CN104293872A - 一种鱼皮胶原多肽的加工方法 - Google Patents

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王茂剑
王共明
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Abstract

本发明涉及一种多肽的加工方法，具体涉及以鱼皮为原料进行多种胶原多肽制备的方法。它包括如下步骤：以解冻后鱼皮或新鲜鱼皮为原料，经高温蒸煮熟化后，加入水进行湿法打浆；选择适量的酶进行分段酶解；酶解完成后，灭酶；离心去杂，得到粗胶原多肽酶解液；分别采用超滤膜包进行分段截留，以得到不同截留分子量的胶原多肽液；将不同截留分子量的胶原多肽液冻结，然后分别进行真空冷冻干燥；最后再分别对多肽干品进行超临界CO2萃取脱腥脱臭脱色。本发明整个工艺流程的食品安全性有保证，安全高效，能够提高效率保证品质，可操作性强，整个工艺过程简单合理，安全性高，可操作性强，产品得率高品质好。

Description

一种鱼皮胶原多肽的加工方法
技术领域
本发明涉及一种多肽的加工方法，具体涉及以鱼皮为原料进行多种胶原多肽制备的方法。
背景技术
目前国际市场上已有包括胶原多肽（来自牲畜）在内的多种肽类产品，主要应用于医药、保健食品和美容化妆品中。此类产品的售价因种类而异，一般为每公斤数百元到上千元。我国制药厂、保健品厂、化妆品厂等所需的胶原蛋白和肽类基本依赖进口。相关研究表明，水产胶原蛋白同样具有良好的凝胶性、增稠性、乳化性、水合性、低抗原性、低致敏性等特点。日本和欧洲等很早就开展了水产胶原蛋白的研究、开发与生产，有关产品在化妆品和食品中已有较多的应用。我国现在也有少数厂家生产水产胶原蛋白，作为原料低价出口，而日本经精加工后成多规格商品后高价销售。目前，我国鳕鱼年加工量40～50万吨，鱿鱼年加工量为30～40万吨，其中鱼皮下脚料占加工量的8～13%，同时鱼皮干物质含有80～85%的胶原蛋白，是进行胶原多肽加工的优质原材料。
目前，国内常采用的进行胶原多肽加工的方法如下：1. 原材料预处理：如中国发明专利CN 102851341A双酶复合法水解鳕鱼皮制备胶原多肽中及中国发明专利CN 103352066A鱼鳞、鱼皮胶原活性肽的生产工艺中公开的方法——鱼皮经洗净、切碎后，采用NaOH碱溶液浸泡，水洗至中性，再加入H2SO4酸溶液浸泡，水洗至中性后备用；2. 生物酶解：多采用单酶或双酶酶解，酶解过程往往需要加入NaOH或HCL等调节酶解液PH值。如中国发明专利CN 101289507A一种胶原蛋白和胶原多肽及其制备方法和应用中采用先调节PH值后加入碱性蛋白酶，而后再加入中性蛋白酶的方式进行酶解。中国发明专利CN 1233840C和中国发明专利CN 103352066A中都采用NaOH、HCL、H2SO4等调节PH值后，再进行生物酶解。3. 灭酶处理：酶解完成后，一般需要进行高温灭酶处理，常用方法如中国发明专利CN 102851341A中采用的沸水浴灭酶或如中国发明专利CN 1233840C和CN 101289507A等采用的中高温保温灭酶。沸水浴灭酶时间短但不易进行大规模连续生产，而后者往往需要保温较长时间。4. 除杂：酶解液去杂多采用过滤除杂或离心除杂。过滤除杂可连续处理，但效果较差。离心除杂往往受离心机处理能力的限制，只能进行间歇式操作，处理量较小。5. 浓缩：一般采用蒸发浓缩或膜过滤浓缩的方式。6. 干燥：目前比较流行的干燥方式是喷雾干燥，如中国发明专利CN 103352066A和CN 101397581A都是采用喷雾干燥的方式制备胶原多肽粉。7. 脱腥、脱臭、脱色：中国发明专利CN 101397581A中采用加入正己烷、石油醚等有机溶剂的方式对提取液进行萃取脱腥脱臭，采用加入复合脱色剂的方式进行脱色。
以上文献公开的鱼皮胶原多肽的加工方法中，存在很多食品安全隐患，包括食用安全和加工安全等。首先，在加工过程中，大量使用强酸强碱调节PH值，不仅存在因蛋白质变性带来的食用安全问题，同时这些酸碱的贮藏、使用等过程中同样存在安全隐患，且易对环境造成污染。在脱腥、脱臭、脱色等过程中使用有机溶剂，具有一定毒性残留隐患，不符合食品安全的相关要求，同样对环境会造成巨大影响。另外，过滤除杂、高温蒸发浓缩等技术效率较低，有待于采用新的方法进行替代。最后，所有研究都未对精制后的多肽进行分级处理，不利于多肽新产品的高效利用与开发。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安全性高，感官良好，且多肽分级明确，利于大规模生产的鱼皮胶原多肽加工方法。
本发明通过以下技术方案实现：
这种鱼皮胶原多肽的加工方法，包括如下步骤：
a. 预处理：以解冻后鱼皮或新鲜鱼皮为原料，经98-120℃高温蒸煮熟化5-10分钟后，加入2-6倍重量的水进行湿法打浆；
b. 酶解：选择木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶中的一种或多种中性蛋白酶进行分段酶解；
c. 灭酶：酶解完成后，采用92-97℃保温5-10分钟灭酶；
d. 去杂：灭酶后经连续型管式离心机4000-8000转/分钟离心去杂，得到粗胶原多肽酶解液；
e. 浓缩：分别采用截留分子量为1-10KDa的超滤膜包进行分段截留，以得到不同截留分子量的胶原多肽液；
f. 冻结：将不同截留分子量的胶原多肽液分别在-18℃至-25℃下冻结，厚度控制在0.5-1.5cm，然后分别进行真空冷冻干燥；
g. 萃取：分别对多肽干品进行超临界CO2萃取脱腥脱臭脱色，萃取条件为压力30-35MPa，温度50-60℃，时间1-2小时。
进一步地，所述b酶解步骤中，以木瓜蛋白酶为主，加酶量0.5-1.5%，温度45-70℃，时间2-4小时，以制备出高抗氧化活性肽。
进一步地，所述b酶解步骤中，以菠萝蛋白酶为主，加酶量0.5-1%，温度50-60℃，时间4-5小时，以制备高ACE抑制活性肽。
进一步地，所述b酶解步骤中，采用木瓜蛋白酶与复合蛋白酶1:1配比同时加入，总加酶量为1-1.5%，温度50-70℃，时间4-6小时，以制备高免疫调节活性肽
进一步地，通过控制超滤时间使大于1KDa的粗胶原多肽酶解液的浓度控制在10-30mg/mL；通过对小于1KDa的粗胶原多肽酶解液进行纳滤脱盐处理，控制其多肽浓度为10-30mg/mL。
通过以上步骤的实施，可获得具有不同生物活性不同分子量分级的高品质胶原多肽。
本发明的优点在于：1. 整个工艺流程中不需要加入酸碱调节PH值，不需要加入有机溶剂脱腥脱臭，食品安全性有保证；2. 以活性为导向进行生物酶解，且采用超滤、纳滤进行多肽的浓缩与分级，安全高效；3. 前处理过程中加入熟化操作能够有效提升酶解效果；4. 除杂过程采用连续生产型管式离心操作，能够提高效率保证品质，可操作性强。5. 采用真空冷冻干燥有利于提高产品品质，并且提升萃取脱腥等的效果。整个工艺过程简单合理，安全性高，可操作性强，产品得率高品质好。
具体实施方式
实施例1：以解冻后鱼皮为原料，经120℃高温蒸煮熟化5分钟后，加入6倍重量的水进行湿法打浆。选择木瓜蛋白酶进行活性导向可控生物酶解，采用酶解条件为：加酶量1%，温度65℃，时间5小时，制备出高抗氧化活性胶原多肽酶解液。酶解完成后，采用97℃保温5分钟灭酶。灭酶后经连续型管式离心机4000转/分钟离心去杂后得到粗胶原多肽酶解液。分别采用截留分子量为10KDa、5-10KDa、1-5KDa和小于1KDa的超滤膜包进行分段截留，可得到4种不同截留分子量的胶原多肽液。而通过控制超滤时间，获得前3种胶原多肽浓度为18mg/mL浓缩液。对小于1KDa的多肽液进行纳滤脱盐浓缩处理，获得多肽浓度为15mg/mL的多肽浓缩液。所得胶原多肽浓缩液在-25℃下冻结，厚度控制在1.0cm，经真空冷冻干燥后，对多肽干品进行超临界CO2萃取脱腥脱臭脱色，萃取条件为：压力30MPa，温度60℃，时间2小时。通过以上步骤的实施，可获得4种分子量：大于10KDa、5-10KDa、1-5KDa和小于1KDa的高抗氧化活性的高品质胶原多肽。
实施例2：以新鲜鱼皮为原料，经98℃高温蒸煮熟化8分钟后，加入3倍重量的水进行湿法打浆。选择木瓜蛋白酶与复合蛋白酶1：1配比同时加入的方式进行活性导向可控生物酶解，可制备出高免疫调节活性肽。采用酶解条件为：总加酶量为1.5%，温度60℃，时间4小时。酶解完成后，采用95℃保温7分钟灭酶。灭酶后经连续型管式离心机8000转/分钟离心去杂后得到粗胶原多肽酶解液。分别采用截留分子量为10KDa、5-10KDa、3-5KDa、1-3KDa和小于1KDa的超滤膜包进行分段截留，可得到5种不同截留分子量的胶原多肽液。而通过控制超滤时间，获得前4种胶原多肽浓度为25mg/mL浓缩液。对小于1KDa的多肽液进行纳滤脱盐浓缩处理，获得多肽浓度为18mg/mL的多肽浓缩液。所得胶原多肽浓缩液在-18℃下冻结，厚度控制在0.8cm；经真空冷冻干燥后，对多肽干品进行超临界CO2萃取脱腥脱臭脱色，萃取条件为：压力35MPa，温度60℃，时间1小时。通过以上步骤的实施，可获得5种分子量：大于10KDa、5-10KDa、3-5KDa、1-3KDa和小于1KDa的高免疫调节活性的高品质胶原多肽。 

Claims (5)

1.一种鱼皮胶原多肽的加工方法，包括如下步骤：
a. 预处理：以解冻后鱼皮或新鲜鱼皮为原料，经98-120℃高温蒸煮熟化5-10分钟后，加入2-6倍重量的水进行湿法打浆；
b. 酶解：选择木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶中的一种或多种中性蛋白酶进行分段酶解；
c. 灭酶：酶解完成后，采用92-97℃保温5-10分钟灭酶；
d. 去杂：灭酶后经连续型管式离心机4000-8000转/分钟离心去杂，得到粗胶原多肽酶解液；
e. 浓缩：分别采用截留分子量为1-10KDa的超滤膜包进行分段截留，以得到不同截留分子量的胶原多肽液； 
f. 冻结、干燥：将不同截留分子量的胶原多肽液分别在-18℃至-25℃下冻结，厚度控制在0.5-1.5cm，然后分别进行真空冷冻干燥；
g. 萃取：分别对多肽干品进行超临界CO2萃取脱腥脱臭脱色，萃取条件为压力30-35MPa，温度50-60℃，时间1-2小时。
2.根据权利要求1所述的一种鱼皮胶原多肽的加工方法，其特征在于：所述b酶解步骤中，以木瓜蛋白酶为主，加酶量0.5-1.5%，温度45-70℃，时间2-4小时，以制备出高抗氧化活性肽。
3.根据权利要求1所述的一种鱼皮胶原多肽的加工方法，其特征在于：所述b酶解步骤中，以菠萝蛋白酶为主，加酶量0.5-1%，温度50-60℃，时间4-5小时，以制备高ACE抑制活性肽。
4.根据权利要求1所述的一种鱼皮胶原多肽的加工方法，其特征在于：所述b酶解步骤中，采用木瓜蛋白酶与复合蛋白酶1:1配比同时加入，总加酶量为1-1.5%，温度50-70℃，时间4-6小时，以制备高免疫调节活性肽。
5.根据权利要求1所述的一种鱼皮胶原多肽的加工方法，其特征在于：所述e浓缩步骤中，通过控制超滤时间使大于1KDa的粗胶原多肽酶解液的浓度控制在10-30mg/mL；通过对小于1KDa的粗胶原多肽酶解液进行纳滤脱盐处理，控制其多肽浓度为10-30mg/mL。
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