JP2008206470A - 魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な方法で低資本で以って、低コストで、速やかに魚の鱗からコラーゲンペプチドを製造すること。
【解決手段】魚の鱗を先に水で洗浄してから酸を加えて塩分と脂肪と非コラーゲン蛋白質を脱離させて、次に加熱して酵素を加え分解させて得られた微黄色の溶解液に活性炭と脱臭剤を加えて又加熱して適当な温度に上昇させて酵素の活性を消滅させたあと、濾過してから陰陽イオン変換樹脂に通過させてコラーゲンペプチドを製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は魚鱗からコラーゲンペプチドを製造する方法に関し、より詳細には原料である魚の鱗の中のカルシュウム等の成分を酸で溶解して除去し、粗雑なコラーゲンペプチドを作ってから、この粗雑なコラーゲンペプチドに含まれる臭みと苦味などの不純物を除去して淡色で味がない臭みがなく、食料品・健康食品や化粧品などに使用できる動物性ゼラチン、或いはコラーゲンペプチドの製造方法に関するものである。

コラーゲンは人体組織構造を維持するのに重要な物質である。
人体は細胞でできていて、細胞と細胞を連結しているのがコラーゲンである。
若しもコラーゲンがなければ、細胞は一皿の砂の如く、ばらばらになって、人体を成形することができない。
人体の主要な支持構造要素は骨格であり、そのなかの有機物の７０％〜８０％はコラーゲンで、繊維を合成して骨格の枠を作っている。
それでコラーゲンは「骨格の中の骨格」とも呼ばれる。
又、身体の最大器官の「皮膚」はあたかも身体を緊密に包んでいる大きな袋であり、その中の７０％はコラーゲンで適当な弾性と硬度を持っていて、四肢の運動に役立ち、且つ身体の功能を保護する。
その他に、角膜、牙、腱、靭帯、血管壁、各内臓器官の内膜と筋内膜等は皆コラーゲンを含んでいる。
それでコラーゲンは全身到るところに存在し、年を取るにつれて流失するから、沢山の種類のコラーゲンが食品、化粧品、医療薬品等の形式で広く発売されていて、必要な人がそれを使用してコラーゲンを補充摂取することができる。

一般に食品・化粧品・医療薬品等に応用されている高安全性の動物ゼラチン、コラーゲン、コラーゲンペプチドは、牛や豚等の動物から製錬される。
世界各地で発生したいわゆる「狂牛病」、ＢＳＥ（bovine spongigorm encephala lapathy）のために牛、豚などは使用されなくなり、その代わりに魚類の動物性ゼラチンとコラーゲン、コラーゲンペプチドが使用されるようになった。

魚類から取れる原料は皮、骨、鱗等である。そのなかの皮と骨から由来する動物ゼラチン、コラーゲン、コラーゲンペプチドは魚油等の酸化現象による魚独特の臭みがあるので、不愉快な感覚を与えるので、その製作時に臭みを除去しなければならない問題がある。
さらに様々な研究が行われ、鱗に由来する本質上の魚の臭みを減少させ、ほとんど無臭に近い次に述べる従来の味のない無臭のコラーゲンの製造方法が提案されている。

鱗に由来するコラーゲンペプチドの製造方法は多種類ある。
日本の特開２００４−５７１９６号公報には、鱗を熱処理してから蛋白分解酵素を作用させる製法が開示されている。
又、日本の特開２００４−９１４１８号公報には、魚の鱗（硬質魚鱗）を脱灰した粗コラーゲンを重曹などのアルカリ塩を溶解したアルカリ水溶液中で２気圧程度の加圧雰囲気下で適度に加水分解した有機酸水を加えて中和し、スプレイドライにより脱水する方法が公開されている。
又日本の特開２００３−４０９００号公報には、ペプチド含有溶液を合成吸着樹脂と接触処理することにより魚の独特の臭みや苦味を低減させる方法が公開されている。
また日本の特開２００３−２３８５９７号公報には、魚皮や魚骨からコラーゲンを含む抽出物を調製し、この抽出物を酵素分解した後、逆浸透膜を用いて精製して、コラーゲンペプチドを得る方法が公開されている。
然しこれらの方法は高価なイオン交換作業を必要とすると共に、合成吸着樹脂による逆浸透膜等の高価な設備が必要なため、コスト高となって市場競争の点で問題がある。

本発明は上述した従来のコラーゲンペプチドの製造方法の問題点を解決するために成されたもので、本発明の目的とするところは、製造方法がもっと簡単で設備資本が低く、又製造コストを安く、製造時間を短縮できる、魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法を提供することにある。

先づ最初に原料の魚の鱗を水で洗浄してから酸でそのリン酸塩の塩分と脂肪とコラーゲンでない部分を洗浄して除去したあと、加熱し且つ酵素を添加して酵素による分解の作用をさせて、やや黄色の水溶液を得たあと、この水溶液に活性炭と脱臭剤を加えて、適当な時効内適当な温度で酵素の活性を殺し、上述の過熱した混合液を濾過し且つ陰陽イオンの交換樹脂に通過させて透明な水溶液を得ると、これが一種の高純度の生産率も高く汚染度が低く、平均分子量が低い魚鱗由来のコラーゲンペプチドである。

本発明により製造されるコラーゲンペプチドは、食料品の原料として使用でき、粉末を水に溶解させて飲料にして使用できるし、又固形の食料品に添加する原料として使用できる。
健康食品なら、粉末本体、或るいはその外の成分と混同して錠剤とかカプセルの形で利用できる。
具体的に言えば、液状の食品、例えばおやつ、アイスクリーム、ヨーグルト、アルコール飲料、スポーツ飲み物の形で出来るほかに、コズメチックの原料なら、溶液剤（防腐剤や溶剤の溶液）として、シャンプー、コンディショナー、化粧水、フェイスクリーム等に利用できる。

図１に本発明に係る魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造工程のフローを示す。
使用する魚鱗はサバヒー（milkfish）の鱗である。
魚鱗は、例えば台湾で生産量の高いサバヒー、或るいは台湾鯛等を使用することができる。
試験結果ではサバヒーが台湾鯛より優良であるが、必ずしもこの両種に限られることはない。
魚鱗からコラーゲンペプチドを製造する工程は以下の通りである。

（Ａ）原料の水洗浄工程（１）
新鮮な魚の鱗の原料を高圧の水で洗い、付着している養殖池に含まれていた各種の異物を除去する。

（Ｂ）酸の洗浄工程（２）
前記第一工程を終了した鱗を酸を利用して脱灰作業を行って、灰と油脂と非コラーゲンの蛋白質を脱離させて、透明なコラーゲンペプチドを得る。
上述の酸による脱灰工程に使用する酸は、主にカルシュウム、マグネシウムと不溶性塩を同時に除去するもので、無機酸又は有機酸又はコストが安い塩酸を使用する。
其の中で塩酸を使用すれば洗浄する時はその洗浄した液からカルシュウムアパタイト（歯型剤）と塩安肥料等の副産物を回収できるという利点がある。
なお、酸による洗浄をする時、酸の他にＥＤＴＡ等のキレート化合物を使用できる。
鱗から灰と油脂と非コラーゲン蛋白質を脱離させたあとは、一片一片の透明なコラーゲン鱗となる。

（Ｃ）酵素による処理工程（３）
前記の第二工程を終了して得られた透明のコラーゲン鱗を、反応鍋の中に入れて水と酵素を加え適当な時間をかけて、加熱すると共にかきまぜると、水解作用により分解し、やや黄色の水溶液が得られる。

（Ｄ）濾過工程（４）
上述の第三工程を終了した淡黄色の水溶液を過熱して温度を高めて、酵素の活性を除去し、同時に活性炭と脱臭剤を加えてから濾過すれば清らかな淡黄色の透明液が得られる。
（Ｅ）陽イオンと陰イオン樹脂による処理工程（５）
前記第四工程を終了して得られた清らかな淡黄色の透明液を陰陽イオンの交換樹脂に通過させて重金属を除去して、コラーゲンの微黄色の透明液が得られる。
上述の原料の水洗浄工程（１）と酸による洗浄工程（２）と、酵素による処理工程（３）と、濾過工程（４）と、陰陽イオン樹脂処理工程（５）とを経過した原料は、コラーゲン含有量の高い液状の微黄色の透明液となり、その過程中に不快な魚の臭みを発生しない。

（Ｆ）濃縮工程（６）
次に第五工程を終了して得られた透明液を真空濃縮方法である一定濃度の濃稠液を作る。

（Ｇ）乾燥と粉砕工程（７）
次に第六工程を終了して得られた濃稠液を乾燥盤の中に注ぎ入れて、熱風を吹き付けて乾燥させてから粉砕すると、固体の粉末状のコラーゲンペプチドが得られる。
本発明による魚鱗から造るコラーゲンペプチドの製造方法は、使用する魚鱗を特別に限定することがなく、原料の供給が安定している。
水産加工場での作業が容易であれば、多量に養殖されているサバヒーとか台湾鯛などは好ましい原料である。
本発明の製造方法にあっては、サバヒーを選んだのは、コラーゲン含有率が高いためで、作業能率が高くなる。

酸洗浄の工程の灰と油脂と非コラーゲン蛋白質の脱離に使用される酸は礦酸（無機酸）、有機酸（レモン酸、醋酸、野菜果物酸）などで特別に限定されることはないが、主として可溶性のカルシウム、マグネシウム等ができるのを避けることが必要で、価格が安い食用酸を選ぶことができ、且つ廃液の中からカルシュウムアパタイトと液体肥料の塩安液を回収できる利点がある。

本発明により得られるコラーゲンペプチドはその平均分子量を蛋白質の分析（ＨＰＬＣ）の方法により試験した結果、コラーゲンペプチドはその平均分子量は１０００ダルトンであった。（以下の試験結果１を参考）。

（台湾動物科技研究所によるゲル濾過方法による不同分子サイズの分布率の試験結果）

本発明の製造工程において、コラーゲンペプチド、或るいは動物ゼラチンの酵素分解（水解作用）に使用される蛋白質分解酵素は高分解率を持つことが必要で、殆んど単体アミノ酸を生成しない条件か、或るいは酸洗浄により弱酸性コラーゲン、或るいは動物性ゼラチンの水溶液を使用して４０℃以上とｐＨ３．０〜ｐＨ５．０の微酸性の条件で酸性蛋白質分解が高められるものであれば使用することができる。

本発明の製造工程において、使用する蛋白質分解酵素はただ一種でもよく、又二種以上を混合して使用することも可能である。
その使用量の範囲は、洗浄した鱗の重量の０．０１％〜０．５％であり、最良の使用比例は０．０５％〜０．２％であり、温度範囲は３０℃〜９０℃であり、最適範囲は４５℃〜６０℃である。
時間は１〜８時間の範囲とし、最適には２〜３時間である。
加える水量は洗浄した鱗重量の１〜３倍であり、最良は１．５〜２倍である。

本発明の中に分解液の中に加えられる活性炭の使用量は、０．５％〜１％である。
次に脱臭剤を加える。脱臭剤は天然植物性のものを使用する。使用量は洗浄した鱗の０．２％〜２．０％とし、最良は０．５％〜１．０％にする。その加熱温度は８０〜９５℃を維持して３０〜６０分間濾過を行う。
濾過する時は補助剤（珪藻土）を使用すれば、清らかな溶液になる。

次に濾過して得られた清らかな溶液を４０℃以下に冷却してから、陰陽イオン変換樹脂を通過させて、溶液中の重金属類を除去して、コラーゲンペプチド溶液を得る。

次にサバヒーの鱗を使用してコラーゲンペプチドを製造する実施例をさらに詳細に説明する。

（Ａ）「サバヒー鱗」の原料の水洗浄工程（１）
サバヒーを網からはずして、すぐに電動鱗剥離機ではがして鱗を収集する。
次に収集した鱗を高圧洗浄機で異物をきれいに洗い落とした後、−２０℃で急速冷凍する。

（Ｂ）酸による洗浄工程（２）
冷凍したサバヒーと鱗５０００ｇを取り出し、これに０．６規定濃度の塩酸水溶液１５リットルを加えて一日間かきまぜてから荒目の網で濾過してサバヒー鱗（湿った重量約４０００ｇ）を規定濃度０．３の塩酸水溶液１５ｌの中に入れて、１０分間かきまぜてから濾過し、同時に再び酸で洗浄してから水で６回洗浄すると、鱗の湿った重量４，２００ｇは３，８００ｇになるが、ドライ重量は１３６０ｇ（水含有量は１０％）位になり、蛋白質は約１２２４ｇである。

（Ｃ）酵素による処理工程（３）
１０リットルの反応鍋の中に５０００ｇの水を加え、湿った鱗３８００ｇをその中に入れて、加熱を開始する。
温度が５０℃に達したら、酵素４ｇをその溶液の中に加える。
すると溶液のｐＨ値は約３．２位になる。
反応鍋を３時間加熱して鱗を全部溶解すると、溶液のｐＨ値は約４．０になる。

（Ｄ）濾過工程（４）
上述した酵素による処理工程を完了したら、その溶液にさらに脱臭剤４０ｇと活性炭２０ｇとを加える。
又、温度を９０℃まで加熱して４０分間維持した後に濾過すると、清らかコラーゲンペプチドの透明液が得られる。

（Ｅ）陰陽イオン樹脂による処理工程（５）
上述の濾過工程を終了したコラーゲンペプチドの透明液を冷却して４０℃に下げてから陰陽イオン変換の樹脂に通過させて、重金属を除去すると、約８０００ｍｌの液状コラーゲンの微黄色の透明液が得られる。

（Ｆ）濃縮工程（６）
上述の液状コラーゲンの微黄色透明液を真空濃縮機で濃縮して７０％で１６５０ｇの濃厚液を得る。

（Ｇ）乾燥と粉砕工程（７）
上述の濃厚液を乾燥盤の中に入れて、この乾燥盤を熱風乾燥炉の中に入れて置く。
８０℃の風で乾燥させてからクラッシヤーで粉砕すると、高純度の微黄色の鱗コラーゲンペプチド１１８０ｇの粉末が得られる（回収率は１１８０／１２２４×１００％−９６．４％に達する）。
その純度は９８％である（以下の試験結果２を参考）。

以上の記載は一実施例の記載であり、本発明はこれらの実施例や図面の記載に限定されるものではなく、本発明に属する技術分野に於いて、当業者が適宜行なう変更や置換も、本発明の特許範囲に属するものである。

本発明のコラーゲンペプチドの製造方法を模式的に示す工程図である。

符号の説明

１． 原料の水洗浄
２． 酸による洗浄
３． 酵素による処理
４． 濾過
５． 陰陽イオン樹脂による処理
６． 濃縮
７． 乾燥と粉砕

Claims (10)

1. 以下の作業工程を含む、魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
   （Ａ）原料の水洗浄工程：新鮮な魚の鱗を選択し、それを高圧水で洗い、原料鱗に付着している養殖池の異物を除去する。
   （Ｂ）酸による洗浄工程：前記（Ａ）工程の作業を終了した前記原料鱗を酸で脱灰作業して、灰と油脂と非コラーゲン蛋白質とを脱離させて、透明なコラーゲン鱗にさせる。
   （Ｃ）酵素による処理工程：前記（Ｂ）工程の作業を終了して得られた前記透明コラーゲン鱗を反応鍋の中に入れて、その中に温水と鱗重量の０．１％の蛋白分解の酵素を加えて或る一定の時間に加熱しながらかきまわして、分解作用を発生させて、微黄色の透明溶液にする。
   （Ｄ）濾過工程：前記（Ｃ）工程の作業を終了して得られた前記微黄色の透明溶解液を加熱して温度を高め、酸素の活性を除去し、同時に活性炭と脱臭剤を前記透明溶解液の中に加えてから濾過して、清らかな微黄色の透明液にする。
   （Ｅ）陰陽イオン樹脂による処理工程：前記（Ｄ）工程を終了して得られた前記清らかな微黄色の透明液を陰陽イオン変換樹脂に通過させて、その中に含まれている重金属を除去して、コラーゲンの微黄色の透明液を得る。
   （Ｆ）濃縮工程：前記（Ｅ）工程を終了して得られた前記コラーゲンの微黄色の透明液を真空濃縮させて、ある一定濃度の濃厚液を得る。
   （Ｇ）乾燥と粉砕工程：前記（Ｆ）工程を終了して得られた前記濃厚液を一つの乾燥盤の中に入れて、熱風を前記乾燥盤に吹きかけて乾燥させると同時に粉砕して、固体粉末のコラーゲンペプチドを得る。
   前記全作業過程を含む一種の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
2. 前記酵素による処理において、その加熱温度は５５℃で加熱時間は３時間を特徴とする、請求項１記載の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
3. 前記濾過過程において、加熱温度は９０℃にして４０分間継続加温してから濾過することを特徴とする、請求項１記載の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
4. 前記魚の鱗はサバヒーか或るいは台湾鯛の鱗であることを特徴とする、請求項１記載の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
5. 前記原料の洗浄過程において、高圧噴水機で高圧の水を前記鱗に吹き付けて洗浄し付着している異物を除去することを特徴とする、請求項１に記載の魚鱗由来コラーゲンペプチドの製造方法。
6. 前記酸による洗浄過程において、前記酸は０．６規定濃度の溶液の３倍で、再び０．３規定濃度の塩酸溶液で２回洗浄してから水で６回洗浄することを特徴とする、請求項１記載の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
7. 前記酵素による処理過程において、使用する前記酵素は酸性蛋白分解の酵素の単一種酵素を特徴とする、請求項１記載の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
8. 前記酵素による処理過程において、使用する前記酵素は酸性蛋白分解の酵素を一種以上混合した酵素であることを特徴とする、請求項１記載の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
9. 前記濾過過程において、常に折りたたみ式の濾過機を使用することを特徴とする、請求項１記載の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。
10. 前記乾燥と粉砕過程において、熱風乾燥機と使用して前記濃厚液を焙り乾燥させてから粉砕機で粉末に粉砕することを特徴とする、請求項１記載の魚鱗由来のコラーゲンペプチドの製造方法。

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