CN111926050A - 河豚精囊胶原蛋白肽的提纯工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明以废弃物河豚精囊为原料，利用酶解法获得蛋白多肽液并探寻其最佳酶解条件；然后将所得的蛋白多肽酶解液经过离心和硅藻土过滤除杂后，选择树脂进行脱色脱腥处理并探索出脱色效果最好的条件组合。本发明得到的实验结果可以为工业化生产提供一定的理论依据，能够使河豚精囊的附加值得到提高，更重要的是此工艺能为促进河豚精囊胶原蛋白肽在各个领域中的应用提供基础参考。
Description
技术领域
本发明属于分离提纯领域，涉及一种从河豚精囊中提纯胶原蛋白肽的方法。
背景技术
鱼精囊分布于成熟雄鱼鱼体腹侧，占活体重的7 %左右，养殖河豚的鱼精一般为低毒或是无毒。当前，河豚精巢营养价值的相关研究及报道还比较少。相关学者对东方鲀精巢进行了成分测定，其水分含量为79.15 % ~81.92 %，蛋白含量为10.17 % ~14.31 %，脂肪含量为2.88 % ~8.12 %。
河豚精巢中含有比例较大的鱼精蛋白，其具有防止血液凝固、促进呼吸、提高消化以及抑菌等作用，其具有很好的营养价值和医药价值。鱼精蛋白为多聚阳离子蛋白肽类，其带有广谱抗菌活性，具有天然防腐剂的功能；除此之外，它还具有止血的作用 。据前人的研究发现精氨酸是鱼精蛋白中最主要的氨基酸，其具有强化肝功能、解除机体疲劳的作用，能够有效治疗肝昏迷。鱼精蛋白是新型的食品资源，拥有极其重要的保健功能和药用价值。
胶原蛋白主要存在于动物的结缔组织中，一般在鱼皮及河豚鱼的精囊中，其含量能够达到蛋白总量的80 %左右，其对脏器起着支持、保护、结合等作用；除此之外，其还参与机体内的信号的转导以及生长因子、细胞因子的运输机制。
近年来，动物来源的胶原蛋白由于疾病及宗教原因，其获取途径大大受到了限制，因此，胶原蛋白的获取方式正在逐步转向海洋生物。水产动物的加工下脚料中含有大量的胶原蛋白，此类胶原蛋白存在很多牲畜胶原蛋白无法比拟的优点，如具有较强的吸水性、保水性、起泡性以及乳化性等；此外，在抗原性、过敏性、变性温度、可溶性等方面水产动物的胶原蛋白较陆生动物也有极大优势，这是由于氨基酸组分和交联状况等差异引起的。基于以上原因，水产胶原蛋白今后将会替代陆生动物胶原蛋白。
通常河豚精囊经常被人作为饲料，附加值不高，为进一步提高河豚精囊的附加值，我们探索利用精囊提取胶原蛋白可以提升其附加值，目前尚未发现有关于利用河豚精囊提取蛋白多肽的报道，本发明主要致力于河豚精囊蛋白多肽的提取条件优化及精制。
发明内容
本发明目的在于提供一种将渔业废弃物-河豚精囊变废为宝的方法，制备高附加值的胶原蛋白粉。
本发明一共涉及到河豚精囊的酶解条件优化，初步除杂方法，脱色脱腥方法及条件优化，产品干燥方式方法及对比及相应的性质检测这几个方面，包括下列步骤：
（1）取河豚精囊若干，用清水将河豚精囊表面清洗干净，用去离子水冲淋后滤干备用；
（2）提取溶剂为去离子水，料液比为1：（1～10），酶加入量为0.1 %～2 %,酶解温度范围为30 ℃～60 ℃，酶解时间在1～10 h，调节pH 为6～8，在恒温水浴磁力搅拌器中进行酶解；
（3）取步骤（2）酶解液，1000 rpm~10000 rpm离心1 min~20 min 后，80 ℃~100 ℃ 灭酶处理并减压旋蒸至一半体积，然后利用硅藻土进行抽滤除杂，得到澄清的酶解液；
（4）取步骤（3）酶解液，选择几种大孔吸附树脂在摇床中进行震荡脱色脱腥处理。处理温度范围10 ℃～30 ℃，摇床转速范围100 r～200 r，时间为3 h～6 h，树脂添加量料液比为1 g：（5~30）mL；
（5）将步骤（4）酶解液进行真空抽滤，将滤液和大孔吸附树脂分别收集起来，滤液再次将体积浓缩为原来的一半备用；
（6）将步骤（5）酶解液采用不同的方式进行干燥，最终得到蛋白肽粉末。
（7）将大孔吸附树脂用90 %~95 %酒精进行再生，再生后可重复使用。
上述步骤（1）中所述的提取原料为河豚鱼精囊。
上述步骤（2）中所述的酶为菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶或胰蛋白酶等。提取溶剂为去离子水，料液比为1：（1～10），酶加入量为0.1 %～2 %，酶解温度范围为30 ℃～60 ℃，酶解时间在1～10 h，调节pH 为6～8；
上述步骤（3）中所述的离心深度为1000 rpm~10000 rpm，离心时间为1 min~20 min。灭酶处理温度为80 ℃~100 ℃，抽滤除杂使用的为硅藻土；
上述步骤（4）中所述的大孔吸附树脂包括XDA-6、X-5、AB-8、NKA-2、H103、S-8、D101或D4006等，树脂添加量料液比为1 g：（5~30）mL；处理温度范围为10℃～30℃，摇床转速范围为100 r～200 r，时间为3 h～6 h。
上述步骤（6）中所述的干燥方式包括真空冷冻干燥和喷雾干燥。
本发明所取得的技术进步在于：
（1）本发明首次将胶原蛋白粉的提取原料聚焦在河豚精囊上，既拓宽了胶原蛋白粉的来源，提高了其附加值，又能够减少其对于环境的污染。而且河豚精囊中含有10.17 % ~14.31 %的蛋白质，含量非常丰富。
（2）本发明采用酶解获得胶原蛋白的方法，具有高效，安全，不存在有机溶剂残留等优势。
（3）本发明采用磁力搅拌的方式酶解胶原蛋白，有条件温和、工艺简单、设备要求低、操作简便的优点；
（4）本发明将硅藻土应用于粗酶解液的除杂，得到的酶解液澄清且杂质大大降低；
（5）本发明采用大孔吸附树脂进行脱腥脱色，得到品质很好的胶原蛋白粉。
（6）本发明所用的大孔吸附树脂可以重复使用，大大节约生产成本。
（7）本发明所生产的河豚精囊来源的蛋白肽产品，与鱼皮胶原蛋白肽和乳清蛋白相比而言，拥有较强的吸水性、吸油性和起泡性，保水性良好，故可在一定程度上替代其他原料来源的胶原蛋白。此发明可为促进河豚精囊胶原蛋白肽在各个领域中的应用提供基础参考。
实验例1
（1）取河豚精囊若干，用清水将河豚精囊表面清洗干净，用去离子水冲淋后滤干备用；
（2）以去离子水为提取溶剂，料液比为1：5，酶加入量为1%,酶解温度范围为50 ℃，酶解时间在4 h，调节pH 为6，使用菠萝蛋白酶进行酶解；
（3）取所得酶解液，5000 rpm离心5 min 后，80℃灭酶处理并减压旋蒸至一半体积，然后利用硅藻土进行抽滤除杂，得到澄清的酶解液；
（4）取澄清酶解液，选择H103树脂在摇床中进行震荡脱色脱腥处理。处理温度20 ℃，摇床转速范围150 r，时间为4 h，树脂添加量料液比为1 g：10 mL；
（5）将脱腥脱色后酶解液进行真空抽滤，将滤液和大孔吸附树脂分别收集起来，滤液再次将体积浓缩为原来的一半，再冷冻干燥得到蛋白肽粉末。
（6）将大孔吸附树脂用95 %酒精进行再生，再生后可重复使用。
实验例2
（1）取河豚精囊若干，用清水将河豚精囊表面清洗干净，用去离子水冲淋后滤干备用；
（2）以去离子水为提取溶剂，料液比为1：4，酶加入量为1%,酶解温度范围为60 ℃，酶解时间在3 h，调节pH 为7，使用菠萝蛋白酶进行酶解；
（3）取所得酶解液，5000 rpm离心10 min 后，80 ℃灭酶处理并减压旋蒸至一半体积，然后利用硅藻土进行抽滤除杂，得到澄清的酶解液；
（4）取澄清酶解液，选择AB-8树脂在摇床中进行震荡脱色脱腥处理。处理温度22 ℃，摇床转速范围170 r，时间为4 h，树脂添加量料液比为1 g：12 mL；
（5）将脱腥脱色后酶解液进行真空抽滤，将滤液和大孔吸附树脂分别收集起来，滤液再次将体积浓缩为原来的一半，再冷冻干燥得到蛋白肽粉末。
（6）将大孔吸附树脂用95 %酒精进行再生，再生后可重复使用。
实验例3
（1）取河豚精囊若干，用清水将河豚精囊表面清洗干净，用去离子水冲淋后滤干备用；
（2）以去离子水为提取溶剂，料液比为1：6，酶加入量为1 %,酶解温度范围为60 ℃，酶解时间在4 h，调节pH 为8，使用菠萝蛋白酶进行酶解；
（3）取所得酶解液，5000 rpm离心10 min 后，100 ℃灭酶处理并减压旋蒸至一半体积，然后利用硅藻土进行抽滤除杂，得到澄清的酶解液；
（4）取澄清酶解液，选择H103树脂在摇床中进行震荡脱色脱腥处理。处理温度24 ℃，摇床转速范围150 r，时间为3 h，树脂添加量料液比为1 g：10 mL；
（5）将脱腥脱色后酶解液进行真空抽滤，将滤液和大孔吸附树脂分别收集起来，滤液再次将体积浓缩为原来的一半，再冷冻干燥得到蛋白肽粉末。
（6）将大孔吸附树脂用95 %酒精进行再生，再生后可重复使用。
Claims (6)
1.河豚精囊胶原蛋白肽的提取工艺，其特征在于：从河豚鱼的废弃物河豚精囊中提取其丰富的蛋白肽，达到变废为宝的目的，生产过程由下列工艺步骤组成：
（1）取河豚精囊若干，用清水将河豚精囊表面清洗干净，用去离子水冲淋后滤干备用；
（2）提取溶剂为去离子水，料液比为1：（1～10），酶加入量为0.1%～2%,酶解温度范围为30 ℃～60 ℃，酶解时间在1～10 h，调节pH 为6～8，在恒温水浴磁力搅拌器中进行酶解；
（3）取步骤（2）酶解液，1000 rpm~10000 rpm离心1 min~20 min 后，80 ℃~100 ℃ 灭酶处理并减压旋蒸至一半体积，然后利用硅藻土进行抽滤除杂，得到澄清的酶解液；
（4）取步骤（3）酶解液，选择几种大孔吸附树脂在摇床中进行震荡脱色脱腥处理；
处理温度范围10 ℃～30 ℃，摇床转速范围100 r～200 r，时间为3 h～6 h，树脂添加量料液比为1 g：（5~30）mL；
（5）将步骤（4）酶解液进行真空抽滤，将滤液和大孔吸附树脂分别收集起来，滤液再次将体积浓缩为原来的一半备用；
（6）将步骤（5）酶解液采用不同的方式进行干燥，最终得到蛋白肽粉末；
（7）将大孔吸附树脂用90 %~95 %酒精进行再生，再生后可重复使用。
2.如权利要求1所述的提取原料为河豚鱼精囊。
3.如权利要求1所述的酶为菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶或胰蛋白酶等，提取溶剂为去离子水，料液比为1：（1～10），酶加入量为0.1 %～2 %,酶解温度范围为30 ℃～60℃，酶解时间在1 h～10 h，调节pH 为6～8。
4.如权利要求1所述的离心深度为1000 rpm~10000 rpm，离心时间为1 min~20 min；
灭酶处理温度为80 ℃~100 ℃，抽滤除杂使用的为硅藻土。
5.如权利要求1所述的大孔吸附树脂包括XDA-6、X-5、AB-8、NKA-2、H103、S-8、D101、D4006等，树脂添加量料液比为1 g：（5~30）mL；处理温度范围为10℃～30℃，摇床转速范围为100 r～200 r，时间为3 h～6 h。
6.如权利要求1所述的干燥方式包括真空冷冻干燥和喷雾干燥。
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