CN103060407B - 一种高透明度鱿鱼皮胶原的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高透明度鱿鱼皮胶原制备工艺,旨在解决现有技术的鱿鱼皮胶原制备方法操作复杂,制得的鱿鱼皮胶原颜色深的不足,该制备工艺步骤如下:a)脱脂;b)除杂蛋白;c)胶原提取:去除杂蛋白后的鱿鱼皮置入鱿鱼皮质量10~12倍的纯净水中,调pH至7.8~8.2,加入鱿鱼皮质量0.08~0.12%的胰蛋白酶于52~56℃水解90~120min,粗过滤后得到的胶原提取原液于95~100℃水浴8~12min灭酶;d)脱色:胶原提取原液pH调至8.0~8.2,加入螯合剂搅拌均匀,再加入胶原提取原液质量0.6~0.8%的双氧水于50~55℃条件下脱色8~10h,脱色过程中不断搅拌,最后加入二氧化锰去除残余的双氧水;e)干燥。本发明具有操作简单、加工成本低,制得的胶原蛋白透明度高、颜色浅,经济价值高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶原制备工艺,尤其是涉及一种高透明度鱿鱼皮胶原的制备工艺。
背景技术
胶原蛋白(Collagen)是一种纤维蛋白,约占动物体内所有蛋白质的30%,其分子组成特征是若干个Gly-X-Y序列重复和由三条多肽链构成的独特三螺旋结构,胶原蛋白及其降解产物因具有良好的物理性能和生物学特性,在化工、食品、医学、生物材料以及农业等领域有着广泛的应用。我国鱿鱼资源丰富,鱿鱼深加工过程中鱿鱼皮占副产物的10%左右,其含有约80%的胶原蛋白,鱿鱼皮胶原目前的提取工艺包括碱提法、酸提法和酶提法,但由于鱿鱼皮胶原含有一定量的色素,提取得到的胶原为暗红色,胶原多肽的应用受到很大的限制,因此,鱿鱼皮必须进行脱色处理,以提高产品的顺应性。目前生产上应用较多的是活性炭脱色,但该法操作繁琐,时间较长,且胶原中混入活性炭很难去除干净,影响胶原的进一步加工。
中国专利公开号CN101245104A,公开日2008年8月20日,公开了一种海洋头足类动物皮胶原蛋白及其制备方法,该方法以海产品加工废弃物之一的鱿鱼为原料制备I型胶原蛋白,采用可食用的生化试剂、温和的制备条件以及简易的物理方法对鱿鱼皮中的胶原蛋白进行提取。不足之处是:加工步骤操作复杂,制得的胶原蛋白呈淡褐色,应用上受到很大的限制。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的鱿鱼皮胶原制备方法操作复杂,制得的鱿鱼皮胶原颜色深的不足,提供一种操作简单、加工成本低的高透明度鱿鱼皮胶原制备工艺,制得的鱿鱼皮胶原颜色浅,应用范围广,经济价值高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种高透明度鱿鱼皮胶原的制备工艺,包括下列步骤:
a)脱脂:将鱿鱼皮清洗干净,剪切成块后置于脱脂溶液中进行脱脂处理,然后漂洗2~3次;
b)除杂蛋白:将漂洗后的鱿鱼皮置于0.04~0.06mol/L的NaOH溶液中,于4~6℃浸泡12~16h,每1g鱿鱼皮的NaOH溶液的用量为30~40ml;
c)胶原提取:去除杂蛋白后的鱿鱼皮沥干,置入鱿鱼皮质量10~12倍的纯净水中,调pH至7.8~8.2,加入鱿鱼皮质量0.08~0.12%的胰蛋白酶于52~56℃酶解90~120min,粗过滤后得胶原提取原液,胶原提取原液于95~100℃水浴8~12min灭酶;
d)脱色:胶原提取原液pH调至8.0~8.2,加入螯合剂搅拌均匀,每升胶原提取原液中螯合剂用量为0.1~0.2g,然后加入胶原提取原液质量0.6~0.8%的双氧水于50~55℃条件下脱色8~10h,脱色过程中不断搅拌,脱色完成后加入二氧化锰去除残余的双氧水,每升胶原提取原液中二氧化锰的用量为0.01~0.015g;
e)干燥:脱色后的胶原提取原液经过精过滤得胶原提取液,胶原提取液干燥得高透明度鱿鱼皮胶原成品。
本发明先对鱿鱼皮脱脂、去杂蛋白处理,鱿鱼皮中杂质含量大大降低,胶原蛋白含量相对高,采用胰蛋白酶酶解时效率高,酶解效果好;脱色采用双氧水,双氧水在胶原提取原液中分解的速率对脱色效果很关键,分解速度太快,在脱色的同时会造成胶原蛋白分解,胶原蛋白回收率低,同时双氧水的用量增加,分解速度太慢,脱色效率低,影响工作效率,双氧水在有大量金属离子存在时分解速率快,因此脱色前添加适量的螯合剂,螯合胶原提取原液中的金属离子,通过降低胶原提取原液中的金属离子含量以及合适的温度来控制双氧水的分解速率在合理范围,既保证了脱色效果和脱色效率,又不影响胶原的质量;脱色完成后去除少量残余的双氧水,防止在后续干燥过程中残余的双氧水影响胶原蛋白质量,胶原提取原液呈弱碱性,添加的二氧化锰稳定性好,后续易于分离。
作为优选,步骤a)中脱脂溶液为体积分数为10%的正丁醇溶液,每1g鱿鱼皮的正丁醇溶液的用量为3~5ml,脱脂处理的温度为4~5℃,脱脂处理时间为20~24h。采用正丁醇溶液作为脱脂溶液,安全无毒,脱脂效率高,脱脂成本低。
作为优选,步骤b)中鱿鱼皮浸泡6h或8h后更换NaOH溶液一次。采用低浓度的NaOH溶液浸泡鱿鱼皮去杂蛋白,操作简单,浸泡过程大量杂质逸出会降低NaOH的浓度,影响去杂蛋白效果,通过更换新鲜NaOH溶液,鱿鱼皮的杂蛋白去除彻底,有利于后续胶原的提取。
作为优选,步骤b)中粗过滤采用双层纱布过滤或袋式过滤器过滤。粗过滤主要滤去大的杂质,双层纱布或袋式过滤器,操作简单,过滤效率高。
作为优选,所述螯合剂为乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸与三聚磷酸钠的等比例混合物。乙二胺四乙酸和三聚磷酸钠螯合能力强,安全无毒,成本低,易于储存。
作为优选,步骤e)中精过滤为真空抽滤或板框压滤。精过滤主要滤去小的杂质,真空抽滤或板框压滤的过滤效果好,能耗成本低,大规模生产易于实现。
作为优选,板框过滤的过滤介质采用微孔滤膜,所述微孔滤膜的孔径为0.2~0.4μm。选用微孔滤膜作为过滤介质,过滤精度高,能彻底的去除胶原提取原液中的细小杂质(尤其是二氧化锰),胶原提取液质量好,制得的胶原透明度高。
作为优选,步骤e)中干燥方式为冷冻干燥。冷冻干燥制得的鱿鱼片胶原易于溶解,产品感官好。
本发明的有益效果是:(1)本发明采用双氧水对胶原蛋白进行脱色,工艺控制简单,易于操作,脱色效率高,脱色率达到80%以上,胶原损失率低;(2)本发明制得的胶原蛋白颜色浅,高度透明,大大提高了胶原蛋白的经济价值,胶原蛋白回收率高,达到90%以上;(3)本发明采用的化学试剂安全无毒,生产成本低,易于工业化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
鱿鱼皮:来自浙江兴业集团有限公司;
胰蛋白酶:购自南宁庞博生物工程有限公司;
考马斯亮蓝:国药集团化学试剂有限公司;
双氧水:国药集团化学试剂有限公司(分析纯,质量分数30%);
乙二胺四乙酸、三聚磷酸钠:宜兴市化学试剂三厂(分析纯);
EYELA冷冻干燥机:上海爱朗仪器有限公司;
SP64色差仪:爱丽色有限公司;
板框压滤机、袋式过滤器:上海大张过滤设备厂。
实施例1:
一种高透明度鱿鱼皮胶原的制备工艺,包括下列步骤:
a)脱脂:将鱿鱼皮用自来水清洗干净,剪切成4mm×4mm的块后置于体积分数为10%的正丁醇溶液中,于4℃脱脂处理24h,每1g鱿鱼皮的正丁醇溶液的用量为3ml,然后用纯水漂洗3次;
b)除杂蛋白:将漂洗后的鱿鱼皮置于0.04mol/L的NaOH溶液中,于4℃浸泡共16h,其中浸泡达8小时更换新鲜的NaOH溶液一次,每1g鱿鱼皮的NaOH溶液的用量为40ml;
c)胶原提取:去除杂蛋白后的鱿鱼皮沥干,置入鱿鱼皮质量10倍的纯净水中,调pH至7.8,加入鱿鱼皮质量0.08%的胰蛋白酶于52℃酶解120min,采用双层纱布粗过滤后得胶原提取原液,胶原提取原液于95℃水浴12min灭酶;
d)脱色:胶原提取原液pH调至8.0,加入乙二胺四乙酸搅拌均匀,每升胶原提取原液中乙二胺四乙酸用量为0.1g,然后加入胶原提取原液质量0.6%的双氧水于50℃条件下脱色10h,脱色过程中不断搅拌,脱色完成后加入二氧化锰去除残余的双氧水,每升胶原提取原液中二氧化锰的用量为0.01g;
e)干燥:脱色后的胶原提取原液经真空抽滤得胶原提取液,胶原提取液冷冻干燥得高透明度鱿鱼皮胶原成品。
以蒸馏水作空白,采用色差仪分别测定胶原提取原液和胶原提取液的色差值,并依次记为ΔE1、ΔE2,脱色率的计算公式为:脱色率=(ΔE1-ΔE2)÷ΔE1×100%;采用考马斯亮蓝法(Bradford法)测定胶原提取原液和胶原提取液的吸光度,并依次记为A1、A2,胶原蛋白回收率=A2÷A1×100%;
脱色率=(8.37-1.5)÷8.37×100%=82.1%。
胶原蛋白回收率=0.4358÷0.4812×100%=90.6%。
实施例2:
一种高透明度鱿鱼皮胶原的制备工艺,包括下列步骤:
a)脱脂:将鱿鱼皮用自来水清洗干净,剪切成4mm×4mm的块后置于体积分数为10%的正丁醇溶液中,于6℃脱脂处理20h,每1g鱿鱼皮的正丁醇溶液的用量为5ml,然后用纯水漂洗2次;
b)除杂蛋白:将漂洗后的鱿鱼皮置于0.06mol/L的NaOH溶液中,于6℃浸泡共12h,其中浸泡达6小时时更换新鲜的NaOH溶液一次,每1g鱿鱼皮的NaOH溶液的用量为30ml;
c)胶原提取:去除杂蛋白后的鱿鱼皮沥干,置入鱿鱼皮质量12倍的纯净水中,调pH至8.2,加入鱿鱼皮质量0.12%的胰蛋白酶于56℃酶解90min,采用袋式过滤器过滤后得胶原提取原液,胶原提取原液于100℃水浴8min灭酶;
d)脱色:胶原提取原液pH调至8.2,加入乙二胺四乙酸搅拌均匀,每升胶原提取原液中乙二胺四乙酸用量为0.2g,然后加入胶原提取原液质量0.8%的双氧水于55℃条件下脱色8h,脱色过程中不断搅拌,脱色完成后加入二氧化锰去除残余的双氧水,每升胶原提取原液中二氧化锰的用量为0.015g;
e)干燥:脱色后的胶原提取原液经板框压滤得胶原提取液,板框过滤的过滤介质采用微孔滤膜,所述微孔滤膜的孔径为0.2μm,胶原提取液冷冻干燥得高透明度鱿鱼皮胶原成品。
以蒸馏水作空白,采用色差仪分别测定胶原提取原液和胶原提取液的色差值,并记为ΔE1、ΔE2,脱色率的计算公式为:脱色率=(ΔE1-ΔE2)÷ΔE1×100%;采用考马斯亮蓝法(Bradford法)测定胶原提取原液和胶原提取液的吸光度,并记为A1、A2,胶原蛋白回收率=A2÷A1×100%;
脱色率=(8.62-1.58)÷8.62×100%=81.7%。
胶原蛋白回收率=0.4258÷0.4712×100%=90.4%。
实施例3:
一种高透明度鱿鱼皮胶原的制备工艺,包括下列步骤:
a)脱脂:将鱿鱼皮用自来水清洗干净,剪切成4mm×4mm的块后置于体积分数为10%的正丁醇溶液中,于4.5℃脱脂处理22h,,每1g鱿鱼皮的正丁醇溶液的用量为4ml,然后用纯水漂洗3次;
b)除杂蛋白:将漂洗后的鱿鱼皮置于0.05mol/L的NaOH溶液中,于5℃浸泡共14h,其中浸泡达6小时时更换新鲜的NaOH溶液一次,每1g鱿鱼皮的NaOH溶液的用量为35ml;
c)胶原提取:去除杂蛋白后的鱿鱼皮沥干,置入鱿鱼皮质量10倍的纯净水中,调pH至7.8,加入鱿鱼皮质量0.1%的胰蛋白酶于54℃酶解100min,采用双层纱布粗过滤后得胶原提取原液,胶原提取原液于98℃水浴10min灭酶;
d)脱色:胶原提取原液pH调至8.1,加入乙二胺四乙酸与三聚磷酸钠搅拌均匀,每升胶原提取原液中乙二胺四乙酸用量为0.075g,三聚磷酸钠用量为0.075g,然后加入胶原提取原液质量0.7%的双氧水于52℃条件下脱色9h,脱色过程中不断搅拌,脱色完成后加入二氧化锰去除残余的双氧水,每升胶原提取原液中二氧化锰的用量为0.012g;
e)干燥:脱色后的胶原提取原液经板框压滤得胶原提取液,板框过滤的过滤介质采用微孔滤膜,所述微孔滤膜的孔径为0.4μm,胶原提取液冷冻干燥得高透明度鱿鱼皮胶原成品。
以蒸馏水作空白,采用色差仪分别测定胶原提取原液和胶原提取液的色差值,并记为ΔE1、ΔE2,脱色率的计算公式为:脱色率=(ΔE1-ΔE2)÷ΔE1×100%;采用考马斯亮蓝法(Bradford法)测定胶原提取原液和胶原提取液的吸光度,并记为A1、A2,胶原蛋白回收率=A2÷A1×100%;
脱色率=(8.52-1.49)÷8.52×100%=82.5%。
胶原蛋白回收率=0.4472÷0.4912×100%=91.04%。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (4)
1.一种鱿鱼皮胶原的制备工艺,其特征在于,包括下列步骤:
a)脱脂:将清洗后的鱿鱼皮剪切成块后置于脱脂溶液中进行脱脂处理,然后漂洗2~3次;脱脂溶液为体积分数为10%的正丁醇溶液,每1g鱿鱼皮的正丁醇溶液的用量为3~5ml,脱脂处理的温度为4~5℃,脱脂处理时间为20~24h;
b)除杂蛋白:将漂洗后的鱿鱼皮置于0.04~0.06mol/L的NaOH溶液中,于4~6℃浸泡12~16h,每1g鱿鱼皮的NaOH溶液的用量为30~40ml;
c)胶原提取:去除杂蛋白后的鱿鱼皮沥干,置入鱿鱼皮质量10~12倍的纯净水中,调pH至7.8~8.2,加入鱿鱼皮质量0.08~0.12%的胰蛋白酶于52~56℃酶解90~120min,采用双层纱布过滤或袋式过滤器过滤后得胶原提取原液,胶原提取原液于95~100℃水浴8~12min灭酶;
d)脱色:胶原提取原液pH调至8.0~8.2,加入螯合剂搅拌均匀,每升胶原提取原液中螯合剂用量为0.1~0.2g,然后加入胶原提取原液质量0.6~0.8%的双氧水于50~55℃条件下脱色8~l0h,脱色过程中不断搅拌,脱色完成后加入二氧化锰去除残余的双氧水,每升胶原提取原液中二氧化锰的用量为0.0l~0.0l5g;所述螯合剂为乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸与三聚磷酸钠的等比例混合物;
e)干燥:脱色后的胶原提取原液经过真空抽滤或板框压滤得胶原提取液,胶原提取液干燥得鱿鱼皮胶原蛋白成品。
2.根据权利要求l所述的一种鱿鱼皮胶原的制备工艺,其特征在于,步骤b)中鱿鱼皮浸泡6h或8h后更换NaOH溶液一次。
3.根据权利要求1所述的一种鱿鱼皮胶原的制备工艺,其特征在于,板框压滤的过滤介质采用微孔滤膜,所述微孔滤膜的孔径为0.2~0.4μm。
4.根据权利要求l或2所述的一种鱿鱼皮胶原的制备工艺,其特征在于,步骤e)中干燥方式为冷冻干燥。
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西番莲膳食纤维素粉的研制;朱文等;《热带作物学报》;20010331;第22卷(第1期);第72页1.3.5,1.4.1,第73页第1段 * |
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