專利名稱：一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)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，尤其是涉及一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
膠原蛋白(collagen)又叫膠原，是一種含糖蛋白質(zhì)，在自然界分布廣泛，主要分布在哺乳動物的結(jié)締組織中，作為皮膚、骨骼、肌腱、韌帶、血管的構(gòu)成材料；人體成分中有16％左右是蛋白質(zhì)，膠原蛋白占體內(nèi)蛋白質(zhì)總量的30～40％，是人體內(nèi)含量最多的蛋白質(zhì)；膠原的氨基酸組成極為特別，其中甘氨酸(Gly)占30％，脯氨酸(Pro)和羥脯氨酸(Hyp)共占約25％。
膠原蛋白肽來自于膠原蛋白，廣泛應(yīng)用于食品，化妝品，飲料和保健品行業(yè)，傳統(tǒng)工藝的膠原蛋白肽主要來自于陸生以動物的皮，骨骼，肌腱和胎盤；但由于傳染性極強的瘋牛病的影響和動物保護(hù)的需要，使膠原產(chǎn)品的來源受限；魚鱗中含有豐富的蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)的主要組成成分是膠原蛋白，但魚鱗的營養(yǎng)成分以前一直被人們忽略，尤其在國內(nèi)，在水產(chǎn)品加工行業(yè)被視為垃圾，不但沒有得到充分利用其價值，而且還污染環(huán)境。
近幾年魚鱗的利用開始引起關(guān)注，開始著手魚鱗膠原蛋白肽的提取，主要通過高壓蒸煮，酸解，堿解，酶解四種方法；高壓蒸煮，酸解，堿解，為傳統(tǒng)的提取方法，高壓蒸煮方法存在的問題是耗能高，在高溫高壓的條件下不利于安全生產(chǎn)，并且得到的產(chǎn)品分子量高，這種工藝生產(chǎn)的膠原蛋白肽不利與人體的吸收；酸解，堿解方法需要加大量的酸和堿，對環(huán)境的污染嚴(yán)重，引入大量的無機鹽增大了后續(xù)工作中脫鹽的壓力，并且產(chǎn)品的分子量不易控制。
酶解是一種新方法，科研領(lǐng)域過相關(guān)研究，但存在以下幾點不足一、酶解前魚鱗的預(yù)處理用時長多用鹽酸和飽和石灰水交替浸泡；二、加入的酶量大，多數(shù)認(rèn)為最佳酶量為3％-5％；三、使魚鱗徹底酶解，一般超過5小時，酶解時間過長；以上都不利于實際生產(chǎn)；四、生產(chǎn)出的產(chǎn)品有腥味，苦味，灰份含量高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)已有技術(shù)的不足而提供一種充分利用了工業(yè)廢料魚鱗變廢為寶、工藝步驟簡單安全易于操作、生產(chǎn)的產(chǎn)品分子量低且穩(wěn)定、產(chǎn)品無腥味苦味、灰份含量極低、生產(chǎn)效率高、魚鱗能徹底酶解的魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，其特點是該工藝包括以下步驟a、將魚鱗投入反應(yīng)罐中，加入投入魚鱗的重量2-10倍的水，加入投入魚鱗的重量50％-70％的工業(yè)級鹽酸，攪拌反應(yīng)8-16小時，控制pH值2.0以下，到規(guī)定的時間后，將酸水放入水池中，用水洗滌魚鱗；b、將魚鱗中的水放凈后，再加入投入魚鱗的重量2-10倍的水，加入魚鱗投料量5％-20％的鹽酸，攪拌反應(yīng)2-12小時后，將酸水放入水池中，用水洗滌魚鱗；c、水洗后的魚鱗中加入水，用NaOH溶液調(diào)pH7.0-7.5，用水洗凈；
d、洗凈魚鱗中加入投入魚鱗的重量1.5-10倍的純化水，洗滌魚鱗，升溫煮沸30分鐘；e、將溫度降至55-65℃，控制pH6.5，加入魚鱗投料重量0.1％-1％的生物活性酶，酶解1-4小時，酶解結(jié)束后升溫至70-90℃，保溫30分鐘；f、將溶液降溫至50-55℃，靜置30分鐘后過濾，除去少量剩余魚鱗；g、將經(jīng)f步過濾后得到的清液用陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂吸附；h、調(diào)節(jié)溶液的pH值在5.0-7.5之間；i、濃縮，控制濃縮溫度50-70℃，濃縮時蒸汽壓力保持在0.03-0.05Mpa，濃縮至固形物含量為20％-50％；j、向濃縮液中加入投入魚鱗重量3％-10％的活性炭，在溫度55-70℃下攪拌吸附10-30分鐘；k、脫炭過濾，脫掉溶液中的活性炭；l、無菌過濾，將溶液用不銹鋼板框夾涂膜濾板和0.22μm的微孔濾膜進(jìn)行無菌過濾；m、噴霧干燥，將無菌過濾后的濾液進(jìn)行噴霧干燥，得到膠原蛋白半成品，控制進(jìn)風(fēng)溫度160-230℃，出口溫度控制40-85℃。
n、噴霧干燥結(jié)束，即得到魚鱗膠原蛋白。
酶解所使用的酶是堿性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶中的一種或兩種及以上任意混合。
所使用的生物活性酶pH值范圍是4.0-9.5，溫度范圍40℃-70℃。
酶解所使用的酶優(yōu)選NovoCor ABG、Neutrase0.8L、Alcalase3.0T、Alcalase 2.4L、Flavorzyme500L、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下顯著特點和積極效果1、本發(fā)明的魚鱗預(yù)處理步驟只用兩次酸處理，后經(jīng)堿中和，不用飽和石灰水浸泡，達(dá)到脫鹽脫脂的效果，縮短了生產(chǎn)時間，保證了魚鱗的完全酶解，并減少了對環(huán)境的污染；2、在酶解之前增加升溫煮沸的步驟，使魚鱗膨化，蛋白間的連接疏松，降低了酶解步驟的酶量，縮短了酶解時間。
3、酶解時比現(xiàn)有技術(shù)加酶量低，用酶量為0.1％-1％，酶解＜4小時，用時短，酶解充分，不但降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)時間，也解決了因為加入活性酶使產(chǎn)品有異味的問題。
4、該工藝生產(chǎn)出的魚鱗膠原蛋白肽與現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品相比，無腥味苦味，且灰份含量極低＜1％，分子量低且穩(wěn)定。
四、具體實施方案實施例1，一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，是將魚鱗100kg投入反應(yīng)罐中，加入1000kg的水，加入70kg工業(yè)級鹽酸，攪拌反應(yīng)8-16小時，控制pH值2.0以下，到規(guī)定的時間后，將酸水放入水池中，用水洗滌魚鱗，將魚鱗中的水放凈后，再加入1000kg的水，加入20kg的鹽酸，攪拌反應(yīng)2-12小時后，將酸水放入水池中，用水洗滌魚鱗；水洗后的魚鱗中加入水，用NaOH溶液調(diào)pH7.0-7.5，用水洗凈；洗凈的魚鱗中加入1000kg的純化水，洗滌魚鱗，升溫煮沸30分鐘；將溫度降至55-65℃，控制pH6.5，加入1kg生物活性酶，所使用的生物活性酶pH值范圍是4.0-9.5，溫度范圍40℃-70℃，本實施例使用的是中性蛋白酶Neutrase0.8L，酶解1-4小時，酶解結(jié)束后升溫至70-90℃，保溫30分鐘；將溶液降溫至50-55℃，靜置30分鐘后過濾，除去少量剩余魚鱗；將過濾后的液體用陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂吸附；調(diào)節(jié)溶液的pH值在5.0-7.5之間；濃縮，控制濃縮溫度50-70℃，濃縮時蒸汽壓力保持在0.03-0.05Mpa，濃縮至固形物含量為20％-50％；向濃縮液中加入10kg的活性炭，在溫度55-70℃下攪拌吸附10-30分鐘；脫炭過濾，脫掉溶液中的活性炭；無菌過濾，將溶液用不銹鋼板框夾涂膜濾板和0.22μm的微孔濾膜進(jìn)行無菌過濾；噴霧干燥，將無菌過濾后的濾液進(jìn)行噴霧干燥，得到膠原蛋白半成品，控制進(jìn)風(fēng)溫度160-230℃，出口溫度控制40-85℃；噴霧干燥結(jié)束，即得到魚鱗膠原蛋白。
實施例2，一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，是將魚鱗100kg投入反應(yīng)罐中，加入200kg的水，加入50kg工業(yè)級鹽酸，攪拌反應(yīng)8-16小時，控制pH值2.0以下，到規(guī)定的時間后，將酸水放入水池中，用水洗滌魚鱗，將魚鱗中的水放凈后，再加入200kg的水，加入5kg的鹽酸，攪拌反應(yīng)2-12小時后，將酸水放入水池中，用水洗滌魚鱗；水洗后的魚鱗中加入水，用NaOH溶液調(diào)pH7.0-7.5，用水洗凈；洗凈的魚鱗中加入150kg的純化水，洗滌魚鱗，升溫煮沸30分鐘；將溫度降至55-65℃，控制pH6.5，加入0.1kg復(fù)合蛋白酶Flavorzyme500L，酶解1-4小時，酶解結(jié)束后升溫至70-90℃，保溫30分鐘；將溶液降溫至50-55℃，靜置30分鐘后過濾，除去少量剩余魚鱗；將過濾后的液體分別用陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂吸附；調(diào)節(jié)溶液的pH值在5.0-7.5之間；濃縮，控制濃縮溫度50-70℃，濃縮時蒸汽壓力保持在0.03-0.05Mpa，濃縮至固形物含量為20％-50％；向濃縮液中加入3kg的活性炭，在溫度55-70℃下攪拌吸附10-30分鐘；脫炭過濾，脫掉溶液中的活性炭；無菌過濾，將溶液用不銹鋼板框夾涂膜濾板和0.22μm的微孔濾膜進(jìn)行無菌過濾；噴霧干燥，將無菌過濾后的濾液進(jìn)行噴霧干燥，得到膠原蛋白半成品，控制進(jìn)風(fēng)溫度160-230℃，出口溫度控制40-85℃；噴霧干燥結(jié)束，即得到魚鱗膠原蛋白。
權(quán)利要求
1.一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，其特征是該工藝包括以下步驟a、將魚鱗投入反應(yīng)罐中，加入投入魚鱗的重量2-10倍的水，加入投入魚鱗的重量50％-70％的工業(yè)級鹽酸，攪拌反應(yīng)8-16小時，控制pH值2.0以下，到規(guī)定的時間后，將酸水放入水池中，用水洗滌魚鱗；b、將魚鱗中的水放凈后，再加入投入魚鱗的重量2-10倍的水，加入魚鱗投料量5％-20％的鹽酸，攪拌反應(yīng)2-12小時后，將酸水放入水池中，用水洗滌魚鱗；c、水洗后的魚鱗中加入水，用NaOH溶液調(diào)pH7.0-7.5，用水洗凈；d、洗凈魚鱗中加入投入魚鱗的重量1.5-10倍的純化水，洗滌魚鱗，升溫煮沸30分鐘；e、將溫度降至55-65℃，控制pH6.5，加入魚鱗投料重量0.1％-1％的生物活性酶，酶解1-4小時，酶解結(jié)束后升溫至70-90℃，保溫30分鐘；f、將溶液降溫至50-55℃，靜置30分鐘后過濾，除去少量剩余魚鱗；g、將經(jīng)f步過濾后得到的清液用陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂吸附；h、調(diào)節(jié)溶液的pH值在5.0-7.5之間；i、濃縮，控制濃縮溫度50-70℃，濃縮時蒸汽壓力保持在0.03-0.05Mpa，濃縮至固形物含量為20％-50％；j、向濃縮液中加入投入魚鱗重量3％-10％的活性炭，在溫度55-70℃下攪拌吸附10-30分鐘；k、脫炭過濾，脫掉溶液中的活性炭；l、無菌過濾，將溶液用不銹鋼板框夾涂膜濾板和0.22μm的微孔濾膜進(jìn)行無菌過濾；m、噴霧干燥，將無菌過濾后的濾液進(jìn)行噴霧干燥，得到膠原蛋白半成品，控制進(jìn)風(fēng)溫度160-230℃，出口溫度控制40-85℃。n、噴霧干燥結(jié)束，即得到魚鱗膠原蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，其特征是酶解所使用的酶是堿性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶中的一種或兩種及以上任意混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，其特征是所使用的生物活性酶pH值范圍是4.0-9.5，溫度范圍40℃-70℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3述的一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，其特征是酶解所使用的酶優(yōu)選NovoCor ABG、Neutrase0.8L、Alcalase3.0T、Alcalase 2.4L、Flavorzyme500L、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，是經(jīng)魚鱗兩次酸處理、堿中和、煮沸、酶解、交換吸附、濃縮、過濾、干燥噴霧得到的，本發(fā)明提供一種充分利用了工業(yè)廢料魚鱗變廢為寶、工藝步驟簡單安全易于操作的魚鱗膠原蛋白生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)的產(chǎn)品具有分子量低且穩(wěn)定、產(chǎn)品無腥味苦味、灰份含量極低、生產(chǎn)效率高、魚鱗能徹底酶解的特點。
文檔編號C12P21/02GK1775950SQ20051004491
公開日2006年5月24日 申請日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者郝家喜, 孫菽蔚, 王燕, 由守誼 申請人:由守誼