CN111088311A - 一种使用鲅鱼骨联产软骨多糖和骨胶原蛋白活性肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用鲅鱼骨联产软骨多糖和胶原蛋白活性肽的方法，包括1）将鲅鱼骨清洗后干燥粉碎；2）将骨粉置于远红外线下辐照；3）将骨粉与水混合后进行热压抽提；4）使用复合蛋白酶进行酶解；5）超滤，分离，分别得到软骨多糖和骨胶原蛋白活性肽。本发明的方法使用远红外线使生物体细胞处于最高振动能级，因此在随后的热压抽提和酶解过程中，使得骨粉内的生物大分子更加容易的被抽提和分解，在大大提高了酶解过程速率的同时，能够分解生成附加值更高的软骨多糖和骨胶原蛋白活性肽。
Description
技术领域
本发明涉及一种骨多糖和胶原蛋白肽的生产方法，尤其涉及一种使用鲅鱼骨联产软骨多糖和骨胶原蛋白肽的方法，属于保健食品的加工技术领域。
背景技术
鲅鱼学名蓝点马鲛，鱼体长而侧扁，体色银亮，属海鱼类，分布于北太平洋西部，中国产于东海、黄海和渤海，其肉质细腻、味道鲜美、营养丰富，每百克鱼肉含蛋白质19克、脂肪2.5克。除鲜食外，还可加工制做罐头或咸干品。
鲅鱼深得我国人民的喜爱，更是餐桌上不可缺少的一份美食，比如鲅鱼馅水饺、鲅鱼丸子、熏鲅鱼、烧鲅鱼、烤鲅鱼等，我国每年的鲅鱼消耗量惊人，通常，鲅鱼在加工生产或食用后会将骨头丢弃，不予再加工利用，这不仅会污染环境，还造成资源浪费。
鲅鱼鱼骨中的软骨素具有抑制肿瘤、提高机体免疫力、抗突变、改善骨质疏松及风湿性关节炎等作用。软骨多糖可以辅助治疗关节痛、神经性头疼、三叉神经痛、动脉硬化等症，鱼骨中的胶原蛋白更是具有多种有益效果，如：(1) 可以补充皮肤各层所需的营养，能够使皮肤中胶原活性增强，进而起到滋润皮肤、延缓衰老、美容、消皱、养发等的功效；(2)是羟基磷灰石的黏合剂，与羟基磷灰石共同构成了骨骼的主体；(3) 胶原蛋白的脂肪含量远小于其它动物的胶原蛋白，更受消费者的青睐；(4) 鱼骨胶原蛋白比鱼皮胶原蛋白更具延伸性和热稳定性，是胶原蛋白中的佳品。
因此如果能够开发一种将鲅鱼骨有效的利用起来，提取出其中的软骨多糖和胶原蛋白肽的方法，不仅解决了鲅鱼骨丢弃的环境问题，更是变废为宝，利国利民的大进步。
在现有的鲅鱼骨利用方法中，一般是使用柠檬酸浸泡脱钙得到鲅鱼骨钙粉，而后采用酶解的方法醇沉酶解液得到软骨多糖，该方法仅能得到软骨多糖，而无法得到附加值更高的胶原蛋白肽，而且酶解过程速度非常慢，通常需要12～24小时。
发明内容
本发明针对现有鲅鱼骨的利用方法所存在的不足，提供一种使用鲅鱼骨联产软骨多糖和骨胶原蛋白活性肽的方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种使用鲅鱼骨联产软骨多糖和骨胶原蛋白活性肽的方法，包括如下步骤：
（1）将鲅鱼骨清洗后水煮去油脂，捞出后干燥粉碎得骨粉；
（2）将骨粉置于远红外线下进行辐照，所述远红外线的波长为2～14μm，辐照的温度为120～160℃，辐照时间3～10min；
（3）将步骤（2）所得的骨粉与水按照质量比1：(2～5）混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.1～0.2MPa、温度130～150℃，抽提0.5～2小时；
（4）向步骤（3）所得抽提液中加入复合蛋白酶，所述复合蛋白酶由胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照2：2：1：1：1的比例混合而成，所述抽提液与复合蛋白酶的质量比为1：（0.01～0.02）
控制酶解过程的温度为30～60℃，酶解2～4小时后灭酶，过滤后得酶解液；
（5）将步骤（4）所得酶解液进行两级超滤，首先将所得酶解液采用截留分子量为9～10kDa的超滤膜进行一级超滤，得到一级截留液和一级滤出液，将一级滤出液继续使用截留分子量为2～3kDa的超滤膜进行二级超滤，得到二级截留液和二级滤出液；
（6）将所得一级截留液和二级截留液采用乙醇进行醇沉，得到沉淀和上清液，所得沉淀即为软骨多糖粗品，粗品经脱水、干燥即得软骨多糖；取上清液与二级滤出液混合，浓缩干燥即得骨胶原蛋白活性肽。
进一步，步骤（1）中水煮过程的时间为15～20min；
进一步，步骤（2）中远红外辐照的温度为140～150℃，辐照4～6min；
进一步，步骤（3）中骨粉与水的质量比为1：（3～4）；
进一步，步骤（4）中酶解过程的温度为40～50℃，酶解过程的时间为150～180min。
进一步，步骤（4）中所述灭酶过程的温度为90～100℃，灭酶时间为5～10min。
本发明的有益效果是：
1）由于远红外线具有很强的渗透力和辐射力，因而在使用远红外线辐照骨粉后，远红外线的能量被骨粉所吸收，使骨粉内的水分子产生共振，水分子被活化，增强其分子间的结合力，从而活化了骨粉内的蛋白质、多糖等生物大分子，进而使生物体细胞处于最高振动能级，因此在随后的热压抽提和酶解过程中，使得骨粉内的生物大分子更加容易的被抽提和分解，在大大提高了酶解过程速率的同时，能够分解生成附加值更高的软骨多糖和骨胶原蛋白，因此，远红外线的使用在本发明中具有至关重要的作用；
2）本发明酶解过程中使用的复合蛋白酶种类全面，配比合理，能够充分的分解鲅鱼骨粉中的大生物分子，在远红外辐照的帮助下，快速高效的分解掉骨粉中的营养物质，与现有技术中公开的酶解时间最低12小时相比，将酶解的速度提高了6倍以上；
3）本发明的整体工艺未使用任何有毒有害的化学试剂，仅仅使用了水和乙醇，在分离阶段通过物理的超滤方法依据分子量的大小来分离胶原蛋白肽和软骨多糖，使得得到的胶原蛋白肽和软骨多糖未受到任何污染，可放心的添加到保健食品中进行食用。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
（1）将鲅鱼骨清洗后水煮20min去油脂，捞出后干燥粉碎得骨粉；
（2）将骨粉置于远红外线下进行辐照，所述远红外线的波长为2～14μm，辐照的温度为120℃，辐照时间10min；
（3）将步骤（2）所得的骨粉与水按照质量比1：2混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.1MPa、温度150℃，抽提1小时；
（4）向步骤（3）所得抽提液中加入复合蛋白酶，所述复合蛋白酶由胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照2：2：1：1：1的比例混合而成，所述抽提液与复合蛋白酶的质量比为1：0.01，控制酶解过程的温度为40℃，酶解3小时后灭酶，过滤后得酶解液；
（5）将步骤（4）所得酶解液进行两级超滤，首先将所得酶解液采用截留分子量为9～10kDa的超滤膜进行一级超滤，得到一级截留液和一级滤出液，将一级滤出液继续使用截留分子量为2～3kDa的超滤膜进行二级超滤，得到二级截留液和二级滤出液；
（6）将所得一级截留液和二级截留液采用乙醇进行醇沉，得到沉淀和上清液，所得沉淀即为软骨多糖粗品，粗品经脱水、干燥即得软骨多糖；取上清液与二级滤出液混合，浓缩干燥即得骨胶原蛋白活性肽，实施例1所得软骨多糖的得率为25.4%，回收率为85.6%，骨胶原蛋白活性肽的得率为75.3%，回收率为92.5%。
实施例2：
（1）将鲅鱼骨清洗后水煮20min去油脂，捞出后干燥粉碎得骨粉；
（2）将骨粉置于远红外线下进行辐照，所述远红外线的波长为2～14μm，辐照的温度为140℃，辐照时间6min；
（3）将步骤（2）所得的骨粉与水按照质量比1：3混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.2MPa、温度130℃，抽提2小时；
（4）向步骤（3）所得抽提液中加入复合蛋白酶，所述复合蛋白酶由胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照2：2：1：1：1的比例混合而成，所述抽提液与复合蛋白酶的质量比为1：0.01，控制酶解过程的温度为60℃，酶解2小时后灭酶，过滤后得酶解液；
（5）将步骤（4）所得酶解液进行两级超滤，首先将所得酶解液采用截留分子量为9～10kDa的超滤膜进行一级超滤，得到一级截留液和一级滤出液，将一级滤出液继续使用截留分子量为2～3kDa的超滤膜进行二级超滤，得到二级截留液和二级滤出液；
（6）将所得一级截留液和二级截留液采用乙醇进行醇沉，得到沉淀和上清液，所得沉淀即为软骨多糖粗品，粗品经脱水、干燥即得软骨多糖；取上清液与二级滤出液混合，浓缩干燥即得骨胶原蛋白活性肽，实施例2所得软骨多糖的得率为28.4%，回收率为87.3%，骨胶原蛋白活性肽的得率为71.8%，回收率为94.1%。
实施例3：
（1）将鲅鱼骨清洗后水煮15min去油脂，捞出后干燥粉碎得骨粉；
（2）将骨粉置于远红外线下进行辐照，所述远红外线的波长为2～14μm，辐照的温度为160℃，辐照时间3min；
（3）将步骤（2）所得的骨粉与水按照质量比1： 5混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.2MPa、温度150℃，抽提0.5小时；
（4）向步骤（3）所得抽提液中加入复合蛋白酶，所述复合蛋白酶由胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照2：2：1：1：1的比例混合而成，所述抽提液与复合蛋白酶的质量比为1：0.02，控制酶解过程的温度为50℃，酶解150min后灭酶，过滤后得酶解液；
（5）将步骤（4）所得酶解液进行两级超滤，首先将所得酶解液采用截留分子量为9～10kDa的超滤膜进行一级超滤，得到一级截留液和一级滤出液，将一级滤出液继续使用截留分子量为2～3kDa的超滤膜进行二级超滤，得到二级截留液和二级滤出液；
（6）将所得一级截留液和二级截留液采用乙醇进行醇沉，得到沉淀和上清液，所得沉淀即为软骨多糖粗品，粗品经脱水、干燥即得软骨多糖；取上清液与二级滤出液混合，浓缩干燥即得骨胶原蛋白活性肽，实施例3所得软骨多糖的得率为26.5%，回收率为82.5%，骨胶原蛋白活性肽的得率为78.2%，回收率为89.8%。
实施例4：
（1）清洗后水煮15min去油脂，捞出后干燥粉碎得骨粉；
（2）将骨粉置于远红外线下进行辐照，所述远红外线的波长为2～14μm，辐照的温度为150℃，辐照时间4min；
（3）将步骤（2）所得的骨粉与水按照质量比1： 4混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.2MPa、温度150℃，抽提0.5小时；
（4）向步骤（3）所得抽提液中加入复合蛋白酶，所述复合蛋白酶由胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照2：2：1：1：1的比例混合而成，所述抽提液与复合蛋白酶的质量比为1：0.02，控制酶解过程的温度为30℃，酶解4小时后灭酶，过滤后得酶解液；
（5）将步骤（4）所得酶解液进行两级超滤，首先将所得酶解液采用截留分子量为9～10kDa的超滤膜进行一级超滤，得到一级截留液和一级滤出液，将一级滤出液继续使用截留分子量为2～3kDa的超滤膜进行二级超滤，得到二级截留液和二级滤出液；
（6）将所得一级截留液和二级截留液采用乙醇进行醇沉，得到沉淀和上清液，所得沉淀即为软骨多糖粗品，粗品经脱水、干燥即得软骨多糖；取上清液与二级滤出液混合，浓缩干燥即得骨胶原蛋白活性肽，实施例4所得软骨多糖的得率为23.7%，回收率为84.2%，骨胶原蛋白活性肽的得率为74.4%，回收率为96.3%。
将实施例2所得软骨多糖进行理化指标分析，结果如表1所示：
表1
| 项目 | 实验结果 |
| 色泽 | 白色粉末 |
| 水分含量 | 2.31% |
| 蛋白含量 | 5.99% |
| 硫酸软骨素 | 91.2% |
| 胶原纤维 | 0.3% |
将实施例4所得的骨胶原蛋白活性肽通过体积排阻色谱测定其分子量分布，结果如表2所示，由表2中所得数据可以看出，实施例4所得的骨胶原蛋白活性肽的分子量98%以上均为2.0 kDa以下，95%以上为1.0 kDa以下，因此本发明的方法所得的胶原蛋白活性肽均为寡肽。
表2
| 分子量 | 比例 |
| ﹤0.5kDa | 75.3% |
| 0.5-1.0kDa | 19.8% |
| 1.0-2.0 kDa | 3.1% |
| ﹥2.0 kDa | 1.8% |
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种使用鲅鱼骨联产软骨多糖和骨胶原蛋白活性肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将鲅鱼骨清洗后水煮去油脂，捞出后干燥粉碎得骨粉；
（2）将骨粉置于远红外线下进行辐照，所述远红外线的波长为2～14μm，辐照的温度为120～160℃，辐照时间3～10min；
（3）将步骤（2）所得的骨粉与水按照质量比1：(2～5）混合，后置于热压罐中进行热压抽提得抽提液，热压抽提的条件为压力0.1～0.2MPa、温度130～150℃，抽提0.5～2小时；
（4）向步骤（3）所得抽提液中加入复合蛋白酶，所述复合蛋白酶由胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照2：2：1：1：1的比例混合而成，所述抽提液与复合蛋白酶的质量比为1：（0.01～0.02），控制酶解过程的温度为30～60℃，酶解2～4小时后灭酶，过滤后得酶解液；
（5）将步骤（4）所得酶解液进行两级超滤，首先将所得酶解液采用截留分子量为9～10kDa的超滤膜进行一级超滤，得到一级截留液和一级滤出液，将一级滤出液继续使用截留分子量为2～3kDa的超滤膜进行二级超滤，得到二级截留液和二级滤出液；
（6）将所得一级截留液和二级截留液采用乙醇进行醇沉，得到沉淀和上清液，所得沉淀即为软骨多糖粗品，粗品经脱水、干燥即得软骨多糖；取上清液与二级滤出液混合，浓缩干燥即得骨胶原蛋白活性肽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中远红外辐照的温度为140～150℃,辐照4～6min。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（4）中酶解过程的温度为40～50℃，酶解过程的时间为150～180min。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（3）中骨粉与水的质量比为1：（3～4）。
5.根据权利要求1、2或4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤（1）中水煮过程的时间为15～20min。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1）中水煮过程的时间为30～40min。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的方法，其特征在于，步骤（4）中所述灭酶过程的温度为90～100℃，灭酶时间为5～10min。
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