RU2665589C2 - Способ получения гидролизата рыбного коллагена - Google Patents
Способ получения гидролизата рыбного коллагена Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665589C2 RU2665589C2 RU2016150599A RU2016150599A RU2665589C2 RU 2665589 C2 RU2665589 C2 RU 2665589C2 RU 2016150599 A RU2016150599 A RU 2016150599A RU 2016150599 A RU2016150599 A RU 2016150599A RU 2665589 C2 RU2665589 C2 RU 2665589C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- solution
- collagen
- raw materials
- carried out
- Prior art date
Links
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 title claims abstract description 85
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 title claims abstract description 85
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 title claims abstract description 85
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 25
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 claims abstract description 10
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 108010019160 Pancreatin Proteins 0.000 claims description 11
- 229940055695 pancreatin Drugs 0.000 claims description 9
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 102000029816 Collagenase Human genes 0.000 claims description 5
- 108060005980 Collagenase Proteins 0.000 claims description 5
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 claims description 5
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 claims description 5
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 abstract 6
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 abstract 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 39
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 12
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 12
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 102000005593 Endopeptidases Human genes 0.000 description 3
- 108010059378 Endopeptidases Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- -1 heating to 40 ° C Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 2
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 description 1
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 1
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 1
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 1
- 244000002791 Myrciaria paraensis Species 0.000 description 1
- 235000016392 Myrciaria paraensis Nutrition 0.000 description 1
- 241000242583 Scyphozoa Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037319 collagen production Effects 0.000 description 1
- 229960002424 collagenase Drugs 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229940066758 endopeptidases Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 235000013332 fish product Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 description 1
- 244000005709 gut microbiome Species 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 1
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000816 matrix-assisted laser desorption--ionisation Methods 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229940024999 proteolytic enzymes for treatment of wounds and ulcers Drugs 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/04—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from fish or other sea animals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/04—Animal proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/30—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к биотехнологии, касается способа получения гидролизата рыбного коллагена. Способ получения гидролизата рыбного коллагена включает подготовку и анализ сырья, в качестве которого используют шкуры промысловых рыб, ферментативное выделение гидролизата коллагена, получение кислой дисперсии гидролизата коллагена, формирование сухой формы гидролизата коллагена. Подготовку сырья осуществляют путем очистки рыбьих шкур, промывки их водой, замораживания, измельчения и перемешивания. Проводят анализ сырья путем контроля содержания в сырье влаги, золы и жира, причем используют гомогенизированный продукт, содержащий не более 55% воды, не более 3% золы и менее 1% жира. Ферментативное выделение гидролизата коллагена осуществляют путем промывки подготовленного гомогенизированного продукта водой, заливки 1-3%-ным раствором протеолитического ферментного препарата при гидромодуле 1:2-1:5, выдерживания в течение 5 часов. Далее проводят фильтрацию продукта от примесей и получение кислой дисперсии, которую осуществляют путем подкисления раствора раствором уксусной кислоты до рН 5,5-6,5. Формирование сухой формы осуществляют путем испарения воды из фильтрата без нагрева при температуре выше 50°C. Предлагаемый способ получения гидролизата рыбного коллагена обеспечивает получение гидролизата коллагена со значением среднечисленной молекулярной массы менее 15 кДа с преимущественным содержанием коллагена со среднечисленной молекулярной массой ≤ 7 кДа и параметрами: влажность (макс., %) - 7,0, зольность (макс., %) - 2,0, жиры (макс., %) - 0,3, рН (10%-ный раствор) - 5,5-6,5, растворимость в воде - полная, просеивание - очень быстрое, энзиматическая активность - отсутствие, вид раствора - незначительная замутненность, цвет порошка - цвет слоновой кости, запах и вкус - нейтральные. 3 з.п. ф-лы, 5 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к биотехнологии, касается способа получения гидролизата морского коллагена (молекулярная масса ниже 15 кДа), который может быть использован в пищевой, косметической, медицинской и других отраслях промышленности для получения медицинских и косметических препаратов, а также некоторых продуктов питания.
Коллаген составляет основу тканей многих живых организмов, в том числе человека. Хронический недостаток коллагена приводит к проблемам практически всех органов и тканей, и прежде всего кожи, костно-суставного аппарата, волос, ногтей, а также вызывает нарушение структуры сосудов и зрения. Коллаген активно стимулируют секретную и двигательную функции желудка и кишечника, оказывает благотворное влияние на состояние и функцию полезной кишечной микрофлоры (http://7vlife.ru/info/articles/rol-kollagena-v-organizme-cheloveka/).
В последнее время коллагенсодержащие препараты находят самое широкое применение в медицине, косметологии, фармакологии. Источником коллагена являются, чаще всего, отходы пищевой промышленности, т.к. коллаген содержится в коже, сухожилиях, хрящах и т.п. В течение продолжительного периода во всех сферах использовался коллаген животного происхождения. С начала текущего века приоритетные позиции переходят коллагену, выделенному из гидробионтов, чаще всего, из отходов переработки морских рыб, так называемому «морскому коллагену». Он имеет целый ряд преимуществ в сравнении с аналогом животного происхождения. Это, в первую очередь, большее структурное сходство с коллагеном человека, обеспечивающее биосовместимость. Уровень усвоения организмом коллагена из рыбы в 1,5 раза выше коллагена, получаемого из шкуры свиньи. Важное значение имеют антигенность, способность к биодеградации (http://camucamu.ru).
В то же время хорошим стимулом для развития новых технологий получения коллагена является актуальная экологическая задача - рациональное использование белоксодержащих отходов переработки рыбной продукции. В настоящее время производство рыбной продукции сопровождается образованием большого количества вторичного белоксодержащего сырья (кости, плавники, кожа, чешуя, внутренности и т.д.), составляющего от 30 до 70% от массы исходного сырья, не находящего своего применения с сохранением биоактивного функционала [Воробьев, В.И. Использование рыбного коллагена и продуктов его гидролиза / В.И. Воробьев // Известия КГТУ. - 2008. - №13. - С. 55-58]. Белоксодержащие материалы являются источником коллагена
Следует обратить внимание на то, что на сегодняшний день существует ряд способов выделения гидролизата коллагена, представленных как в научных публикациях, так и в патентах. Необходимо особый акцент сделать на значениях молекулярной массы (ММ) выделяемого коллагена, которая контролируется различными методами, чаще всего такими как ГПХ, электрофорез, МАЛДИ. В зависимости от метода определения количественная величина ММ может немного изменяться. Однако в целом можно сказать, что высокомолекулярный коллаген имеет ММ 200 кДа, гидролизат (низкомолекулярный) коллаген ≤15 кДа. При этом немаловажное значение имеет коэффициент полидисперсности (отношение среднемассовой и среднечисленной молекулярной масс), характеризующий «разброс» значений ММ коллагена. На практике использование совокупности приемов позволяет получать узкодисперсный высокомолекулярный коллаген, гидролизат коллагена значением ММ ниже порогового значения и коллаген с широким диапазоном ММ, начиная с высокомолекулярного и заканчивая гидролизатом (низкомолекулярным). Значительным преимуществом гидролизата (низкомолекулярного) коллагена перед высокомолекулярным или коллагеном с широким диапазоном ММ является способность более эффективно поглощаться как в пищеварительном тракте, так и органами покровной системы человека: кожей, волосами, ногтями (http://japanvitamins.ru/print_product_info.php/products_id/27).
Наиболее применимыми для выделения низкомолекулярного коллагена в настоящее время являются методы химического (щелочного, щелочно-солевого, кислотного) и ферментативного гидролиза. В последнем случае используют протеолитические ферментные препараты, а также комплексные добавки, содержащие несколько ферментов.
Известен способ получения гидролизата коллагена, связанный с последовательной обработкой подготовленного сырья (медуза) растворами органической кислоты, щелочи, ферментным препаратом алкалаза, затем нейтрализацию органической или соляной кислотой. Температура гидролиза 40°C. (см. RU 2094999).
Известен способ щелочного гидролиза отходов кожевенного и мехового производства (RU 2375385 C1, C08H 1/06, опубл. 30.01.2015 г.), в котором описан ферментативный способ выделения гидролизата коллагена из кожи или сухожилий млекопитающих, а также способ ферментативного гидролиза отходов жиловки мяса (RU 2409216 C1, кл. A23J 1/10, опубл. 20.01.2011 г.).
Недостатками методов являются отсутствие как входного контроля для сырья, так и параметров выделяемого коллагена: ММ, зольность и.т.п.
Известен способ получения гидролизата коллагена, в котором сырье (промытые кишки, каныга или кожный покров млекопитающих и птиц, а также плавательные пузыри гидробионтов и рыб, отделенных от сопутствующих им белков), содержащее коллаген, предполагающий замачивание измельченного сырья в холодной воде, затем в растворе поваренной соли, нагревании до 40°C, обработку липазой для расщепления жиров, промывание, растворение в растворе поваренной соли и обработку протеазой при 40°C для получения гидролизата. По окончании обработки смесь высушивают в вакууме (RU 2272808).
Недостатком данного способа является многостадийность, использование большого количества реагентов и присутствие в гидролизате коллагена примесей высокомолекулярного коллагена.
Известен способ получения гидролизата коллагена ферментативным гидролизом желатина при последовательном воздействии друг за другом двух эндопептидаз с различной специфичностью, причем в качестве первого фермента используют эндопептидазу из Bacillussubtilis или из Bacillusamyloliquefaciens, а в качестве второго фермента используют эндопептидазу из Bacilluslicheniformis (патент RU 277699).
Недостатками данного способа являются многостадийность и использование продукта денатурации коллагена - желатина.
Известен способ (патент RU 2360693) получения гидролизата рыбного коллагена из остатков мяса рыбы на костных скелетах лосося после филетирования ферментативным гидролизом с использованием Protamex™ (комплекс протеаз Bacillus от Novozymes AS (Bagsvaerd, Denmark) при pH примерно 6,5 и при температуре ~ 55°C.
Недостатками данного способа являются получение коллагена с высоким содержанием золы и отсутствие описания важных параметров коллагена, таких как жирность, ММ и т.п.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ обработки коллагенсодержащего сырья, защищенный патентом RU 2501812 C2, кл. C08B 37/08, A61K 35/60, A61K 38/39, A61K 31/728, C12N 9/14, принятый за ближайший аналог (прототип).
В способе по прототипу сырье - шкуры прудовых рыб - промывают холодной проточной водой в течение 10-15 мин, измельчают их до размера 2-3 мм, проводят водную экстракцию при температуре 40-45°C в течение 40-50 мин при соотношении измельченные шкуры : вода равном 1:1 при периодическом перемешивании, фильтруют, твердую фракцию подвергают отбеливанию перекисно-солевым раствором, взятым таким образом, чтобы вся твердая фракция была покрыта перекисно-солевым раствором, который готовят путем смешивания 3%-ной перекиси водорода с хлоридом натрия, из расчета: на 1 л 3%-ной перекиси водорода вносится 20 г хлорида натрия, процесс ведут в течение 12 часов, по истечении указанного времени перекисно-солевой раствор сливают, затем отбеленную твердую фракцию подвергают набуханию в 1,0-1,2%-ном растворе гидроксида натрия, взятом в соотношении 1:1 к массе твердой фракции, 24 ч при температуре 20-25°C с последующей нейтрализацией полученной смеси 3%-ным раствором борной кислоты, далее осуществляют обработку набухшей твердой фракции раствором ферментного препарата «Панкреатин» (например, «Панкреатин» Ирбитского химфармзавода, Россия, по данным производителя - субстанция-порошок аморфный с энзимной активностью: протеолитической - 200 ФИП единиц (ME ферментативной активности), амилолитической - 3500 ФИП единиц, литической – 4300 ФИП единиц), взятым в количестве 0,5-0,6%) к массе твердой фракции, в течение 1,5-2,0 ч при температуре 37-40°C, причем ферментный препарат готовят путем его смешивания с водой в соотношении 1:3. Далее проводят промывку твердой фракции холодной проточной водой для удаления остатков «Панкреатина», полученный коллаген, в зависимости от назначения, направляют на сушку в сушильные камеры с принудительной циркуляцией воздуха при температуре 18-20°C в течение 12 ч и хранение в сухие вентилируемые помещения при температуре не выше 20°C в течение 24 месяцев, или замораживают до температуры минус 18 - минус 20°C и хранят при температуре минус 18 - минус 20°C в течение 24 месяцев, высушенную в распылительной сушилке жидкую фракцию хранят при температуре 0-4°C в течение 12 месяцев или растворяют в физиологическом буферном растворе.
Преимуществом и общим признаком с предлагаемым изобретением является использование для получения низкомолекулярного гидролизата коллагена ферментов, участвующих в расщепление высокомолекулярных белков в организме человека, что значительно снижает риск попадания в организм человека посторонних веществ при употреблении вовнутрь.
Недостатком способа по прототипу является многостадийность процесса и отсутствие контроля качества входного для сырья и конечного для гидролизата.
Задачей изобретения является создание нового способа получения гидролизата рыбного коллагена, пригодного для получения жидких субстанций, порошков, пленок для самого широкого использования пищевой, косметической, медицинской и других отраслях промышленности с применением доступных протеолитических ферментов.
Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения получение гидролизата коллагена с со значением среднечисленной ММ<15 кДа с преимущественным содержанием коллагена со среднечисленной ММ≤7 кДА и параметрами:
влажность (макс., %) - 7,0,
зольность (макс., %) - 2,0,
жиры (макс., %) - 0,3,
РН (10% раствор) - 5,5-6,5,
растворимость в воде - полная,
просеивание - очень быстрое,
энзиматическая активность - отсутствие,
вид раствора - незначительная замутненность,
цвет порошка: цвет слоновой кости,
запах и вкус - нейтральные.
Это достигается тем, что способ получения гидролизата коллагена, включает подготовку и анализ сырья, в качестве которого используют шкуры промысловых рыб, ферментативное выделение гидролизата коллагена, получение кислой дисперсии гидролизата коллагена, формирование сухой формы гидролизата коллагена, при этом подготовку сырья осуществляют путем очистки рыбьих шкур, промывки их водой, замораживания, измельчения и перемешивания, анализ сырья осуществляют путем контроля содержания в сырье влаги, золы и жира, причем используют гомогенизированный продукт, содержащий не более 55% воды, не более 3% золы и менее 1% жира, ферментативное выделение гидролизата коллагена осуществляют путем промывки подготовленного гомогенизированного продукта водой, заливки 1-3%-ным раствором протеолитического ферментного препарата при гидромодуле 1:2-1:5, выдерживание в течение 5 часов, фильтрацию продукта от примесей, получение кислой дисперсии осуществляют путем подкисление раствора раствором уксусной кислоты до pH 5,5-6,5, формирование сухой формы осуществляют путем испарения воды из фильтрата без нагрева при температуре выше 50°C; в качестве протеолитического препарата используют протеолитический фермент коллагеназы, или протеолитический фермент панкреатина, или протеолитический фермент пепсина; обработку панкреатином проводят дробно в течение 5 через каждые 30 мин, разделив на порции пропорционально; испарение воды осуществляют лиофильно или распылительной сушкой в зависимости от назначения сухой формы.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Способ получения гидролизата коллагена включает следующие этапы:
1) подготовку и анализ сырья;
2) ферментативное выделение гидролизата коллагена;
3) получение кислой дисперсии гидролизата коллагена;
4) формирование «сухой» формы продукта.
Сначала осуществляют подготовку и анализ сырья. В качестве сырья используют шкуры промысловых рыб. Их очищают, промывают водопроводной водой, замораживают, измельчают, перемешивают. Полученный таким образом гомогенизированный продукт анализируют на содержание влаги, золы и жира по общепринятым методикам. Для дальнейших манипуляций используют гомогенизированный продукт, содержащий не более 55% воды, не более 3% золы и менее 1% жира.
Предварительно взвешенный гомогенизированный продукт три раза промывают водопроводной и один раз дистиллированной водой. Каждый раз выдерживают в течение 40 минут, воду сливают. Гомогенизированный продукт заливают 1-3%-ным раствором протеолитического фермента, например панкреатина, или пепсина, или коллагеназы, при гидромодуле от 1:2 до 1:5 в зависимости от необходимой концентрации коллагена в растворе. Обработку панкреатином проводят дробно, что позволяет добиться максимального выхода гидролизата коллагена. Затем продукт фильтруют от примесей.
Для получения жидкой субстанции раствор подкисляют раствором уксусной кислоты до pH 5,5-6,5.
Для получения сухих форм воду из фильтрата испаряют любым способом без нагрева выше 50°C (лиофильная, распылительная сушка) в зависимости от назначения сухой формы (порошок, пленка).
Выделенный предлагаемым способом гидролизат коллагена имеет значения среднечисленной молекулярной массой ММ<15 кДа с преимущественным содержанием коллагена со среднечисленной молекулярной массой ММ≤7 кДА.
Параметры выделенного коллагена:
влажность (макс., %) - 7,0,
зольность (макс., %) - 2,0,
жиры (макс., %) - 0,3,
РН (10% раствор) - 5,5-6,5,
растворимость в воде – полная,
просеивание - очень быстрое,
энзиматическая активность – отсутствие,
вид раствора - незначительная замутненность,
цвет порошка: цвет слоновой кости,
запах и вкус - нейтральные.
Пример 1
Шкуру трески очищают, взвешивают, промывают водопроводной водой, замораживают, измельчают, перемешивают. Полученный таким образом гомогенизированный продукт содержит влаги (61,2%), золы (1,0%) и жира (1,0%). Гомогенизированный продукт три раза промывают водопроводной и один раз дистиллированной водой. Каждый раз выдерживают в течение 40 минут, воду сливают. Гомогенизированный продукт заливают 2%-ным раствором протеолитического фермента панкреатина при гидромодуле 1:2. Обработку панкреатином проводят дробно в течение 5 ч через каждые 30 мин, разделив на порции пропорционально. Затем продукт фильтруют от примесей. Для получения жидкой субстанции раствор подкисляют раствором уксусной кислоты до 3%.Для анализа параметров коллагена из раствора испаряют воду лиофильно. Выделен гидролизат коллагена (среднечисленная ММ≤15 кДа), ~ 80% которого имеют среднечисленную ММ≤7 кДа.
Параметры выделенного коллагена:
влажность - 2,0%,
зольность - 0,9%,
жиры - 0,2%,
РН (10% раствор) - 5,5,
растворимость в воде – полная,
энзиматическая активность – отсутствие,
вид раствора - незначительная замутненность,
цвет: цвет слоновой кости,
запах и вкус - нейтральные.
Пример 2
Шкуру трески очищают, взвешивают, промывают водопроводной водой, замораживают, измельчают, перемешивают. Полученный таким образом гомогенизированный продукт содержит влаги (61,4%), золы (1,1%) и жира (1,0%). Гомогенизированный продукт три раза промывают водопроводной и один раз дистиллированной водой. Каждый раз выдерживают в течение 40 минут, воду сливают. Гомогенизированный продукт заливают 1%-ным раствором протеолитического фермента пепсина при гидромодуле 1:2и выдерживают в течение 5 ч. Затем продукт фильтруют от примесей, воду испаряют лиофильно. Выделен гидролизат коллагена (среднечисленная ММ≤15 кДа) ~ 90% которого имеют среднечисленную ММ≤7 кДа.
Параметры выделенного коллагена:
влажность - 2,1%,
зольность - 1,1%,
жиры - 0,2%,
РН (10% раствор) - 5,5,
цвет: цвет слоновой кости,
запах и вкус – нейтральные,
растворимость в воде - полная.
Пример 3
Шкуру лосося очищают, взвешивают, промывают водопроводной водой, замораживают, измельчают, перемешивают. Полученный таким образом гомогенизированный продукт содержит влаги (64,7%), золы (1,3%) и жира (1,8%). Гомогенизированный продукт три раза промывают водопроводной и один раз дистиллированной водой. Каждый раз выдерживают в течение 40 минут, воду сливают. Гомогенизированный продукт заливают 3 %-ным раствором протеолитического фермента коллагеназы при гидромодуле 1:2и выдерживают в течение 5 ч. Затем продукт фильтруют от примесей, воду испаряют распылительной сушкой. Выделен гидролизат коллагена (среднечисленная ММ≤15кДа), более 90% которого имеют среднечисленную ММ≤7 кДа.
Параметры выделенного коллагена:
влажность - 2,1%,
зольность - 1,1%,
жиры - 0,2%,
РН (10% раствор) - 5,5,
растворимость в воде – полная,
запах и вкус – нейтральные,
просеивание - очень быстрое.
Пример 4
Шкуру трески очищают, взвешивают, промывают водопроводной водой, замораживают, измельчают, перемешивают. Полученный таким образом гомогенизированный продукт содержит влаги (61,6%), золы (1,3%) и жира (1,5%). Гомогенизированный продукт три раза промывают водопроводной и один раз дистиллированной водой. Каждый раз выдерживают в течение 40 минут, воду сливают. Гомогенизированный продукт заливают3 %-ным раствором протеолитического фермента коллагеназы при гидромодуле 1:5 и выдерживают в течение 5 ч. Затем продукт фильтруют от примесей. Для получения жидкой субстанции раствор подкисляют раствором уксусной кислоты до 3%.Для анализа параметров коллагена из раствора испаряют воду лиофильно. Выделен гидролизат коллагена (среднечисленная ММ≤15 кДа), ~ 90% которого имеют среднечисленную ММ≤7 кДа.
Параметры выделенного коллагена:
влажность - 2,0%,
зольность - 0,9%,
жиры - 0,2%,
РН (10% раствор) - 5,5,
растворимость в воде – полная,
просеивание - очень быстрое,
энзиматическая активность – отсутствие,
вид раствора - незначительная замутненность,
цвет порошка: цвет слоновой кости,
запах и вкус - нейтральные.
Пример 5
Шкуру трески очищают, взвешивают, промывают водопроводной водой, замораживают, измельчают, перемешивают. Полученный таким образом гомогенизированный продукт содержит влаги (61,2%), золы (1,1%) и жира (1,4%). Гомогенизированный продукт три раза промывают водопроводной и один раз дистиллированной водой. Каждый раз выдерживают в течение 40 минут, воду сливают. Гомогенизированный продукт заливают 3%-ным раствором протеолитического фермента пепсина при гидромодуле 1:2 и выдерживают в течение 5 ч. Затем продукт фильтруют от примесей. Для получения жидкой субстанции раствор подкисляют раствором уксусной кислоты до 3%.Для анализа параметров коллагена из раствора испаряют воду лиофильно. Выделен гидролизат коллагена (среднечисленная ММ≤15 кДа), ~ 80% которого имеют среднечисленную ММ≤7 кДа.
Параметры выделенного коллагена:
влажность - 2,0%,
зольность - 0,9%,
жиры - 0,2%,
РН (10% раствор) - 5,5,
растворимость в воде – полная,
просеивание - очень быстрое,
энзиматическая активность – отсутствие,
вид раствора - незначительная замутненность,
цвет порошка: цвет слоновой кости,
запах и вкус - нейтральные.
Claims (4)
1. Способ получения гидролизата рыбного коллагена включает подготовку и анализ сырья, в качестве которого используют шкуры промысловых рыб, ферментативное выделение гидролизата коллагена, получение кислой дисперсии гидролизата коллагена, формирование сухой формы гидролизата коллагена, при этом подготовку сырья осуществляют путем очистки рыбьих шкур, промывки их водой, замораживания, измельчения и перемешивания, анализ сырья осуществляют путем контроля содержания в сырье влаги, золы и жира, причем используют гомогенизированный продукт, содержащий не более 55% воды, не более 3% золы и менее 1% жира, ферментативное выделение гидролизата коллагена осуществляют путем промывки подготовленного гомогенизированного продукта водой, заливки 1-3%-ным раствором протеолитического ферментного препарата при гидромодуле 1:2-1:5, выдерживания в течение 5 часов, фильтрацию продукта от примесей, получение кислой дисперсии осуществляют путем подкисления раствора раствором уксусной кислоты до pH 5,5-6,5, формирование сухой формы осуществляют путем испарения воды из фильтрата без нагрева при температуре выше 50°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве протеолитического препарата используют протеолитический фермент коллагеназы, или протеолитический фермент панкреатина, или протеолитический фермент пепсина.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обработку панкреатином проводят дробно в течение 5 ч через каждые 30 мин, разделив на порции пропорционально.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что испарение воды осуществляют лиофильно или распылительной сушкой в зависимости от назначения сухой формы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150599A RU2665589C2 (ru) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Способ получения гидролизата рыбного коллагена |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150599A RU2665589C2 (ru) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Способ получения гидролизата рыбного коллагена |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016150599A RU2016150599A (ru) | 2018-06-25 |
| RU2016150599A3 RU2016150599A3 (ru) | 2018-06-25 |
| RU2665589C2 true RU2665589C2 (ru) | 2018-08-31 |
Family
ID=62713146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150599A RU2665589C2 (ru) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Способ получения гидролизата рыбного коллагена |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665589C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2800775C1 (ru) * | 2022-06-06 | 2023-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ФармОушен Лаб." | Способ получения низкомолекулярного коллагена из шкур рыб |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112715815A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-04-30 | 海南省胜鑫生物科技有限责任公司 | 一种鳕鱼小分子胶原蛋白肽固体饮料 |
| CN115211569A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-10-21 | 兆鑫堂(山东)生物科技有限公司 | 一种具有抗氧化功能的胶原蛋白肽食品 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2094999C1 (ru) * | 1991-04-05 | 1997-11-10 | Коллаген Касинг Эйнар Шеландер АБ | Способ получения коллагена |
| US5714582A (en) * | 1995-03-17 | 1998-02-03 | Bioscience Consultants | Invertebrate type V telopeptide collagen, methods of making, and use thereof |
| RU2272808C2 (ru) * | 2004-03-03 | 2006-03-27 | Нисон Александрович Баер | Способ получения коллагена |
| RU2360693C2 (ru) * | 2003-07-04 | 2009-07-10 | Атлантик Гарден АС | Гидролизат рыбьего белка |
| US20120040055A1 (en) * | 2009-04-28 | 2012-02-16 | Meiji Co., Ltd. | Collagen peptide composition having good ability to enter the blood and food or beverage containing the same |
| RU2501812C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Способ комплексной переработки рыбного сырья для получения гиалуроновой кислоты и коллагена |
| RU2567171C1 (ru) * | 2014-10-06 | 2015-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Системы качества жизни" | Способ получения уксусной дисперсии высокомолекулярного рыбного коллагена |
-
2016
- 2016-12-22 RU RU2016150599A patent/RU2665589C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2094999C1 (ru) * | 1991-04-05 | 1997-11-10 | Коллаген Касинг Эйнар Шеландер АБ | Способ получения коллагена |
| US5714582A (en) * | 1995-03-17 | 1998-02-03 | Bioscience Consultants | Invertebrate type V telopeptide collagen, methods of making, and use thereof |
| RU2360693C2 (ru) * | 2003-07-04 | 2009-07-10 | Атлантик Гарден АС | Гидролизат рыбьего белка |
| RU2272808C2 (ru) * | 2004-03-03 | 2006-03-27 | Нисон Александрович Баер | Способ получения коллагена |
| US20120040055A1 (en) * | 2009-04-28 | 2012-02-16 | Meiji Co., Ltd. | Collagen peptide composition having good ability to enter the blood and food or beverage containing the same |
| RU2501812C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Способ комплексной переработки рыбного сырья для получения гиалуроновой кислоты и коллагена |
| RU2567171C1 (ru) * | 2014-10-06 | 2015-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Системы качества жизни" | Способ получения уксусной дисперсии высокомолекулярного рыбного коллагена |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2800775C1 (ru) * | 2022-06-06 | 2023-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ФармОушен Лаб." | Способ получения низкомолекулярного коллагена из шкур рыб |
| RU2810511C1 (ru) * | 2022-12-14 | 2023-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" | Способ получения рыбного коллагенового гомогенизата |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016150599A (ru) | 2018-06-25 |
| RU2016150599A3 (ru) | 2018-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Karayannakidis et al. | Fish processing by-products as a potential source of gelatin: A review | |
| Benjakul et al. | Characteristics of gelatin from the skins of bigeye snapper, Priacanthus tayenus and Priacanthus macracanthus | |
| SF et al. | Physicochemical properties of gelatins extracted from skins of different freshwater fish species | |
| Norziah et al. | Response surface optimization of bromelain-assisted gelatin extraction from surimi processing wastes | |
| JP2012513461A (ja) | 水生動物からのコラーゲン抽出物 | |
| JP4226299B2 (ja) | 魚由来ゼラチンペプチドの製造方法 | |
| US11702447B2 (en) | Methods for producing collagen | |
| RU2665589C2 (ru) | Способ получения гидролизата рыбного коллагена | |
| Mokrejs et al. | Extraction of collagen and gelatine from meat industry by-products for food and non food uses | |
| KR100679712B1 (ko) | 불가사리로부터 콜라겐을 제조하는 방법 | |
| Kusumaningrum et al. | Extraction optimization and characterization of gelatine from fish dry skin of Spanish mackerel (Scomberromorus commersoni) | |
| KR20040074598A (ko) | 어린단백질 가수분해물의 제조방법 | |
| RU2567171C1 (ru) | Способ получения уксусной дисперсии высокомолекулярного рыбного коллагена | |
| KR100733081B1 (ko) | 닭발로부터 콘드로이틴 황산을 제조하는 방법 | |
| Raju et al. | Enzymatic hydrolysis of tannery fleshings using chicken intestine proteases | |
| Mora et al. | Meat by-products: New insights into potential technical and health applications | |
| RU2604504C2 (ru) | Способ получения сухого микропорошка коллагена | |
| RU2325814C2 (ru) | Способ производства белкового препарата из субпродуктов ii категории | |
| JP3979576B2 (ja) | 水生動物由来の無臭化コラーゲン・ゼラチン等を得る原料皮の製造法 | |
| RU2658766C1 (ru) | Способ получения гидролизата рыбного коллагена | |
| Zarubin et al. | Protein hydrolysate as a product of biotechnological processing of fish filleting waste | |
| Normah et al. | Characterization of green mussel (Perna viridis) hydrolysate prepared using alcalase and starfruit (Averrhoa carambola. L) protease. | |
| Jain et al. | Bioprocessing of Chicken Meat and Egg Processing Industries' Waste to Value‐Added Proteins and Peptides | |
| RO133817A0 (ro) | Procedeu de obţinere a unor peptide colagenice antioxidante din piele de peşte de apă dulce | |
| RU2800775C1 (ru) | Способ получения низкомолекулярного коллагена из шкур рыб |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HC9A | Changing information about inventors | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20201214 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201223 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20211005 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220228 Effective date: 20220228 |