CN105316382A - 一种鱼骨胶原蛋白的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鱼骨胶原蛋白的制备方法，包括如下步骤：（1）原料预处理：将鱼骨进行快速高温干燥，防止营养流失；（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行研磨处理成40～180目的鱼骨粉；（3）胶原蛋白的提取：将鱼骨粉进行酶解，再灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；（4）将上述步骤中得到的胶原蛋白粗提液进行脱色、脱腥、干燥得到胶原蛋白。本工艺提取简单方便、绿色环保，将鱼骨变成有营养成分的食品，完整的保留了有效成分的生物活性，所获得的胶原蛋白产品质量好。
Description
技术领域
本发明属于生物制品制备技术领域，具体地，涉及一种鱼骨胶原蛋白的制备方法。
背景技术
胶原蛋白可以补充皮肤所需营养，使皮肤中胶原活性增强，有滋润皮肤，延缓衰老、美容、消皱、养发等功效。畜禽源动物组织一直是人们获取天然胶原蛋白及其胶原肽的主要途径，但由于疯牛病、口蹄疫等疾病的发生，人们逐渐转向海洋生物开发胶原蛋白。鱼体废弃物等均可作为原料生产胶原蛋白，既提高了胶原蛋白的质量，又扩大了胶原蛋白原料的来源，变废为宝，节约资源。
目前生产鱼胶原蛋白的方法主要有热水浸提法、盐法、酸法、碱法、酶法等方法；所用原料为鱼鳞、鱼皮等鱼体废弃物，使用钙质丰富的鱼骨相对较少；一般工艺都包括原料的处理、酶解、过滤、浓缩和喷雾干燥等步骤，单一的酶法、酸法等工艺存在如下不足：生产成本较高、成品品质欠佳、产品生产周期较长、提取液体积较大、酶解液除杂不彻底、酶用量较大。因此，制备高品质、高提取率的鱼胶原蛋白成为本领域目前迫切需要解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种鱼骨胶原蛋白的制备方法，通过酸法和酶法相结合的方法提取鱼胶原蛋白，制备过程简单，易行、操作方便、成本低，制备的鱼胶原蛋白得率高，杂质少，品质好，可作为原材料应用于营养保健品、化妆品、食品及医用领域。
本发明实现上述目的的技术方案如下：
一种鱼骨胶原蛋白的制备方法，包括以下步骤：
（1）原料预处理：将鱼骨放入高温反应容器中进行高温干燥处理；
（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行放入研磨粉碎机处理成40～180目的鱼骨粉；
（3）胶原蛋白的提取：在密闭容器中加入鱼骨粉20～30倍蒸馏水搅拌均匀，进行酶解，再灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；
（4）脱色、脱腥：将鱼胶原蛋白粗提液加入活性炭搅拌40～60分钟，过滤得到胶原蛋白清夜。
（5）成品：将步骤（4）的胶原蛋白清液，蒸发浓缩，冷冻干燥得到鱼胶原蛋白成品。
进一步，所述步骤（1）中将鱼骨放在120～130℃高温反映容器中干燥处理25min；
进一步，所述步骤（2）中采用圆盘式超音速气流研磨粉碎机处理时间为6～10min；
进一步，所述步骤（3）中加入蒸馏水为鱼骨粉体积20～30倍，加入酶占鱼粉质量的0.05～0.15%；
进一步，所述步骤（3）中所属蛋白酶为中性蛋白酶和胃蛋白酶，反应步骤：加入中性蛋白酶进行酶解，酶解温度为50～60℃，酶解时间3～5h，然后加入乙酸溶液调整pH值为3～5，加入胃蛋白酶37℃反应3～5h，降温到15℃去除乙酸，然后85～95℃搅拌40～50分钟灭酶；
进一步，所述步骤（4）加入活性炭搅拌40～60分钟，然后滤液经活性碳过滤器得到澄清透明的鱼胶原蛋白溶液，达到脱色和脱腥的目的；
进一步，所述步骤（5）中的浓缩是指将灭酶后的鱼胶原蛋白溶液经蒸发浓缩至原体积的10～20%，所述的干燥是指浓缩后的溶液经冷冻干燥，得到鱼胶原蛋白；
进一步，上述的方法中，所述的鱼体废弃物为鱼骨；
本发明的有益效果是：生产工艺简单，而且产品质量好、纯正无污染，便于流水线操作，而且所获得的胶原蛋白产品不存在有毒有害试剂的残留问题，利用乙酸可以很好的除去鱼骨中的脂肪和腥味，有效控制产品质量，有很高的安全性，可作满足营养保健品、化妆品、食品及医用等应用领域对不同分子量鱼胶原蛋白的需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
（1）原料预处理：将鱼骨放入高温反应容器中，120℃高温干燥处理25min；
（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行放入圆盘式超音速气流研磨粉碎机，处理时间为6min，成40目的鱼骨粉；
（3）胶原蛋白的提取：在密闭容器中加入鱼骨粉体积20倍蒸馏水搅拌均匀，加入鱼骨粉质量0.05%的中性蛋白酶进行酶解，酶解温度为50℃，酶解时间3h，然后加入乙酸溶液调整pH值为3，加入鱼骨粉质量0.05%胃蛋白酶37℃反应3h，降温到15℃去除乙酸，然后85℃搅拌40分钟灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；
（4）脱色、脱腥：将鱼胶原蛋白粗提液加入活性炭搅拌40分钟，然后滤液经活性碳过滤器得到澄清透明的鱼胶原蛋白清液，达到进一步脱色和脱腥的目的；
（5）成品：将步骤（4）的胶原蛋白清液，蒸发浓缩至原体积20%，冷冻干燥得到鱼胶原蛋白成品。
实施例2
（1）原料预处理：将鱼骨放入高温反应容器中，125℃高温干燥处理25min；
（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行放入圆盘式超音速气流研磨粉碎机，处理时间为8min，成100目的鱼骨粉；
（3）胶原蛋白的提取：在密闭容器中加入鱼骨粉体积25倍蒸馏水搅拌均匀，加入鱼骨粉质量0.1%的中性蛋白酶进行酶解，酶解温度为55℃，酶解时间4h，然后加入乙酸溶液调整pH值为4，加入鱼骨粉质量0.1%胃蛋白酶37℃反应4h，降温到15℃去除乙酸，然后90℃搅拌45分钟灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；
（4）脱色、脱腥：将鱼胶原蛋白粗提液加入活性炭搅拌40分钟，然后滤液经活性碳过滤器得到澄清透明的鱼胶原蛋白清液，达到进一步脱色和脱腥的目的；
（5）成品：将步骤（4）的胶原蛋白清液，蒸发浓缩至原体积15%，冷冻干燥得到鱼胶原蛋白成品。
实施例3
（1）原料预处理：将鱼骨放入高温反应容器中，130℃高温干燥处理25min；
（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行放入圆盘式超音速气流研磨粉碎机，处理时间为10min，成180目的鱼骨粉；
（3）胶原蛋白的提取：在密闭容器中加入鱼骨粉体积30倍蒸馏水搅拌均匀，加入鱼骨粉质量0.15%的中性蛋白酶进行酶解，酶解温度为60℃，酶解时间5h，然后加入乙酸溶液调整pH值为5，加入鱼骨粉质量0.15%胃蛋白酶37℃反应5h，降温到15℃去除乙酸，然后95℃搅拌50分钟灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；
（4）脱色、脱腥：将鱼胶原蛋白粗提液加入活性炭搅拌50分钟，然后滤液经活性碳过滤器得到澄清透明的鱼胶原蛋白清液，达到进一步脱色和脱腥的目的；
（5）成品：将步骤（4）的胶原蛋白清液，蒸发浓缩至原体积10%，冷冻干燥得到鱼胶原蛋白成品。
实施例4
（1）原料预处理：将鱼骨放入高温反应容器中，120℃高温干燥处理25min；
（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行放入圆盘式超音速气流研磨粉碎机，处理时间为6min，成40目的鱼骨粉；
（3）胶原蛋白的提取：在密闭容器中加入鱼骨粉体积20倍蒸馏水搅拌均匀，加入乙酸溶液调整pH值为3，加入鱼骨粉质量0.05%胃蛋白酶37℃反应3h，降温到15℃去除乙酸，然后加入鱼骨粉质量0.05%的中性蛋白酶进行酶解，酶解温度为50℃，酶解时间3h，然后85℃搅拌40分钟灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；
（4）脱色、脱腥：将鱼胶原蛋白粗提液加入活性炭搅拌40分钟，然后滤液经活性碳过滤器得到澄清透明的鱼胶原蛋白清液，达到进一步脱色和脱腥的目的；
（5）成品：将步骤（4）的胶原蛋白清液，蒸发浓缩至原体积20%，冷冻干燥得到鱼胶原蛋白成品。
实施例5
（1）原料预处理：将鱼骨放入高温反应容器中，125℃高温干燥处理25min；
（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行放入圆盘式超音速气流研磨粉碎机，处理时间为8min，成100目的鱼骨粉；
（3）胶原蛋白的提取：在密闭容器中加入鱼骨粉体积25倍蒸馏水搅拌均匀，加入乙酸溶液调整pH值为4，加入鱼骨粉质量0.1%胃蛋白酶37℃反应4h，降温到15℃去除乙酸，然后加入鱼骨粉质量0.1%的中性蛋白酶进行酶解，酶解温度为55℃，酶解时间4h，然后90℃搅拌45分钟灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；
（4）脱色、脱腥：将鱼胶原蛋白粗提液加入活性炭搅拌40分钟，然后滤液经活性碳过滤器得到澄清透明的鱼胶原蛋白清液，达到进一步脱色和脱腥的目的；
（5）成品：将步骤（4）的胶原蛋白清液，蒸发浓缩至原体积15%，冷冻干燥得到鱼胶原蛋白成品。
实施例6
（1）原料预处理：将鱼骨放入高温反应容器中，130℃高温干燥处理25min；
（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行放入圆盘式超音速气流研磨粉碎机，处理时间为10min，成180目的鱼骨粉；
（3）胶原蛋白的提取：在密闭容器中加入鱼骨粉体积30倍蒸馏水搅拌均匀，加入乙酸溶液调整pH值为5，加入鱼骨粉质量0.15%胃蛋白酶37℃反应5h，降温到15℃去除乙酸，然后加入鱼骨粉质量0.15%的中性蛋白酶进行酶解，酶解温度为60℃，酶解时间5h，然后95℃搅拌50分钟灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；
（4）脱色、脱腥：将鱼胶原蛋白粗提液加入活性炭搅拌50分钟，然后滤液经活性碳过滤器得到澄清透明的鱼胶原蛋白清液，达到进一步脱色和脱腥的目的；
（5）成品：将步骤（4）的胶原蛋白清液，蒸发浓缩至原体积10%，冷冻干燥得到鱼胶原蛋白成品。
实施例7
对于蛋白酶的加入顺序和加入量，发明人是有做过摸索与分析，发明人以反加入胃蛋白酶和中性蛋白酶的顺序、浓度不同为变量（参见表1～2），并通过如下公式计算提取率，确定最佳实验条件。
表1为优先加入中性蛋白酶，后加入胃蛋白酶
| 编号 | 1 | 2 | 3 |
| pH值 | 3 | 4 | 5 |
| 酶配比 | 1：1 | 1：1 | 1：1 |
| 提取率 | 31.17% | 30.72% | 30.93% |
表2为优先加入胃蛋白酶，后加入中性蛋白酶
| 编号 | 1 | 2 | 3 |
| pH值 | 3 | 4 | 5 |
| 酶配比 | 1：1 | 1：1 | 1：1 |
| 提取率 | 25.63% | 27.01% | 24.21% |
由表1~2可知，当优先加入中性蛋白酶反应后，加入乙酸调整pH值到3，再加入胃蛋白酶后，提取效果最好，提取率最高。在上述条件下，提取得到的胶原蛋白制品色泽洁白、无异味。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种鱼骨胶原蛋白的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
（1）原料预处理：将鱼骨放入高温反应容器中进行高温干燥处理；
（2）粉碎处理：将干燥鱼骨进行放入研磨粉碎机处理成40～180目的鱼骨粉；
（3）胶原蛋白的提取：在密闭容器中加入鱼骨粉20～30倍蒸馏水搅拌均匀，进行酶解，再灭酶，得到鱼胶原蛋白粗提液；
（4）脱色、脱腥：将鱼胶原蛋白粗提液加入活性炭搅拌40～50min，过滤得到胶原蛋白清夜；
（5）成品：将步骤（4）的胶原蛋白清液，蒸发浓缩，冷冻干燥得到鱼胶原蛋白成品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中将鱼骨放在120～130℃高温反映容器中干燥处理25min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中采用圆盘式超音速气流研磨粉碎机处理时间为6～10min，处理成40～180目鱼骨粉。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中加入蒸馏水为鱼骨粉体积20～30倍，加入酶占鱼粉质量的0.05～0.15%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛋白酶为中性蛋白酶和胃蛋白酶，反应步骤：加入中性蛋白酶进行酶解，酶解温度为50～60℃，酶解时间3～5h，然后加入乙酸溶液调整pH值为3～5，加入胃蛋白酶37℃反应3～5h，降温到15℃结晶去除乙酸，然后85～95℃搅拌40～50min灭酶。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中加入乙酸去除腥味，步骤（4）中加入活性炭搅拌40～60min脱腥、脱色。
7.如权利要求1所述的方法，其特征是：所用鱼体废弃物为鱼骨。
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