CN109824774B

CN109824774B - 一种回收高活性肽的方法

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Publication number: CN109824774B
Application number: CN201910202350.9A
Authority: CN
Inventors: 蒋泽根; 乐国伟; 施用晖; 刘会平; 蒋亮
Original assignee: Ear Function Food Research Shenzhen Co ltd; Jiangnan University (yangzhou) Food Biotechnology Research Institute; Era Biotechnology Shenzhen Co ltd
Current assignee: Ear Function Food Research Shenzhen Co ltd; Jiangnan University (yangzhou) Food Biotechnology Research Institute; Era Biotechnology Shenzhen Co ltd
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2039-03-18
Also published as: CN109824774A

Abstract

本发明提供了一种回收高活性肽的方法，包括步骤：(1)往经酶解的鱼皮胶原肽产物中投入硅藻土和/或活性炭进行脱色脱臭，然后过滤分离得到胶原肽产物和含腥味物质的硅藻土和/或活性炭；(2)将所述含腥味物质的硅藻土和/或活性炭装入分离柱；(3)依次使用浓度分别为60‑65％、75‑80％、80‑85％的有机溶剂进行梯度洗脱，收集洗脱液；(4)蒸发除去洗脱液中的有机溶剂得到浓缩液；(5)往浓缩液中加入酵母发酵，离心取上清液A。梯度洗脱将被吸附在硅藻土和/或活性炭上的疏水肽洗脱下来进行回收。酵母发酵除去回收肽中的腥味物质。将洗脱液中有机溶剂除去，防止有机溶剂对酵母发酵过程产生不良影响。有机溶剂在蒸发过程中能够带走三甲胺类、挥发脂肪酸等腥味物质。

Description

一种回收高活性肽的方法

技术领域

本发明涉及一种回收方法，尤其是指一种回收高活性肽的方法。

背景技术

胶原肽是指将鱼皮胶原蛋白水解成分子量在3000Dal以下的肽，因具有消化吸收率高、保护胃黏膜、促进Ca²⁺吸收、调节机体氧化还原状态及抗衰老、降血压等胶原蛋白所不具有的优点及生理功能，具有更广阔的用途和市场需求。

但是由于生产原料及加工方式等原因，鱼皮胶原肽会有一定的腥味和颜色，腥味和颜色的存在严重影响了胶原肽产品在食品行业的推广和发展，为了去除腥味和颜色，胶原肽的生产工艺少不了脱色和脱腥步骤，脱色脱腥的方法可分为活性炭法、硅藻土法、树脂吸附法、微胶囊法、膜过滤法、包埋法、酸碱处理法、萃聚和微生物发酵法等。

活性炭和硅藻土因具有空隙结构发达、比表面积大、吸附性好等优点，常被单独或联合用于胶原肽脱色脱腥工艺。但当胶原肽分子直径小于或等于活性炭、硅藻土孔入口直径时，可被活性炭或硅藻土吸附，在快速吸附色素和腥味的同时，也造成胶原肽损失等问题。

无论哪种脱色脱腥技术对于胶原肽都有一定的损失率，现有技术中胶原肽的得率一般为85-90％，由于活性炭吸附疏水性物质能力强，有良好的脱色脱腥作用，但同时，大量疏水性肽也被吸附、废弃，疏水性肽抗氧化生物活性强，脱色脱腥工艺中被吸附损失的肽约占10-15％，而活性肽抗氧化能力损失15-20％。损失的肽中高活性的疏水肽占比较大，降低了胶原肽的生物活性和得率，造成资源浪费。因此回收这一部分损失的肽，对提高活性肽产率、降低成本、减少资源流失和污染排放具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将鱼皮胶原水解肽产物生产的脱色脱臭过程损失的肽进行回收利用，减少损失。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种回收高活性肽的方法，包括步骤：

(1)往经酶解的鱼皮胶原肽产物中投入硅藻土和/或活性炭进行脱色脱臭，然后过滤分离得到胶原肽产物和含腥味物质的硅藻土和/或活性炭；

(2)将所述含腥味物质的硅藻土和/或活性炭装入分离柱；

(3)依次使用浓度分别为60-65％、75-80％、80-85％的有机溶剂进行梯度洗脱，收集洗脱液；

(4)蒸发除去洗脱液中的有机溶剂得到浓缩液；

(5)往浓缩液中加入酵母发酵，离心取上清液A。

进一步的，在所述步骤(2)中，所述含腥味物质的硅藻土和/或活性炭装入分离柱前，投入浓度为45％-50％的乙醇中进行重悬；将重悬后的混合悬液装入分离柱后，至少静置10min，放出清液B。

进一步的，所述回收高活性肽的方法还包括步骤(6)：

(6)将上清液A和清液B进行干燥获得高活性肽干粉。

进一步的，在所述步骤(3)中，所述梯度洗脱的步骤为：先用1-2倍柱体积流量的60-65％乙醇，再用1-1.5倍柱体积流量的75-80％乙醇，最后用1-1.5倍柱体积流量的80-85％乙醇。

进一步的，在所述步骤(5)中，采用酿酒酵母进行发酵，将发酵的pH值调至4.5-5.5，所述酿酒酵母的添加量为浓缩液的1.5-2％，发酵温度为32-35℃，发酵时间为2-2.5h。

进一步的，在所述步骤(4)中，采用旋转蒸发减压浓缩的方式得到浓缩液；所述减压浓缩温度为50-55℃；所述减压浓缩压力为-0.05--0.15MPa；所述减压浓缩浓缩至体积为洗脱液总体积的30-35％。

进一步的，在所述步骤(2)中，柱温控制在30-40℃。

进一步的，在所述步骤(5)中，离心速率为3600-4400转/min，离心时间为8-12min。

进一步的，在所述步骤(6)中，所述干燥的方法为：将所述上清液A和所述清液B混入所述胶原肽产物中后再进行喷雾干燥。

进一步的，在所述步骤(1)中，所述硅藻土和/或所述活性炭的大小为300目或600目。

本发明的有益效果在于：硅藻土或活性肽在脱色脱臭过程除了脱色脱臭，还将大量的疏水肽进行吸附。疏水肽为一大类物质，其疏水性能存在差异，单一浓度的有机溶剂并不能将所有疏水肽从硅藻土和/或活性炭中洗脱出来，所以使用梯度洗脱，将被吸附在硅藻土和/或活性炭上的疏水肽尽可能地洗脱下来进行回收。将洗脱液中有机溶剂除去，防止有机溶剂对酵母发酵过程产生不良影响。又由于有机溶剂在蒸发过程中能够带走三甲胺类、挥发脂肪酸等腥味物质，实现除去部分腥臭物质的功效。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体工艺流程

图1为本发明的一种回收高活性肽的方法的工艺流程图；

图2为本发明的一种回收高活性肽的方法的详细工艺流程图。

具体实施方式

本发明最关键的构思在于：利用不同浓度的有机溶剂将被吸附在硅藻土和/或活性炭上的疏水肽洗脱下来，然后除去有机溶剂和部分腥味物质，最后利用酵母发酵除去残余腥味物质。

为详细说明本发明构思的可行性，从本发明的技术内容、技术特征、所实现目的及效果等详予论述。

请参阅图1以及图2，一种回收高活性肽的方法，包括步骤：

(2)将所述含腥味物质的硅藻土和/或活性炭装入分离柱；

(4)蒸发除去洗脱液中的有机溶剂得到浓缩液；

(5)往浓缩液中加入酵母发酵，离心取上清液A。

硅藻土或活性肽在脱色脱臭过程除了脱色脱臭，还将大量的疏水肽进行吸附。疏水肽为一大类物质，其疏水性能存在差异，单一浓度的有机溶剂并不能将所有疏水肽从硅藻土和/或活性炭中洗脱出来，所以使用梯度洗脱，将被吸附在硅藻土和/或活性炭上的疏水肽尽可能地洗脱下来进行回收。将洗脱液中有机溶剂除去，防止有机溶剂对酵母发酵过程产生不良影响。又由于有机溶剂在蒸发过程中能够带走三甲胺类、挥发脂肪酸等腥味物质，实现除去部分腥臭物质的功效。

进一步的，在所述步骤(2)中，所述含腥味物质的硅藻土和/或活性炭装入分离柱前，投入浓度为45％-50％的乙醇中进行重悬；将重悬后的混合悬液装入分离柱后，至少静置10min，放出清液B。经反复测试验证发现，利用浓度45％-50％的乙醇对含有疏水肽的硅藻土和/或活性炭进行重悬，能将部分疏水肽洗脱下来，腥臭物质却不会被洗脱下来。固液分离后，液体中含有无腥味的疏水肽，不需要进行除臭步骤即可直接利用。

进一步的，所述回收高活性肽的方法还包括步骤(6)：

(6)将上清液A和清液B进行干燥获得高活性肽干粉。利用干燥方法将含有疏水肽的溶液制成干粉，除去溶液中含有的有机溶剂和水分，方便存储、运输和作为原料使用。

进一步的，在所述步骤(3)中，所述梯度洗脱的步骤为：先用1-2倍柱体积流量的60-65％乙醇，再用1-1.5倍柱体积流量的75-80％乙醇，最后用1-1.5倍柱体积流量的80-85％乙醇。使用乙醇洗脱，洗脱液效果好。相对于其他有机溶剂，乙醇残留对人毒害性较小，且容易被分离出来。

进一步的，在所述步骤(5)中，采用酿酒酵母进行发酵，将发酵的pH值调至4.5-5.5，所述酿酒酵母的添加量为浓缩液的1.5-2％，发酵温度为32-35℃，发酵时间为2-2.5h。酿酒酵母的生长和发酵不受浓缩液中残留的乙醇影响。经过反复的“发酵-腥味物质检测”试验，发现酿酒酵母除去腥味物质的效果好，且添加浓缩液的1.5-2％的酿酒酵母，在32-35℃条件下发酵2-2.5h能测底除去浓缩液中的腥味物质。

进一步的，在所述步骤(4)中，采用旋转蒸发减压浓缩的方式得到浓缩液；所述减压浓缩温度为50-55℃；所述减压浓缩压力为-0.05--0.15MPa；所述减压浓缩浓缩至体积为洗脱液总体积的30-35％。使用旋转蒸发减压浓缩，能降低乙醇及三甲胺类、挥发脂肪酸等蒸发时的温度，且能将乙醇回收重复利用，操作简单方便，降低成本，减少资源投入和污染排放。

进一步的，在所述步骤(2)中，柱温控制在30-40℃。控制柱温保证疏水肽被洗脱，但有色物质和绝大部分的腥臭物质仍然保留在硅藻土和/或活性炭内。后续的步骤(3)中，梯度洗脱过程也继续控制柱温在30-40℃。

进一步的，在所述步骤(5)中，离心速率为3600-4400转/min，离心时间为8-12min。由于疏水肽与酵母重量不同，离心使酵母与疏水肽分离，酵母聚集成固体，疏水肽保留在清液里。

进一步的，在所述步骤(6)中，所述干燥的方法为：将所述上清液A和所述清液B混入所述胶原肽产物中后再进行喷雾干燥。喷雾干燥干燥速度快，且不影响产品的生物活性。回收利用的活性肽是从生产鱼皮胶原水解肽过程废弃物中回收得到，其本质也是鱼皮胶原水解肽，所以干燥过程工艺可以与生产鱼皮胶原水解肽的干燥工艺合并，节约生产成本。

进一步的，在所述步骤(1)中，所述硅藻土和/或所述活性炭的大小为300目或600目。硅藻土或活性肽的使用有利于鱼皮胶原水解肽中腥味物质的除去。

为了进一步论述本发明构思的可行性，根据以下实施例作进一步论述。

实施例一：

一种回收高活性肽的方法，包括步骤：

(1)往经酶解的鱼皮胶原肽产物中投入300目的硅藻土进行脱色脱臭，然后过滤分离得到胶原肽产物和含腥味物质的硅藻土；

(2)将所述含腥味物质的硅藻土投入浓度为45％的乙醇中进行重悬；将混合悬液装入分离柱后，柱温控制在30℃，静置10min，放出清液B；

(3)先用1倍柱体积流量的60％乙醇，再用1倍柱体积流量的75％乙醇，最后用1倍柱体积流量的80％乙醇进行梯度洗脱，收集洗脱液；

(4)采用旋转蒸发减压浓缩的方式在温度为50℃、压力为-0.05MPa的条件下减压蒸发除去洗脱液中的乙醇得到浓缩液；所述减压浓缩浓缩至体积为洗脱液总体积的30％；

(5)往浓缩液中加入添加量为浓缩液的1.5％的酿酒酵母，将发酵的pH值调至4.5，在32℃条件下进行发酵2h，在3600转/min的条件下离心8min，离心后取上清液A；

(6)将上清液A和清液B混入所述胶原肽产物中后进行喷雾干燥。

实施例二：

一种回收高活性肽的方法，包括步骤：

(1)往经酶解的鱼皮胶原肽产物中投入600目的活性炭进行脱色脱臭，然后过滤分离得到胶原肽产物和含腥味物质的活性炭；

(2)将所述含腥味物质的活性炭投入浓度为50％的乙醇中进行重悬；将混合悬液装入分离柱后，柱温控制在40℃，静置15min，放出清液B；

(3)先用2倍柱体积流量的65％乙醇，再用1.5倍柱体积流量的80％乙醇，最后用1.5倍柱体积流量的85％乙醇进行梯度洗脱，收集洗脱液；

(4)采用旋转蒸发减压浓缩的方式在温度为55℃、压力为-0.15MPa的条件下减压蒸发除去洗脱液中的乙醇得到浓缩液；所述减压浓缩浓缩至体积为洗脱液总体积的35％；

(5)往浓缩液中加入添加量为浓缩液的2％的酿酒酵母，将发酵的pH值调至5.5，在35℃条件下进行发酵2.5h，在4400转/min的条件下离心12min，离心后取上清液A；

(6)将上清液A和清液B混入后进行喷雾干燥。

实施例三：

一种回收高活性肽的方法，包括步骤：

(1)往经酶解的鱼皮胶原肽产物中投入300目/600目的硅藻土和活性炭进行脱色脱臭，然后过滤分离得到胶原肽产物和含腥味物质的硅藻土和活性炭；

(2)将所述含腥味物质的硅藻土和活性炭投入浓度为48％的乙醇中进行重悬；将混合悬液装入分离柱后，柱温控制在35℃，静置20min，放出清液B；

(3)先用1.5倍柱体积流量的60-65％乙醇，再用1.2倍柱体积流量的75％乙醇，最后用1-1.5倍柱体积流量的80％乙醇进行梯度洗脱，收集洗脱液；

(4)采用旋转蒸发减压浓缩的方式在温度为52℃、压力为-0.1MPa的条件下减压蒸发除去洗脱液中的乙醇得到浓缩液；所述减压浓缩浓缩至体积为洗脱液总体积的32％；

(5)往浓缩液中加入添加量为浓缩液的1.5％的酿酒酵母，将发酵的pH值调至5.0，在34℃条件下进行发酵2.2h，在4000转/min的条件下离心10min，离心后取上清液A；

为了论述本方法的有益效果，以下从肽含量和DPPH的清除率进行论述：

分别测定脱色脱臭前的胶原肽样品液、脱色脱臭后胶原肽样品液以及添加回收活性肽后的胶原肽样品液的肽含量(mg/mL)和DPPH的清除率(％)，测试结果详见表1。

表1

根据表1，以脱色脱臭前的胶原肽样品液作为基准分析得知，利用硅藻土和活性肽进行脱色脱臭后，胶原肽含量下降，降低8.2％-9.8％，得到的胶原肽的DPPH清除率下降，下降9.5％-51.1％；将吸附在硅藻土和/或活性炭上的活性肽进行回收后，胶原肽含量提高，提高了5.6％-8.1％，得到的胶原肽的DPPH清除率提高，提高了14.5％-18.3％。将吸附在硅藻土和/或活性炭上的活性肽进行回收后，胶原肽含量之所以相对于脱色脱臭前的胶原肽含量高，是由于酵母发酵过程中，除了除去腥臭物质，还将其中的部分水解蛋白转为活性肽，从而提高了胶原肽含量和DPPH的清除率。

综上所述，本发明提供的一种回收高活性肽的方法，利用的硅藻土或活性肽在脱色脱臭过程除了脱色脱臭，还将大量的疏水肽进行吸附。利用浓度45％-50％的乙醇对含有疏水肽的硅藻土和/或活性炭进行重悬，能将部分疏水肽洗脱下来，腥臭物质却不会被洗脱下来。固液分离后，液体中含有无腥味的疏水肽，不需要进行除臭步骤即可直接利用。又因为疏水肽为一大类物质，其疏水性能存在差异，单一浓度的有机溶剂并不能将所有疏水肽从硅藻土和/或活性炭中洗脱出来，所以使用梯度洗脱，将被吸附在硅藻土和/或活性炭上的疏水肽尽可能地洗脱下来进行回收。将洗脱液中有机溶剂除去，防止有机溶剂对酵母发酵过程产生不良影响。又由于有机溶剂在蒸发过程中能够带走三甲胺类、挥发脂肪酸等腥味物质，实现除去部分腥臭物质的功效。使用旋转蒸发减压浓缩，能除去乙醇及三甲胺类、挥发脂肪酸等，同时将乙醇回收利用。酵母除去腥味物质，同时还将其他水解蛋白转变成活性肽，增加活性肽的产量。通过离心将肽产物与酵母分离。利用干燥方法将含有疏水肽的溶液制成干粉，方便存储、运输和作为原料使用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种回收高活性肽的方法，其特征在于，包括步骤：

(2)将所述含腥味物质的硅藻土和/或活性炭投入浓度为45％-50％的乙醇中进行重悬；将重悬后的混合悬液装入分离柱，至少静置10min，放出清液B；

(4)蒸发除去洗脱液中的有机溶剂得到浓缩液；

(5)往浓缩液中加入酵母发酵，离心取上清液A。

2.如权利要求1所述回收高活性肽的方法，其特征在于，还包括步骤(6)：

(6)将上清液A和清液B进行干燥获得高活性肽干粉。

3.如权利要求2所述回收高活性肽的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述梯度洗脱的步骤为：先用1-2倍柱体积流量的60-65％乙醇，再用1-1.5倍柱体积流量的75-80％乙醇，最后用1-1.5倍柱体积流量的80-85％乙醇。

4.如权利要求3所述回收高活性肽的方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，采用酿酒酵母进行发酵，将发酵的pH值调至4.5-5.5，所述酿酒酵母的添加量为浓缩液的1.5-2％，发酵温度为32-35℃，发酵时间为2-2.5h。

5.如权利要求4所述回收高活性肽的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，采用旋转蒸发减压浓缩的方式得到浓缩液；所述减压浓缩温度为50-55℃；所述减压浓缩压力为-0.15--0.05MPa；所述减压浓缩浓缩至体积为洗脱液总体积的30-35％。

6.如权利要求5所述回收高活性肽的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，柱温控制在30-40℃。

7.如权利要求6所述回收高活性肽的方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，离心速率为3600-4400转/min，离心时间为8-12min。

8.如权利要求7所述回收高活性肽的方法，其特征在于，在所述步骤(6)中，所述干燥的方法为：将所述上清液A和所述清液B混入所述胶原肽产物中后再进行喷雾干燥。

9.如权利要求8所述回收高活性肽的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述硅藻土和/或所述活性炭的大小为300目或600目。