滤膜进行超滤，收集滤液。胶原蛋白肽的分子量越小越容易被人体吸收利用，而寡肽的平均分子量为100-860Da，因此选用分子截留量为1000kd的超滤膜进行超滤，可以选择更易被人体所消化吸收的寡肽。

（6）将所得滤液经脱苦脱色、真空浓缩、喷雾干燥后即得鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽。脱苦脱色用于去除鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的异味和颜色，以提高品质。

作为优选，步骤（2）中所述的稀碱溶液为质量分数为0.2%-0.5%的KOH溶液或NaOH溶液，每克鱿鱼皮加30-50 ml所述的稀碱溶液。

作为优选，步骤（2）中所述的正丁醇溶液中正丁醇的体积百分含量为10%-15%，每克鱿鱼皮加30-50 ml所述的正丁醇溶液。

作为优选，步骤（3）中所述的稀酸溶液为质量分数为0.2%-0.5%的醋酸溶液或柠檬酸溶液，每克鱿鱼皮加50-80 ml所述的稀酸溶液。

作为优选，步骤（4）中所述的复合酶由胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶组成，复合酶的加入量为鱿鱼皮湿重的3%-5%，酶解时间为1-2h，酶解温度为50-60℃。胰蛋白酶主要作用于蛋白质中碱性氨基酸羧基侧形成的肽键；木瓜蛋白酶具有较宽的底物特异性，而碱性蛋白酶主要作用于疏水氨基酸的羧基侧所形成的肽键；三者协同作用于胶原蛋白，其释放寡肽的比例高，平均分子量为100-860Da，能更好的被人体吸收。

作为优选，所述的复合酶中，各酶的质量百分含量为：胰蛋白酶 5%-8%，木瓜蛋白酶65%-70%，碱性蛋白酶25-30%。胶原蛋白肽的功能特性与其分子量密切相关，目前普遍认为分子量低于3KDa的胶原蛋白肽具有多种生理活性，但由于胶原蛋白肽的分子量分布很大程度上取决于几种蛋白酶的组合方式和比例，因此确定复合酶的组成和比例就显得尤为重要，而本发明中复合酶的比例关系，可以使鱿鱼皮酶解得到平均分子量为100-860Da的寡肽，更易被人体所消化吸收。

作为优选，所述的超声条件为超声波频率为25-40kHz，功率为100-400W。

作为优选，所述的脱苦脱色过程为在滤液中加入活性碳，在40-60℃搅拌1-3h后过滤除去活性碳。用活性炭吸附进行脱苦脱色，不仅操作简单，成本较低，而且效果好。

本发明的原料丰富易得，可以提高鱿鱼皮的附加价值，另外本发明采用由胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶三种酶组成的复合酶，在超声波条件下协同作用于鱿鱼皮胶原蛋白，对鱿鱼皮胶原蛋白进行酶解，经脱苦脱色、真空浓缩后、喷雾干燥后得到鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽，本发明的制备方法简单，过程易于控制，无环境污染，而且酶解时间短，生产效率高，可以提高酶解速度与胶原蛋白肽的提取率，通过本发明得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽无异味、色泽均一、生物性能良好，更易被人体所消化吸收。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

取洗净后的鱿鱼皮1Kg用捣碎机捣碎；在捣碎的鱿鱼皮中加入30L质量分数为0.4%的NaOH溶液，浸泡24h后用水洗涤至pH为中性，再加入40L体积百分含量为12%的正丁醇溶液，搅拌24h后用水洗涤至pH为中性并沥干；在已沥干的鱿鱼皮中加入60L质量分数为0.5%的柠檬酸溶液，加热至60℃，并不断搅拌抽提7h，过滤后得到胶原蛋白粗提液；用磷酸盐缓冲液调节胶原蛋白粗提液pH为8后加入复合酶，复合酶的加入量及复合酶中各酶的百分含量见表1，在超声波频率为40kHz，功率为100W，温度为60℃下进行酶解2h；对所得的酶解液加热至95℃，并保持7min灭酶，灭酶后选用分子截留量为1000kd的超滤膜进行超滤，收集滤液；将所得滤液中加入活性碳，并在40℃搅拌1h后过滤除去活性碳，再将脱苦脱色后的滤液置于真空旋转蒸发器中进行真空浓缩，最后喷雾干燥，所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度如表2所示。

对比例1

制备条件与过程均与实施例1完全一致，不同之处在于，未在超声波条件下进行酶解，所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度如表2所示。

实施例2

取洗净后的鱿鱼皮1Kg用捣碎机捣碎；在捣碎的鱿鱼皮中加入50L质量分数为0.2%的NaOH溶液，浸泡30h后用水洗涤至pH为中性，再加入30L体积百分含量为10%的正丁醇溶液，搅拌16h后用水洗涤至pH为中性并沥干；在已沥干的鱿鱼皮中加入80L质量分数为0.3%的醋酸溶液，加热至90℃，并不断搅拌抽提8h，过滤后得到胶原蛋白粗提液；用磷酸盐缓冲液调节胶原蛋白粗提液pH为7后加入复合酶，复合酶的加入量及复合酶中各酶的百分含量见表1，在超声波频率为30kHz，功率为300W，温度为55℃下进行酶解1h；对所得的酶解液加热至90℃，并保持5min灭酶，灭酶后选用分子截留量为1000kd的超滤膜进行超滤，收集滤液；将所得滤液中加入活性碳，并在60℃搅拌2h后过滤除去活性碳，再将脱苦脱色后的滤液置于真空旋转蒸发器中进行真空浓缩，最后喷雾干燥，所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度如表2所示。

对比例2

制备条件与过程均与实施例2完全一致，不同之处在于,未在超声波条件下进行酶解，所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度如表2所示。

实施例3

取洗净后的鱿鱼皮1Kg用捣碎机捣碎；在捣碎的鱿鱼皮中加入35L质量分数为0.5%的KOH溶液，浸泡28h后用水洗涤至pH为中性，再加入50L体积百分含量为15%的正丁醇溶液，搅拌20h后用水洗涤至pH为中性并沥干；在已沥干的鱿鱼皮中加入50L质量分数为0.2%的柠檬酸溶液，加热至80℃，并不断搅拌抽提6h，过滤后得到胶原蛋白粗提液；用磷酸盐缓冲液调节胶原蛋白粗提液pH为7后加入复合酶，复合酶的加入量及复合酶中各酶的百分含量见表1，在超声波频率为25kHz，功率为400W，温度为50℃下进行酶解1h；对所得的酶解液加热至100℃，并保持5min灭酶，灭酶后选用分子截留量为1000kd的超滤膜进行超滤，收集滤液；将所得滤液中加入活性碳，并在50℃搅拌3h后过滤除去活性碳，再将脱苦脱色后的滤液置于真空旋转蒸发器中进行真空浓缩，最后喷雾干燥，所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度如表2所示。

对比例3

制备条件与过程均与实施例3完全一致，不同之处在于,未在超声波条件下进行酶解，所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度如表2所示。

实施例4

取洗净后的鱿鱼皮1Kg用捣碎机捣碎；在捣碎的鱿鱼皮中加入40L质量分数为0.3%的KOH溶液，浸泡30h后用水洗涤至pH为中性，再加入45L体积百分含量为10%的正丁醇溶液，搅拌24h后用水洗涤至pH为中性并沥干；在已沥干的鱿鱼皮中加入70L质量分数为0.5%的柠檬酸溶液，加热至90℃，并不断搅拌抽提8h，过滤后得到胶原蛋白粗提液；用磷酸盐缓冲液调节胶原蛋白粗提液pH为8后加入复合酶，复合酶的加入量及复合酶中各酶的百分含量见表1，在超声波频率为40kHz，功率为400W，温度为60℃下进行酶解1.5h；对所得的酶解液加热至100℃，并保持10min灭酶，灭酶后选用分子截留量为1000kd的超滤膜进行超滤，收集滤液；将所得滤液中加入活性碳，并在40℃搅拌3h后过滤除去活性碳，再将脱苦脱色后的滤液置于真空旋转蒸发器中进行真空浓缩，最后喷雾干燥，所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度如表2所示。

对比例4

制备条件与过程均与实施例4完全一致，不同之处在于,未在超声波条件下进行酶解，所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度如表2所示。

表1 各实施例中复合酶的加入量及复合酶中各酶的百分含量

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					复合酶加入量（g）	30	45	50	35
胰蛋白酶含量(%)	8	7	5	5
					木瓜蛋白酶含量(%)	66	65	70	65
碱性蛋白酶含量(%)	26	28	25	30

表2 各实施例与对比例所得到的鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的重量及纯度

Claims

1.一种鱿鱼皮低分子量胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

将鱿鱼皮清洗后捣碎；

在捣碎的鱿鱼皮中加入稀碱溶液，浸泡24-30 h后用水洗涤至pH为中性，再加入正丁醇溶液，搅拌16-24 h后用水洗涤至pH为中性并沥干；

在已沥干的鱿鱼皮中加入稀酸溶液，加热至60-90℃，并不断搅拌抽提6-8h，过滤后得到胶原蛋白粗提液；

调节胶原蛋白粗提液pH为7-8后加入复合酶，在超声条件下进行酶解，酶解后灭酶；

对步骤（4）中所得的酶解液选用分子截留量为1000kd的超滤膜进行超滤，收集滤液；

将所得滤液经脱苦脱色、真空浓缩后、喷雾干燥后即得鱿鱼皮低分子胶原蛋白肽。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的稀碱溶液为质量分数为0.2%-0.5%的KOH溶液或NaOH溶液，每克鱿鱼皮加30-50 ml所述的稀碱溶液。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的正丁醇溶液中正丁醇的体积百分含量为10%-15%，每克鱿鱼皮加30-50 ml所述的正丁醇溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的稀酸溶液为质量分数为0.2%-0.5%的醋酸溶液或柠檬酸溶液，每克鱿鱼皮加50-80 ml所述的稀酸溶液。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的复合酶由胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶组成，复合酶的加入量为鱿鱼皮湿重的3%-5%，酶解时间为1-2h，酶解温度为50-60℃。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的复合酶中，各酶的质量百分含量为：胰蛋白酶 5%-8%，木瓜蛋白酶65%-70%，碱性蛋白酶25-30%。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的超声条件为超声波频率为25-40kHz，功率为100-400W。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的脱苦脱色过程为在滤液中加入活性碳，在40-60℃搅拌1-3h后过滤除去活性碳。