專利名稱：一種斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及以一種斑點(diǎn)叉尾鮰處理過程中產(chǎn)生的下腳料魚 皮為原料提取膠原蛋白的工藝。
背景技術(shù)：
膠原蛋白是一種結(jié)構(gòu)蛋白，具有多種生物功能，膠原蛋白是組織的支持物和填充物，主 動(dòng)參與細(xì)胞的遷移、分化及增殖，并與創(chuàng)傷的修復(fù)及胚胎的發(fā)育有關(guān)。以膠原蛋白為原料制 備的生物替代物具有保濕、修復(fù)、延緩衰老、營(yíng)養(yǎng)等作用，從而廣泛用于創(chuàng)傷和燒傷的修復(fù)、 整形美容、神經(jīng)再生及血瓣膜手術(shù)等。
過去應(yīng)用的膠原蛋白主要是哺乳動(dòng)物豬、牛皮中提取。這類膠原蛋白的提取前處理比較 麻煩，為得到干凈的皮膚原材料，清潔皮膚所需的工作量大，需要的成本也相應(yīng)提高。近幾 年開始從魚類的皮膚、魚鱗中提取膠原蛋白的方法，由于魚類清洗方便，而且體溫低，膠原 蛋白的變性溫度也低，因此用魚皮提取膠原蛋白推廣較快，但提取到膠原蛋白的純度不高。
斑點(diǎn)叉尾鮰屬于鯰形目、鮰科魚類。原產(chǎn)于北美洲，是一種淡水優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)魚類，其優(yōu)點(diǎn) 食性雜、生長(zhǎng)快、適應(yīng)性廣、抗病力強(qiáng)、肉質(zhì)細(xì)嫩味美。我國(guó)于1984年由湖北省水產(chǎn)科學(xué)研 究所首次引進(jìn)該品種，經(jīng)過生物學(xué)、繁育、養(yǎng)殖等系統(tǒng)研究及推廣養(yǎng)殖，該品種在我國(guó)已形 成繁育、養(yǎng)殖、加工魚片出口的產(chǎn)業(yè)化。斑點(diǎn)叉尾鮰的魚皮含豐富的膠原蛋白，但我國(guó)的加 工企業(yè)目前沒有進(jìn)行精深加工，斑點(diǎn)叉尾鮰魚直接加工成魚皮副產(chǎn)品食用出售，經(jīng)濟(jì)價(jià)值低， 資源浪費(fèi)；有極少數(shù)加工企業(yè)采用酸堿等有機(jī)溶劑提取斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白，不但造成 環(huán)境面源污染，產(chǎn)品純度低及化學(xué)試劑殘留降低產(chǎn)品質(zhì)量，并能對(duì)人體產(chǎn)生副作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出一種清潔無污染，從斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮通過酶 水解法提取高純度膠原蛋白的工藝。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其不同之處在于其提取工藝依次包括以下 步驟
a) 、將斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮用堿溶液低溫浸泡處理5 9h，用清水清洗堿溶液處理過后的魚
皮，再用濃度為1. 8% 2. 3%的NaCl溶液低溫浸泡處理5 9h;
b) 、將步驟a)處理過的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮洗凈后進(jìn)行脫色處理；
c) 、將經(jīng)脫色處理后的魚皮洗凈后除去底物原料表面水分，然后進(jìn)行破碎處理；
d) 、將破碎后的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮調(diào)節(jié)PH值至5. 0 7. 0，按斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮重量0. 6 《0~ 1. 5%。的比例添加木瓜蛋白酶，在3。C 6。C溫度條件下保溫30 48小時(shí)從而得到酶解液；
e) 、對(duì)經(jīng)步驟d)處理得到的酶解液進(jìn)行酶滅活處理，然后濃縮處理成糊狀膠原蛋白；
f) 、對(duì)糊狀膠原蛋白依次進(jìn)行低溫干燥、粉碎處理從而得到成品。 按以上方案，所述步驟a)中的堿溶液是濃度為0.02免 0.033y。的Na2C03溶液。按以上方案，所述步驟b)中的脫色處理方式為用濃度為0. 11% 0. 16%的食品級(jí)雙氧水 浸泡2 5小時(shí)進(jìn)行脫色處理。
按以上方案，所述步驟c)中除去底物原料表面水分的方法為晾干或?yàn)V干。 按以上方案，所述步驟c)中的破碎方法為機(jī)械破碎。
按以上方案，所述步驟e)中的酶滅活方法為215ku 260ku真空膜真空過濾滅活。
按以上方案，所述步驟e)中的濃縮方法為用純水透析20 30小時(shí)。
按以上方案，所述步驟a)具體為將斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮用堿溶液在3'C-6'C條件下浸泡處
理5 9h，用清水清洗堿溶液處理過后的魚皮，再用濃度為1.8。A 2.3。/。的NaCl溶液在3。C-6
'C條件下浸泡處理5 9h。
按以上方案，所述步驟d)中添加的木瓜蛋白酶為100萬單位/克 200萬單位/克之間的
木瓜蛋白酶。
與現(xiàn)有公開技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 本發(fā)明以斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮廢料為原料，提取膠原蛋白，使斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮廢料得以充 分利用，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)品的高附加值；
2. 使用酶水解等方法提取有效物質(zhì)，克服了傳統(tǒng)化學(xué)方法中采用有毒有害試劑、產(chǎn)生重 金屬或藥物殘留等技術(shù)難題，產(chǎn)品安全，無毒副作用；
3. 應(yīng)用本發(fā)明酶水解提取膠原蛋白后排放廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生面源污染，達(dá)到零排 放標(biāo)準(zhǔn)；
4. 本發(fā)明采用稀堿液結(jié)合NaCl溶液去除雜蛋白，提高提取膠原蛋白的純度，提取到的 膠原蛋白11型產(chǎn)品純度能高達(dá)90%以上，含e肽鏈較高，其相對(duì)分子質(zhì)量約為220kU。
5. 本發(fā)明得到的膠原蛋白產(chǎn)品用途范圍廣，可廣泛應(yīng)用但不限于食品、化妝品、保健品、 營(yíng)養(yǎng)品等方面；
6. 本發(fā)明所需應(yīng)用的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，原料易取，節(jié)省了勞力和生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
本發(fā)明實(shí)施例取斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料500克，用濃度為0.025%的食用堿(Na2C03)溶液與 原料按10:1的比例混合處理斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料上的非膠原蛋白，處理方法為在3'C低溫條件 下攪動(dòng)8小時(shí)，用清水洗滌2次干凈后，再用濃度為2.0W的食用鹽水在4'C低溫條件下攪動(dòng)處理 8小時(shí),用清水洗滌2次干凈后，用濃度為O. 15%的食用雙氧水脫色在4°0低溫條件下攪動(dòng)處理4 小時(shí)。用水清洗經(jīng)脫色處理過的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮，晾干水分后絞碎，調(diào)整pH值至5.5，按原料 底物重量的O. 7%。比例添加200萬單位/克的木瓜蛋白酶0. 35克，在4'C低溫條件下保溫水解30 小時(shí)，經(jīng)過酶水解的液體經(jīng)過250KU真空膜真空過濾酶滅活，而后用純水透析酶解液24小時(shí)， 濃縮為糊狀膠原蛋白，透析后的膠原蛋白液體進(jìn)行濃縮液低溫干燥、粉碎處理從而得到成品， 最后測(cè)得斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料的提取率38. 72%，膠原蛋白提取量為193.6克。膠原蛋白II型產(chǎn) 品含有相對(duì)分子質(zhì)量約為225KU的e肽鏈、相對(duì)分子質(zhì)量約為125kU的ci l肽鏈、相對(duì)分子質(zhì)量 約為100kU的a2肽鏈。實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例取斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料500克，用濃度為0.02%的食用堿(Na2C03)溶液與 原料按15:1的比例混合處理斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料上的非膠原蛋白，處理方法為在4'C低溫條件 下攪動(dòng)5小時(shí)，用清水洗滌2次干凈后，再用濃度為1.8%的食用鹽水在4°(3低溫條件下攪動(dòng)處理 5小時(shí)，用清水洗滌2次干凈后，用濃度為O. 1P/。的食用雙氧水脫色在4'C低溫條件下攪動(dòng)處理3 小時(shí)。用水清洗經(jīng)脫色處理過的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮，晾干水分后絞碎，調(diào)整pH值至6.0，按原料 底物重的l. 0%。比例添加200萬單位/克的木瓜蛋白酶0. 5克，在3'C低溫條件下保溫水解35小時(shí)， 經(jīng)過酶水解的液體經(jīng)過230KU真空膜真空過濾酶滅活，而后用純水透析酶解液20小時(shí)，濃縮為 糊狀膠原蛋白，透析后的膠原蛋白液體進(jìn)行濃縮液低溫干燥、粉碎處理從而得到成品，最后 測(cè)得斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料的提取率37. 97%，膠原蛋白提取量為189.9克。膠原蛋白II型產(chǎn)品含 有相對(duì)分子質(zhì)量約為220KU的e肽鏈、相對(duì)分子質(zhì)量約為110kU的a l肽鏈、相對(duì)分子質(zhì)量約為 90kU的a 2肽鏈。 實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例取斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料500克，用濃度為0.033%的食用堿(Na2C03)溶液與 原料按15:1的比例混合處理斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料上的非膠原蛋白，處理方法為在5'C低溫條件 下攪動(dòng)8小時(shí)，用清水洗滌2次干凈后，再用濃度為2.2%的食用鹽水在4°0低溫條件下攪動(dòng)處理 9小時(shí)，用清水洗滌2次干凈后，用濃度為O. 13%的食用雙氧水脫色在4°(:低溫條件下攪動(dòng)處理2 小時(shí)。用水清洗經(jīng)脫色處理過的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮，晾干水分后絞碎，調(diào)整pH值至5.0，按原料 底物重的l. 5%。比例添加100萬單位/克的木瓜蛋白酶0. 75克，在6'C低溫條件下保溫40小時(shí)， 經(jīng)過酶水解的液體經(jīng)過215KU真空膜真空過濾酶滅活，而后用純水透析酶解液30小時(shí)，濃縮為 糊狀膠原蛋白，透析后的膠原蛋白液體進(jìn)行濃縮液低溫干燥、粉碎處理從而得到成品，最后 測(cè)得斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料的提取率35. 17%，膠原蛋白提取量為175.9克。膠原蛋白II型產(chǎn)品含 有相對(duì)分子質(zhì)量約為208KU的e肽鏈、相對(duì)分子質(zhì)量約為100kU的cil肽鏈、相對(duì)分子質(zhì)量約為 90kU的a 2肽鏈。 實(shí)施例4
本發(fā)明實(shí)施例取斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料500克，用濃度為0.025%的食用堿(Na2C03)溶液與 原料按15:1的比例混合處理斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料上的非膠原蛋白，處理方法為在4'C低溫條件 下攪動(dòng)9小時(shí)，用清水洗滌2次干凈后，再用濃度為2.3%的食用鹽水在4°0低溫條件下攪動(dòng)處理 7小時(shí),用清水洗滌2次干凈后，用濃度為O. 16W的食用雙氧水脫色在4'C低溫條件下攪動(dòng)處理5 小時(shí)。用水清洗經(jīng)脫色處理過的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮，晾千水分后絞碎，調(diào)整pH值至7.0，按原料 底物重的O. 6%。比例添加180萬單位/克的木瓜蛋白酶0. 3克，奔3。C低溫條件下保溫48小時(shí)，經(jīng) 過酶水解的液體經(jīng)過260KU真空膜真空過濾酶滅活，而后用純水透析酶解液25小時(shí)，濃縮為糊 狀膠原蛋白，透析后的膠原蛋白液體進(jìn)行濃縮液低溫干燥、粉碎處理從而得到成品，最后測(cè) 得斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮原料的提取率38. 10%，膠原蛋白提取量為190.5克。膠原蛋白II型產(chǎn)品含有 相對(duì)分子質(zhì)量約為220KU的e肽鏈、相對(duì)分子質(zhì)量約為130kU的al肽鏈、相對(duì)分子質(zhì)量約為 100kU的a 2肽鏈。以上各個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)用水清洗經(jīng)脫色處理過的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮，然后將其晾千水分后 絞碎的時(shí)候，可選擇具物理破壞粉碎功能的設(shè)備對(duì)斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮進(jìn)行機(jī)械性破壞，并不限 定任何特定的設(shè)備，.舉例而言，該設(shè)備可以為破碎機(jī)、組織搗碎機(jī)、均質(zhì)機(jī)等。
凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)本質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化和修飾，均仍 屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其特征在于其提取工藝依次包括以下步驟a)、將斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮用堿溶液低溫浸泡處理5～9h，用清水清洗堿溶液處理過后的魚皮，再用濃度為1.8％～2.3％的NaCl溶液低溫浸泡處理5～9h；b)、將步驟a)處理過的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮洗凈后進(jìn)行脫色處理；c)、將經(jīng)脫色處理后的魚皮洗凈后除去底物原料表面水分，然后進(jìn)行破碎處理；d)、將破碎后的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮調(diào)節(jié)PH值至5.0～7.0，按斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮重量0.6‰～1.5‰的比例添加木瓜蛋白酶，在3℃～6℃溫度條件下保溫30～48小時(shí)從而得到酶解液；e)、對(duì)經(jīng)步驟d)處理得到的酶解液進(jìn)行酶滅活處理，然后濃縮處理成糊狀膠原蛋白；f)、對(duì)糊狀膠原蛋白依次進(jìn)行低溫干燥、粉碎處理從而得到成品。
2、 如權(quán)利要求1所述的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其特征在于所述步驟a) 中的堿溶液是濃度為0. 02% 0. 033%的Na2C03溶液。
3、 如權(quán)利要求l所述的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其特征在于所述步驟b) 中的脫色處理方式為用濃度為0. 11% 0. 16%的食品級(jí)雙氧水浸泡2~5小時(shí)進(jìn)行脫色處理。
4、 如權(quán)利要求l所述的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其特征在于所述步驟c) 中除去底物原料表面水分的方法為晾干或?yàn)V干。
5、 如權(quán)利要求l所述的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其特征在于所述步驟c) 中的破碎方法為機(jī)械破碎。
6、 如權(quán)利要求1所述的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其特征在于所述步驟e) 中的酶滅活方法為215ku 260ku真空膜真空過濾滅活。
7、 如權(quán)利要求l所述的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其特征在于所述步驟e) 中的濃縮方法為用純水透析20 30小時(shí)。
8、 如權(quán)利要求l所述的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，其特征在于所述步驟a) 具體為將斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮用堿溶液在3t:-6"C條件下浸泡處理5 9h，用清水清洗堿溶液處 理過后的魚皮，再用濃度為1. 8% 2. 3%的NaCl溶液在3。C-6。C條件下浸泡處理5 9h。
9、 如權(quán)利要求l或2或3或4或5或6或7或8所述的斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取 工藝，其特征在于所述步驟d)中添加的木瓜蛋白酶為100萬單位/克 200萬單位/克之間 的木瓜蛋白酶。
全文摘要
本發(fā)明公開一種斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮膠原蛋白的提取工藝，該方法主要是利用斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮廢料，先去除雜蛋白，再進(jìn)行脫色處理，然后依次經(jīng)破碎處理、酶水解、酶滅活、濃縮處理、低溫干燥、粉碎處理得到成品。本發(fā)明將斑點(diǎn)叉尾鮰魚皮廢料精深加工、綜合利用，提取到的膠原蛋白II型產(chǎn)品純度能高達(dá)90％以上，廢料附加值的效果特別顯著；產(chǎn)品用途范圍廣，整個(gè)提取工藝無重金屬超標(biāo)、藥物殘留，衛(wèi)生安全，加工后廢水無面源環(huán)境和水源污染；本提取工藝流程和工藝流程所需設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉。
文檔編號(hào)C07K14/435GK101607993SQ200910063329
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者蔡焰值, 雷曉中 申請(qǐng)人:湖北省水產(chǎn)科學(xué)研究所