[發明專利]小分子魚鱗膠原蛋白肽的制備工藝

有效

• 申請號: 201110007964.5
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102154424A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 陳俊德;易瑞灶;陳暉;陳思謹;張怡評;孫繼鵬;郭洪輝;劉穎
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第三海洋研究所
• 主分類號: C12P21/06
• 分類號: C12P21/06;C07K1/36;C07K1/34;C07K1/14
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本發明涉及一種小分子魚鱗膠原蛋白肽的制備工藝，屬于生物提取技術領域。

背景技術

膠原蛋白肽廣泛用于食品、化妝品、保健品行業，以往膠原蛋白肽的制備原料主要來源于陸生動物的骨骼和皮。近年來由于瘋牛病、口蹄疫、禽流感等流行病的發生，致使膠原蛋白肽產品的來源受限。同時，考慮到原料的安全性和成本問題，魚類加工廢棄物魚鱗成為制備膠原蛋白肽的重要原料。

魚鱗膠原蛋白肽上世紀90年代在日本、美國、挪威等國家就得到廣泛的研究，進入21世紀以后，國內關于魚鱗中提取膠原蛋白肽的研究也多了起來。目前魚鱗膠原蛋白肽的制備主要方法有：高溫高壓蒸煮法、酸法、酶法、酸法和酶法相結合。高壓蒸煮法能夠快速提取膠原蛋白肽，如中國專利公告號CN100358432C所示，該案發明人利用高壓鍋高溫高壓蒸煮制備魚鱗膠原蛋白肽樣品。然而該工藝的高壓在生產中易引發安全問題，制備的樣品分子量分布廣，均勻度較差。酶法提取是目前用得較多的方法，根據膠原蛋白的結構特點選擇合適當的酶提取。如日本專利JP2003-327599A所示，預處理過的魚鱗利用三階段的酶催化工藝提取魚鱗膠原蛋白肽。該工藝制備的產品分子量較集中，產品附加值較高，但由于魚鱗除了膠原蛋白外還含有大量的無機鹽、脂肪等雜質，這些雜質影響酶的酶活，使得酶提取膠原蛋白肽的產率太低，難以滿足產業化大規模生產。與酶法提取相比酸法提取會相對降低成本，但單一的酸法提取得到的產品分子量分布廣，均勻度差。酸法與酶法結合提取可以提高產率，制備產品的分子量較集中，但產率仍然很低，大部分魚鱗的膠原蛋白肽沒法提取出來，造成浪費。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種工藝簡單安全、易于操作、低成本、高產率、生產的產品純度高、分子量低的小分子魚鱗膠原蛋白肽的制備工藝，以充分利用魚類加工廢棄物魚鱗，變廢為寶。

為解決上述技術問題，本發明的技術解決方案是：

小分子魚鱗膠原蛋白肽的制備工藝，包括如下步驟：

（1）預處理

將魚鱗投入反應釜中，加入魚鱗重量2-10倍的堿溶液，攪拌10-12小時，除掉魚鱗表面的粘性物質、魚鱗的脂肪和其它雜質，用水洗凈，其中堿溶液的質量體積濃度為1-4%；

（2）提取

利用高溫硫酸提取法提取膠原蛋白肽，將經過預處理并洗凈的魚鱗置于反應釜中，加水，加入硫酸調節pH值，并控制反應的pH為2-3，反應溫度為70-100℃，反應5-8小時，結束反應，得到大分子魚鱗膠原蛋白肽提取液，提取產率可超過95%；

（3）純化

利用離心機分離協同膜分離工藝技術純化大分子魚鱗膠原蛋白肽提取液，用離心機分離大分子魚鱗膠原蛋白肽溶液，除掉顆粒狀雜質；所得清液用相對分子質量為30kD－150kD的超濾膜去除大分子雜質，再用相對分子質量為5kD－8kD的納濾膜去除掉小分子雜質和無機鹽，得到純度大于90%的大分子魚鱗膠原蛋白肽溶液；

（4）酶解

向上述大分子魚鱗膠原蛋白肽中添加相對于魚鱗投料重量0.3－0.9%的蛋白酶進行酶解，酶解溫度為40-60℃，酶解反應pH值控制在2-8，酶解2-5小時；酶解結束后升溫到70-80℃，保溫20-30分鐘滅酶，得到純度大于90%、相對分子質量小于1.5kD的小分子魚鱗膠原蛋白肽溶液；

（5）快速干燥

利用噴霧干燥快速干燥蛋白肽溶液，得到小分子魚鱗膠原蛋白肽粉成品。

所述步驟（1）預處理所使用的堿為碳酸氫鈉或氫氧化鈉。

所述步驟（2）中加水最為魚鱗重量的10倍。

所述步驟（3）中所使用的超濾膜流速為540-864立方米/小時，膜壓力為0.3MPa，溫度為25-35℃；所使用的納濾膜流速為324-432立方米/小時，膜壓力為0.9MPa，溫度為25-35℃。

所述步驟（4）中所用的蛋白酶為木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、酸性蛋白酶、菠蘿蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶中的一種或者兩種組合。

所述步驟（4）中調節pH用堿為碳酸氫鈉或者為氫氧化鈉；調節pH用酸為硫酸。

所述步驟（5）中噴霧干燥的出風溫度為70-90℃、進風溫度為120-180℃。

所述預處理步驟前，先對魚鱗進行清洗以除掉顆粒雜質。

采用上述方案后，本發明與已有技術相比具有以下優點：

1.本發明建立高溫硫酸提取法的工藝技術，魚鱗膠原蛋白肽的提取產率超過95%，解決了魚鱗膠原蛋白肽產率低的問題。