CN114957386A - 一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，属于鱼胶原蛋白肽制备技术领域。本发明使用醋酸、柠檬酸、EDTA、和微晶纤维素组成的预处理液进行泡发。经过预处理液的高效除杂，为后续的高效酶解提供基础。之后，采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胶原蛋白酶进行两阶段酶解，提高酶解效率。同时为激发蛋白酶活性，本发明加入柠檬酸钠和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱混合制备活性纳米钙，三者协同作用，其可以有效的激发蛋白酶的活性，实现彻底酶解胶原蛋白的目的，大幅降低酶产物的分子量，最后进行膜浓缩和提取，进一步提升纯度降低产物分子量，冷冻干燥后得到高纯度的胶原肽产品，制备工艺简单高效，易操作，产品细腻，具有广阔的市场价值和应用前景。

Description

一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法
技术领域
本发明属于鱼胶原蛋白肽制备技术领域，具体涉及一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法。
背景技术
胶原是纤维状的生物大分子,可作为生物材料用于手术缝合线、水凝胶、人工皮肤等。另外，胶原作为一种蛋白质，具有一定的营养价值，可以用于食品、饲料等行业。然而胶原的利用长期面临一些问题。其一，胶原广泛存在于动物的皮、骨、鳞片中，这些部位通常都作为不可食用的副产物丢弃或者被用作饲料等低值产品，因此这些富含胶原的加工副产物经常未被充分利用。其二，储量巨大的水产胶原缺乏羟脯氨酸，容易热变性为明胶，且其明胶的熔点和凝固点较低，机械强度也低于陆源明胶。这些限制了水产胶原的应用，但它通过一定程度的水解，以胶原肽的形式应用可以忽略这些问题。胶原肽不仅更易于被人体吸收，还具有多种生物活性，如抗氧化、血管紧张素转化酶抑制活性等。
蛋白质不仅以游离的氨基酸形式吸收，而更多地是以二肽和三肽的形式吸收。胶原肽多被消化为氨基酸﹑胶原小肽(二肽和三肽)后被人体吸收。而胶原中大量存在三肽重复序列,通过特异性蛋白酶可以水解胶原得到以甘氨酸为起始氨基酸的三肽。胶原三肽不仅具有易于吸收、无抗原性﹑低过敏性等特点，还被报道具有多种生物活性,如促进皮肤、骨和软骨的生长与修复、抗氧化、抑制动脉粥样硬化等。
胶原三肽(Collagen tripeptide)是胶原蛋白经酶水解后的产物，是胶原蛋白的最小单元，其结构可以表示为Gly-X-Y，是一种在N端带有甘氨酸的高纯度三肽，分子量介于200～500Da之间，平均分子量约为280Da，因此，小分子的胶原三肽更易吸收也更加受到了人们的青睐。
我国海洋与淡水水域面积广阔，水产资源丰富，鱼类副产品，在加工过程中产生，大部分被直接掩埋丢弃或用于制作动物饲料、鱼粉等低值产品，不仅造成了严重的资源浪费，还直接导致环境污染。因此，开发出对水产加工业产生的废弃物进行高附加值利用的工艺，使其变废为宝，成为了缓解资源与环境的重要手段。
现有技术中有很多利用鱼类下脚料制备胶原蛋白的工艺，而目前的制备工艺多集中于加热、酸解、酶解等常规手段，且水解不彻底，水解产物三肽占比小，收率低，杂质多，水溶性差，再加之复杂的提纯工艺，三肽产品价格居高不下，很难使大众受益。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种利用废弃物鱼鳞制备胶原三肽的方法，实现对于鱼鳞中胶原三肽的高效提取，所得胶原三肽水溶性好，稳定性强，纯度高，利于保存和运输，克服现有技术中三肽提取共同工艺的不足。
为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌1-2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20-30min后，静置浸泡1-3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5％的复合蛋白酶制剂和0.05-0.1％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴15-30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心15-30min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
进一步的，步骤(1)所述鱼鳞为罗非鱼鱼鳞和/或鲤鱼鱼鳞。
更进一步的，步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
进一步的，步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为1-3mol/L。
进一步的，步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸30-50％、柠檬酸10-20％、EDTA1-5％、微晶纤维素1-5％，余量为水。
进一步的，步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解4-10h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应2-5.5h。
进一步的，步骤(4)蛋白酶激发剂为活性纳米钙，具体制备方法为：配置浓度为0.1-0.5mol/L的氯化钙溶液100ml，搅拌状态下加入氯化钙质量10-20倍的柠檬酸钠和0.1-0.3倍的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，混合溶液被继续搅拌1-2h，之后离心分离，弃去上层清液，固体产物用蒸馏水洗涤，于40-55℃下真空干燥24h得活性纳米钙。
进一步的，步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
有益效果
鱼鳞中所含的丰富胶原蛋白是一种重要的天然蛋白质资源，具有极高的营养价值。从鱼鳞中提取胶原蛋白制备为胶原蛋白肽，填补了市场上鱼类胶原蛋白肽的空缺。酸法和碱法制备胶原蛋白肽存在反应强烈难以控制，得到的肽分子质量不均匀，且部分氨基酸破坏，甚至产生有害物质等问题。
因此本发明使用酶解的方式进行胶原蛋白肽的提取，酶解制备胶原蛋白肽反应温和效率高，对氨基酸结构破坏和构型影响较小，产品营养价值高。分子质量小的胶原蛋白肽易于人体吸收，具有更高的生物价值。
首先本发明使用氢氧化钠溶液进行前处理，脱除杂蛋白；再使用醋酸、柠檬酸、EDTA、和微晶纤维素组成的预处理液进行泡发。醋酸柠檬酸等弱酸的加入，可以有效的泡发鱼鳞，促进后续的酶解，同时不会对破坏胶原蛋白结构，EDTA的加入可以高效的脱钙，而微晶纤维素是一种强吸附性物质，可以有效的吸附在鱼鳞表面，帮助鱼鳞的快速高效泡发和脱钙，并促进有效物质的溶出。经过预处理液的高效除杂，为后续的高效酶解提供基础。
之后，采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胶原蛋白酶进行两阶段酶解，提高酶解效率。同时为激发蛋白酶活性，本发明还加入了活性纳米钙，金属离子激活蛋白酶活性有限，本发明加入柠檬酸钠络合再和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱混合制备活性纳米钙，三者协同作用，其可以有效的激发蛋白酶的活性，实现彻底酶解胶原蛋白的目的，大幅降低酶产物的分子量，同时可以起到提升小分子肽稳定性和促进分散的作用。
最后进行膜浓缩和提取，进一步提升纯度降低产物分子量，冷冻干燥后得到高纯度的胶原肽产品，整个制备工艺简单高效，易操作，产品细腻，水溶性好，具有广阔的市场价值和应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌1h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20min后，静置浸泡1h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1％的复合蛋白酶制剂和0.05％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴15min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心15min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为罗非鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。
步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸30％、柠檬酸10％、EDTA 1％、微晶纤维素1％，余量为水。
步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解4h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应2h。
步骤(4)蛋白酶激发剂为活性纳米钙，具体制备方法为：配置浓度为0.1mol/L的氯化钙溶液100ml，搅拌状态下加入氯化钙质量10倍的柠檬酸钠和0.1倍的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，混合溶液被继续搅拌1h，之后离心分离，弃去上层清液，固体产物用蒸馏水洗涤，于40-55℃下真空干燥24h得活性纳米钙。
步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
实施例2
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌30min后，静置浸泡3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.3％的复合蛋白酶制剂和0.08％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心30min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L。
步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸40％、柠檬酸15％、EDTA 3％、微晶纤维素3％，余量为水。
步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解6h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应3.5h。
步骤(4)蛋白酶激发剂为活性纳米钙，具体制备方法为：配置浓度为0.3mol/L的氯化钙溶液100ml，搅拌状态下加入氯化钙质量15倍的柠檬酸钠和0.2倍的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，混合溶液被继续搅拌2h，之后离心分离，弃去上层清液，固体产物用蒸馏水洗涤，于40-55℃下真空干燥24h得活性纳米钙。
步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
实施例3
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20-30min后，静置浸泡3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5％的复合蛋白酶制剂和0.1％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心30min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为3mol/L。
步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸50％、柠檬酸20％、EDTA 5％、微晶纤维素5％，余量为水。
步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解10h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应5.5h。
步骤(4)蛋白酶激发剂为活性纳米钙，具体制备方法为：配置浓度为0.5mol/L的氯化钙溶液100ml，搅拌状态下加入氯化钙质量20倍的柠檬酸钠和0.3倍的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，混合溶液被继续搅拌2h，之后离心分离，弃去上层清液，固体产物用蒸馏水洗涤，于40-55℃下真空干燥24h得活性纳米钙。
步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
对比例1
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5％的复合蛋白酶制剂和0.1％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心30min，取上清液；
(4)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为3mol/L。
步骤(3)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解10h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应5.5h。
步骤(3)蛋白酶激发剂为活性纳米钙，具体制备方法为：配置浓度为0.5mol/L的氯化钙溶液100ml，搅拌状态下加入氯化钙质量20倍的柠檬酸钠和0.3倍的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，混合溶液被继续搅拌2h，之后离心分离，弃去上层清液，固体产物用蒸馏水洗涤，于40-55℃下真空干燥24h得活性纳米钙。
步骤(3)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
本对比例除不进行醋酸预处理液的浸泡外，其余原料和制备工艺均同实施例3。
对比例2
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20-30min后，静置浸泡3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5％的复合蛋白酶制剂和0.1％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心30min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为3mol/L。
步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸50％、柠檬酸20％、EDTA 5％，余量为水。
步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解10h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应5.5h。
步骤(4)蛋白酶激发剂为活性纳米钙，具体制备方法为：配置浓度为0.5mol/L的氯化钙溶液100ml，搅拌状态下加入氯化钙质量20倍的柠檬酸钠和0.3倍的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，混合溶液被继续搅拌2h，之后离心分离，弃去上层清液，固体产物用蒸馏水洗涤，于40-55℃下真空干燥24h得活性纳米钙。
步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
本对比例除了醋酸预处理液中不添加微晶纤维素外，其余原料和制备工艺均同实施例3。
对比例3
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20-30min后，静置浸泡3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5％的复合蛋白酶制剂和0.1％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心30min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为3mol/L。
步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸50％、柠檬酸20％、EDTA 5％、微晶纤维素5％，余量为水。
步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解10h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应5.5h。
步骤(4)蛋白酶激发剂为纳米钙，具体制备方法为：配置浓度为0.5mol/L的氯化钙溶液100ml，搅拌状态下加入氯化钙质量20倍的柠檬酸钠，混合溶液被继续搅拌2h，之后离心分离，弃去上层清液，固体产物用蒸馏水洗涤，于40-55℃下真空干燥24h得活性纳米钙。
步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
本对比例除纳米钙的制备中不加入十二烷基乙氧基磺基甜菜碱外，其余原料和制备方法部分均同实施例3。
对比例4
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20-30min后，静置浸泡3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5％的复合蛋白酶制剂和0.1％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心30min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为3mol/L。
步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸50％、柠檬酸20％、EDTA 5％、微晶纤维素5％，余量为水。
步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解10h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应5.5h。
步骤(4)蛋白酶激发剂为氯化钙。
步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
本对比例除将蛋白酶激发剂替换为氯化钙外，其余原料和制备方法均同实施例3。
对比例5
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20-30min后，静置浸泡3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5％的复合蛋白酶制剂和0.1％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心30min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为3mol/L。
步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸50％、柠檬酸20％、EDTA 5％、微晶纤维素5％，余量为水。
步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解10h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应5.5h。
步骤(4)蛋白酶激发剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
本对比例除将蛋白酶激发剂替换为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱外，其余原料和制备方法均同实施例3。
对比例6
一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，包括以下制备步骤：
(1)将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
(2)按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
(3)将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20-30min后，静置浸泡3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
(4)将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5％的复合蛋白酶制剂和0.1％的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心30min，取上清液；
(5)将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
步骤(1)所述鱼鳞为鲤鱼鱼鳞。
步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为3mol/L。
步骤(3)醋酸预处理液的组成为：醋酸50％、柠檬酸20％、EDTA 5％、微晶纤维素5％，余量为水。
步骤(4)复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH＝7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解10h，再调节pH为pH＝5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应5.5h。
步骤(4)蛋白酶激发剂为氯化钙和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱按照质量比1:0.3混合。
步骤(4)离心温度和转速分别为：10℃，4000r/min。
本对比例除将蛋白酶激发剂替换为氯化钙和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱外，其余原料和制备方法均同实施例3。
性能测试
分子量分布检测，采用《中华人民共和国国家标准GB/T 22729-2008》附录A中的方法进行；羟脯氨酸检测方法参照《中华人民共和国国家标准GB/T9695.23-2008》进行，总氮检测方法参照《中华人民共和国国家标准GB/T5009.5-2016》进行，灰分检测方法参照《中华人民共和国国家标准GB/T5009.4-2016》进行，结果如下表1所示。
表1性能测试结果
Figure BDA0003643794430000111
从表中数据可以看出，本发明实施例1-3所得胶原三肽分子量小且集中，羟脯氨酸和总氮含量高，灰分少。这是由于，使用醋酸预处理液预处理，可以实现鱼鳞的有效泡发，而微晶纤维素的添加起到促进溶出的作用。后续使用氯化钙和柠檬酸钠先络合再与十二烷基甜菜碱一同制备的活性纳米钙，可以有效的促进酶解，大幅降低小分子量肽段的占比，促进蛋白的彻底酶解。而改变了工艺步骤的对比例1-6，不使用预处理液的对比例1、不使用微晶纤维素的对比例2，其鱼鳞泡发效果下降，因而导致产品品质的下降。而改变了蛋白酶激发剂的对比例3-6，氯化钙和十二烷基甜菜碱均能其到一定的促进作用，但是远不及实施例3先络合再加十二烷基甜菜碱所制备的纳米活性钙的激发作用好。这可以说明，本发明各工艺步骤是一个统一的整体，是实现鱼鳞胶原三肽高效提取的关键技术手段，缺一则效弱。
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种用鱼鳞生产胶原三肽的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
（1）将新鲜的鱼鳞，去除鱼鳞表面附着的鱼体组织成分，沥干水，自然晾干，然后用粉碎机打碎：
（2）按照固液比1g：20ml加入到氢氧化钠溶液中，于室温下搅拌1-2h，再用蒸馏水洗涤至中性过滤，得鱼鳞粉；
（3）将过滤得到的鱼鳞粉按照固液比1g:10mL加入到醋酸预处理液中，室温下搅拌20-30min后，静置浸泡1-3h后用4层纱布过滤，去离子水反复洗涤，得预处理鱼鳞粉；
（4）将预处理鱼鳞粉按照固液比1g：20ml加入到蒸馏水中，并进行匀浆，得到粗胶原蛋白浆液，再加入浆液质量0.1-0.5%的复合蛋白酶制剂和0.05-0.1%的蛋白酶激发剂，进行混合酶解，酶解完成后立即沸水浴15-30min，保证酶彻底失活，待整个反应体系冷却后离心15-30min，取上清液；
（5）将上清液经过截留分子不大于3000Da的超滤膜进行脱盐浓缩后，进行真空冷冻干燥，得终产品鱼鳞胶原三肽。
2.根据权利要求1所述用鱼鳞生产胶原三肽的方法，其特征在于，步骤（1）所述鱼鳞为罗非鱼鱼鳞和/或鲤鱼鱼鳞。
3.根据权利要求1所述用鱼鳞生产胶原三肽的方法，其特征在于，步骤（2）氢氧化钠溶液的浓度为1-3mol/L。
4.根据权利要求1所述用鱼鳞生产胶原三肽的方法，其特征在于，步骤（3）醋酸预处理液的组成为：醋酸30-50%、柠檬酸10-20%、EDTA 1-5%、微晶纤维素1-5%，余量为水。
5.根据权利要求1所述用鱼鳞生产胶原三肽的方法，其特征在于，步骤（4）复合蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胶原蛋白酶等质量的组合，酶解过程为：45-55℃、pH=7.1-8.5下加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶酶解4-10h，再调节pH为pH=5.5-6.5，加入胶原蛋白酶反应2-5.5h。
6.根据权利要求1所述用鱼鳞生产胶原三肽的方法，其特征在于，步骤（4）蛋白酶激发剂为活性纳米钙，具体制备方法为：配置浓度为0.1-0.5mol/L的氯化钙溶液100ml，搅拌状态下加入氯化钙质量10-20倍的柠檬酸钠和0.1-0.3倍的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，混合溶液被继续搅拌1-2h，之后离心分离，弃去上层清液，固体产物用蒸馏水洗涤，于40-55°C下真空干燥24 h得活性纳米钙。
7.根据权利要求1所述用鱼鳞生产胶原三肽的方法，其特征在于，步骤（4）离心温度和转速分别为：10℃，4000 r/min。
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