CN106282283A - 一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法。一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，包括以下步骤：粉碎、加稀碱液、微波处理、粗过滤、酶解1、酶解2、灭酶活、微滤、超滤、浓缩和喷雾干燥。本发明的微波辅助与膜过滤制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法具有收率高、纯度高、溶剂消耗少、成本低和易于工业化生产的优点。本发明整个工艺流程短、时间短，能耗低、污染少、不使用有毒试剂、无污染物排放，达到清洁生产目标。

Description

一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法
技术领域
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法。
背景技术
我国疆域广阔，拥有热带、亚热带、温带、亚温带等多种气候区域，江河湖泊、水库的淡水资源众多，淡水鱼类分布极为丰富。
改革开放以来，渔业科技工作者在多级政府的支持下，大力培育优良品种，并积极引进国外优良品种，取得很好的成果，大力繁殖优良品种鱼苗，实施人工养殖与自然水体流放相结合，淡水鱼产量自1980年至1990年增长近4倍，1990年全国淡水鱼总产量达1237万吨，其中人工养殖为466万吨，占总产量的36％，位居世界首位。经过25年的发展，到2015年全国淡水鱼产量2900万余吨，其中人工养殖淡水鱼达1200万吨，但淡水鱼深加工所占比例较低，淡水鱼深加工企业的下脚料除鱼皮和鱼鳞用于制备胶原蛋白或进一步制备胶原蛋白低聚肽外，其它的下脚料，如鱼头、鱼骨、鱼鳍等基本上用于制备鱼粉饲料，没有得到充分利用，鱼血更是没有收集利用，在众多的餐饮企业和居民的淡水鱼消费中，鱼骨、鱼鳍、鱼血等均作垃圾处理，既污染环境又浪费资源。
通常，鱼骨占鱼体重量的8-15％，鱼鳍占5-8％，鱼血占5％，其中鱼骨中含骨油0.7-1％，胶原蛋白8-11％。
因此，研究一种将鱼骨中蛋白质酶解成具有生物活性的肽类物质的方法，既可变废为宝，又能为优质食品、医药、保健品行业提供丰富肽类物质，造 福人类。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，包括如下步骤：
(1)先将淡水鱼骨粉碎40-60目，按固液比1：6加入自来水，充分混合后，加入稀碱液调pH值至8.5-9.0，高压煮90min，温度110-120℃，得到改性淡水鱼骨分离蛋白溶液；
(2)将改性淡水鱼骨分离蛋白溶液降温至33-38℃，先用400目滤布在三足离心机中过滤，收集滤液，调pH值至9.0，加入底物质量4％的碱性蛋白酶，微波提取15-20min，让pH值自然下降至8.5以下，再加入底物质量3％的胰蛋白酶，微波提取15-20min，当pH值降至7.2时，酶解中止；
(3)继续使用微波装置升温至85-90℃，保持时间达到8-10min，灭酶活完成，得到灭酶水解溶液；
(4)将灭酶水解溶液降温至33-38℃，加入0.01％壳聚糖醋酸溶液调PH值至4.8-5.0，经适当沉淀后用三足离心机过滤，再用微滤陶瓷膜过滤，再经超滤膜纤维膜过滤，所得滤液即为淡水鱼骨蛋白多肽溶液；
(5)将所得的淡水鱼骨蛋白多肽溶液进行低温浓缩50-60℃真空干燥，即得淡水鱼骨蛋白多肽产品。
作为优选，步骤(1)中所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液 的pH值调至8.5-9.0。
作为优选，步骤(2)中的酶解温度为55-60℃。
作为优选，步骤(2)中所述的碱性蛋白酶为Novo蛋白酶或Carsberg蛋白酶。
作为优选，步骤(2)、(3)中所述的微波装置的频率为2450mHZ，功率为20KW。
作为优选，步骤(4)中0.01％壳聚糖醋酸溶液是用15％醋酸溶液溶解壳聚糖得到的。
作为优选，步骤(4)中所述的三足离心机的过滤布为400目。
作为优选，步骤(4)中所述的微滤陶瓷膜为能截留30000-50000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜为能截留10000分子量的纤维膜。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的方法改进淡水鱼骨蛋白的酶解工艺与技术，解决淡水鱼骨蛋白不易被动物消化吸收问题，通过釆用微波辅助酶解技术制备具有生物活性的寡肽，不仅提高淡水鱼骨蛋白的消化吸收率，而且扩大淡水鱼骨蛋白应用领域，使从单纯养鱼拓展到畜禽饲料、饲料添加剂到人类食品、医药、保健品等多种行业和领域，无疑对延长养鱼产业链，全面提高养鱼产业综合效益，实现农业增效农民增收农村繁荣，对推动－带一路建设有重大意义。
2.本发明微波辅助与膜过滤制备淡水鱼骨多肽的方法具有收率高、纯度高、溶剂消耗少、成本低和易于工业化生产的优点。
3.本发明整个工艺流程短、时间短，能耗低、污染少、不使用有毒试剂、无污染物排放，达到清洁生产目标。
附图说明
图1为本发明微波辅助与膜过滤制备淡水鱼骨蛋白多肽的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。此外，在阅读本发明的内容后，本领域的技术人员可以对本发明作各种修改，这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1：
一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，包括如下步骤：
(1)先将淡水鱼骨粉碎40目，按固液比1：6加入自来水，充分混合后，加入稀碱液调pH值至8.5，高压煮90min，温度110℃，得到改性淡水鱼骨分离蛋白溶液；所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值调至8.5；
(2)将改性淡水鱼骨分离蛋白溶液降温至33℃，先用400目滤布在三足离心机中过滤，收集滤液，调pH值至9.0，加入底物质量4％的碱性蛋白酶，微波提取15min，让pH值自然下降至8.5以下，再加入底物质量3％的胰蛋白酶，微波提取15min，当pH值降至7.2时，酶解中止；酶解温度为55℃；所述的碱性蛋白酶为Novo蛋白酶或Carsberg蛋白酶；所述的微波装置的频率为2450mHZ，功率为20KW；
(3)继续使用微波装置升温至85℃，保持时间达到8min，灭酶活完成，得到灭酶水解溶液；所述的微波装置的频率为2450mHZ，功率为20KW；
(4)将灭酶水解溶液降温至33℃，加入0.01％壳聚糖醋酸溶液调PH值 至4.8，经适当沉淀后用三足离心机过滤，再用微滤陶瓷膜过滤，再经超滤膜纤维膜过滤，所得滤液即为淡水鱼骨蛋白多肽溶液；0.01％壳聚糖醋酸溶液是用15％醋酸溶液溶解壳聚糖得到的；所述的三足离心机的过滤布为400目；所述的微滤陶瓷膜为能截留30000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜为能截留10000分子量的纤维膜；
(5)将所得的淡水鱼骨蛋白多肽溶液进行低温浓缩50℃真空干燥，即得淡水鱼骨蛋白多肽产品。
实施例2：
一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，包括如下步骤：
(1)先将淡水鱼骨粉碎60目，按固液比1：6加入自来水，充分混合后，加入稀碱液调pH值至9.0，高压煮90min，温度120℃，得到改性淡水鱼骨分离蛋白溶液；所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值调至9.0；
(2)将改性淡水鱼骨分离蛋白溶液降温至38℃，先用400目滤布在三足离心机中过滤，收集滤液，调pH值至9.0，加入底物质量4％的碱性蛋白酶，微波提取20min，让pH值自然下降至8.5以下，再加入底物质量3％的胰蛋白酶，微波提取20min，当pH值降至7.2时，酶解中止；酶解温度为60℃；所述的碱性蛋白酶为Novo蛋白酶或Carsberg蛋白酶；所述的微波装置的频率为2450mHZ，功率为20KW；
(3)继续使用微波装置升温至90℃，保持时间达到10min，灭酶活完成，得到灭酶水解溶液；所述的微波装置的频率为2450mHZ，功率为20KW；
(4)将灭酶水解溶液降温至38℃，加入0.01％壳聚糖醋酸溶液调PH值至5.0，经适当沉淀后用三足离心机过滤，再用微滤陶瓷膜过滤，再经超滤膜纤维膜过滤，所得滤液即为淡水鱼骨蛋白多肽溶液；0.01％壳聚糖醋酸溶液是用15％醋酸溶液溶解壳聚糖得到的；所述的三足离心机的过滤布为400目；所述的微滤陶瓷膜为能截留50000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜为能 截留10000分子量的纤维膜；
(5)将所得的淡水鱼骨蛋白多肽溶液进行低温浓缩60℃真空干燥，即得淡水鱼骨蛋白多肽产品。
实施例3：
一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，包括如下步骤：
(1)先将淡水鱼骨粉碎50目，按固液比1：6加入自来水，充分混合后，加入稀碱液调pH值至8.8，高压煮90min，温度115℃，得到改性淡水鱼骨分离蛋白溶液；所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值调至8.8；
(2)将改性淡水鱼骨分离蛋白溶液降温至35℃，先用400目滤布在三足离心机中过滤，收集滤液，调pH值至9.0，加入底物质量4％的碱性蛋白酶，微波提取18min，让pH值自然下降至8.5以下，再加入底物质量3％的胰蛋白酶，微波提取18min，当pH值降至7.2时，酶解中止；酶解温度为58℃；所述的碱性蛋白酶为Novo蛋白酶或Carsberg蛋白酶；所述的微波装置的频率为2450mHZ，功率为20KW；
(3)继续使用微波装置升温至88℃，保持时间达到9min，灭酶活完成，得到灭酶水解溶液；所述的微波装置的频率为2450mHZ，功率为20KW；
(4)将灭酶水解溶液降温至35℃，加入0.01％壳聚糖醋酸溶液调PH值至4.9，经适当沉淀后用三足离心机过滤，再用微滤陶瓷膜过滤，再经超滤膜纤维膜过滤，所得滤液即为淡水鱼骨蛋白多肽溶液；0.01％壳聚糖醋酸溶液是用15％醋酸溶液溶解壳聚糖得到的；所述的三足离心机的过滤布为400目；所述的微滤陶瓷膜为能截留40000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜为能截留10000分子量的纤维膜；
(5)将所得的淡水鱼骨蛋白多肽溶液进行低温浓缩55℃真空干燥，即得淡水鱼骨蛋白多肽产品。
对照：参照申请号为201510162420.4专利中的方法。
一种鲯鳅鱼角料胶原蛋白的提取方法，其特征在于，提取步骤如下：
a、鲯鳅鱼中鱼皮、鱼骨及鱼鳍为原料，将原料采用专用设备粉碎；对粉碎后的原料兑水，使之变成浆液；b、对浆液内加入酸性物料实施酸解；兑入粉碎原料中的水与粉碎原料的比例为3-8：1；c、对酸解后的浆液实施超声波处理；超声波处理的时间为2h；浸提的时间为4h；d、浆液经过超声波处理后实施浸提；酸性物料为柠檬酸；e、过滤；过滤采用过滤器，将浆液中的上层油脂层和沉淀物质实施过滤，形成含胶原蛋白的酸溶液；f、脱盐：是将含胶原蛋白的酸溶液，分别通过陶瓷膜过滤器和纳滤膜脱盐；g、冷冻，冷冻温度为零下30℃；h、干燥，干燥的温度为8-15℃。
表1本发明提取方法的有益效果
组别 酶解时间(h) 转化率(％)
实施例1 0.5 81.20
实施例2 0.6 83.4
实施例3 0.65 85.2
对照 6 60.3
从表1可知，与对照方法相比，本发明的提取方法釆用微波辅助与膜过滤技术，不需溶剂，酸碱用量少，酶解时间短，转化率高，具有良好的市场前景。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。 本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)先将淡水鱼骨粉碎40-60目，按固液比1：6加入自来水，充分混合后，加入稀碱液调pH值至8.5-9.0，高压煮90min，温度110-120℃，得到改性淡水鱼骨分离蛋白溶液；
(2)将改性淡水鱼骨分离蛋白溶液降温至33-38℃，先用400目滤布在三足离心机中过滤，收集滤液，调pH值至9.0，加入底物质量4％的碱性蛋白酶，微波提取15-20min，让pH值自然下降至8.5以下，再加入底物质量3％的胰蛋白酶，微波提取15-20min，当pH值降至7.2时，酶解中止；
(3)继续使用微波装置升温至85-90℃，保持时间达到8-10min，灭酶活完成，得到灭酶水解溶液；
(4)将灭酶水解溶液降温至33-38℃，加入0.01％壳聚糖醋酸溶液调PH值至4.8-5.0，经适当沉淀后用三足离心机过滤，再用微滤陶瓷膜过滤，再经超滤膜纤维膜过滤，所得滤液即为淡水鱼骨蛋白多肽溶液；
(5)将所得的淡水鱼骨蛋白多肽溶液进行低温浓缩50-60℃真空干燥，即得淡水鱼骨蛋白多肽产品。
2.根据权利要求1所述的微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值调至8.5-9.0。
3.根据权利要求1所述的微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，其特征在于，步骤(2)中的酶解温度为55-60℃。
4.根据权利要求1所述的微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碱性蛋白酶为Novo蛋白酶或Carsberg蛋白酶。
5.根据权利要求1所述的微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，其特征在于，步骤(2)、(3)中所述的微波装置的频率为2450mHZ，功率为20KW。
6.根据权利要求1所述的微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，其特征在于，步骤(4)中0.01％壳聚糖醋酸溶液是用15％醋酸溶液溶解壳聚糖得到的。
7.根据权利要求1所述的微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的三足离心机的过滤布为400目。
8.根据权利要求1所述的微波辅助制备淡水鱼骨蛋白多肽的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的微滤陶瓷膜为能截留30000-50000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜为能截留10000分子量的纤维膜。
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