專利名稱：從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提取活性膠原肽的工藝，尤其涉及從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠 原肽的工藝。
背景技術(shù)：
生物活性膠原肽指對生物機體的生命活動有益或具有生理作用的肽類化合物，包 括內(nèi)源性和外源性生物活性肽膠原肽。內(nèi)源性生物活性肽膠原肽主要存在于皮膚、肌肉、骨 骼、牙齒、內(nèi)臟、(如胃、腸、心、肺)、血管、食道與眼睛等組織和器官中，是人體皮膚、內(nèi)臟器 官及組織不可或缺的成分，富含18種氨基酸，分子量在1000-3000Da，消化吸收性非常好， 具有強力保護皮膚、抗菌、免疫、抗氧化、抗高血壓、降膽固醇、結(jié)合礦物質(zhì)、強化臟器、延緩 衰老等功能。外源性生物活性肽膠原肽主要從動物和海洋生物的皮膚、骨骼、組織和器官中 用特殊的方法，在分離提取過程中要保持其生物活性而制得。目前，海洋蛋白資源制備膠原肽技術(shù)已很成熟，并形成了相關(guān)的技術(shù)準(zhǔn)則，但陸生 淡水魚膠原制品的研究報道較少，尤其以高寒冷水魚下腳料制備膠原肽在國內(nèi)尚屬空白。 隨著人們生活水平的不斷提高和人們對膠原肽在美容護膚、增強免疫力、抗衰老等方面認(rèn) 識的深入，對膠原肽產(chǎn)品的需求將會日益增多，市場前景十分廣闊。鮭鱒魚是鮭魚和鱒魚的統(tǒng)稱，我國現(xiàn)有鮭科魚類14種，占世界鮭科魚類的20%以 上。鮭鱒魚類能適應(yīng)各種鹽度，自然條件下它們多繁衍生長于常年水溫不超過20°C、水質(zhì) 為貧營養(yǎng)性、沒有化學(xué)污染和有機污染的低溫泉水或清澈的溪流中，因此被稱為冷水魚。由 于鮭科魚類對生存水質(zhì)有非常高的要求，略有污染即無法生存，所以鮭鱒魚體干凈，無任何 污染，是名副其實的無公害綠色食品，吃起來放心。同時，鮭鱒魚是一種高蛋白、高脂肪、低 膽固醇(膽固醇含量微乎其微)的魚類。鮭鱒魚含有一般魚類所缺乏的甘氨酸，維生素A、 B的含量也高于其它魚類，微量元素鐵的含量更是其它魚類所不及；其中鮭鱒魚中含有一 種特殊脂肪，這種特殊脂肪被稱為Ω-3脂肪酸，能夠預(yù)防血液中血小板凝集成塊，防止脂 肪以血小板的形式附著在動脈壁上，這些物質(zhì)還能降低甘油三脂蛋白和低密度脂蛋白膽固 醇的含量，有助于健腦、預(yù)防心臟血管疾病，并能有效抵抗糖尿病等慢性病和某些類型的癌 癥。甘肅地區(qū)有著豐富的冷泉水資源，現(xiàn)有鮭鱒魚年養(yǎng)殖量近2000噸的養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，魚 皮、魚鱗等廢棄物占20%，約370噸廢棄物無法處理，給環(huán)境帶來了一定的壓力。因此，如何 充分利用地域特色優(yōu)勢，對鮭鱒魚進行深度開發(fā)具有現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提取方法簡單、降低能耗的從鮭鱒魚廢棄 物中提取活性膠原肽的工藝。為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝， 包括以下步驟
(1)材料選擇及預(yù)處理選擇鮭鱒魚下腳料中的魚皮和魚骨，并將兩者分離；分別對所述魚皮和魚骨進行 預(yù)處理后洗凈、浙干，得到新鮮魚皮和新鮮魚骨原料；(2)分別對所述新鮮魚皮原料和所述新鮮魚骨原料進行酶耦合水解反應(yīng)新鮮魚皮原料耦合反應(yīng)——是指將所述新鮮魚皮原料中加入其質(zhì)量的0. 4 0. 7%的木瓜蛋白酶，并在55 65°C水中按料液比1 10 1 15靜態(tài)反應(yīng)0. 8 1. 5h 后，調(diào)整料液比至1 18 1 25，反應(yīng)1 2h，經(jīng)粗濾得到上清液A和殘渣A ；所述上清 液A中加入所述新鮮魚皮原料質(zhì)量的0. 35%的風(fēng)味蛋白酶，在50 60°C下反應(yīng)2 3h后 抽濾，得到上清液B;所述殘渣A中加入水，使其料液質(zhì)量比為1 10 1 20，然后再加入 所述新鮮魚皮原料質(zhì)量的0. 3%的風(fēng)味蛋白酶，在50 60°C下經(jīng)攪拌反應(yīng)2 3h、抽濾得 上清液C ；最后所述上清液C中加所述新鮮魚皮原料質(zhì)量的1. 75%的活性炭，在40 50°C 下反應(yīng)50 60min，室溫下靜置4 6h后，離心過濾，得到上清液D ；將所述上清液D和所 述上清液B合并，得到新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液；新鮮魚骨原料耦合反應(yīng)——是指將所述新鮮魚骨原料勻漿后，按料液比1 30 1 35加入所述新鮮魚骨原料質(zhì)量1.0 1.4%的胃蛋白酶，在60 65°C下反應(yīng)5 8h 后，調(diào)節(jié)料液比至1 35 1 40 ；然后加入所述新鮮魚骨原料質(zhì)量1.2%的風(fēng)味蛋白酶， 在55 60°C下反應(yīng)3 5h，粗濾，得到上清液E和殘渣B ；所述殘渣B經(jīng)離心過濾后，得到 上清液F ；將所述上清液F和所述上清液E合并后，加所述新鮮魚骨原料質(zhì)量1. 75%的活性 炭，在40 50°C下反應(yīng)50 60min，室溫下靜置4 6h并離心過濾后，得到新鮮魚骨耦合 反應(yīng)上清液；(3)目標(biāo)膠原肽的純化與濃縮分別將所述新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液和所述新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液依次經(jīng)微 濾、超濾濃縮后，分別得到魚皮濃縮液和魚骨濃縮液；(4)目標(biāo)膠原肽粉劑的制備分別將所述魚皮濃縮液和所述魚骨濃縮液經(jīng)冷凍干燥或噴霧干燥、過60 80目 篩后，即得分子量小于3000Da的魚皮膠原肽和魚骨膠原肽。所述步驟(1)中的魚皮預(yù)處理是指將所述魚皮首先進行除肉、去鱗、除掉魚鰭；然 后用質(zhì)量濃度為3%的NaCl攪拌清洗，再用質(zhì)量濃度為0. 9%的NaCl在4°C下處理8 16h ；最后用體積濃度為10%的乙酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h，進行脫脂。所述步驟(1)中的魚骨預(yù)處理是指將所述魚骨經(jīng)機械攪打除掉附其上的肉后，再 用體積濃度為10%的乙酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h進行脫脂，最后經(jīng)破碎后進 行脫鈣。所述步驟(2)中的粗濾是指采用4 6層紗布過濾。所述步驟(3)中的微濾是指分別采用0. 4 0. 5 μ m和0. 1 0. 25 μ m的纖維素
酯膜過濾。所述步驟(3)中的超濾是指采用截留分子量為3000道爾頓的聚醚砜樹脂透析膜
過濾ο所述清洗時魚皮與質(zhì)量濃度為3%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 20 30。所述處理時魚皮與質(zhì)量濃度為0. 9%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 10 20。
所述魚皮或魚骨與乙酸乙酯的質(zhì)量體積比均為1 20 30。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明利用純凈的高寒冷水魚一鮭鱒魚廢棄物資源，通過先進的酶耦合技術(shù)和 獨特工藝制備的膠原肽凍干粉，純度(干基％)高達(dá)90%以上，水溶液性及穩(wěn)定性極好，與 人體皮膚、組織和器官具有很好的親和性，能夠很好的發(fā)揮其滲透、保濕、修復(fù)等功能。2、對本發(fā)明所得的產(chǎn)品進行性能測試，發(fā)現(xiàn)所得產(chǎn)品與現(xiàn)有技術(shù)相比具有較高 的純度、總抗氧化活性和營養(yǎng)價值。(1)純度參考GB/T 14771-93、GB/T 5009. 5-2003用克氏定氮儀檢測純度，用 Sephedex G-25凝膠色譜柱檢測分子量分布。本發(fā)明所得的產(chǎn)品中3000Da以下膠原肽魚皮 膠原肽的純度為91. 04%，其中，2000Da以下魚皮膠原肽的占82. 23% ；3000Da以下魚骨膠 原肽的純度為84. 08%，其中，2000Da以下魚骨膠原肽的占83. 26%。均比國內(nèi)學(xué)者所做的 斑點叉尾鮰魚(11. 87% )、羅非魚(57. 3% )、鱈魚(78. 0% )同類分子量的要高。(2)總抗氧化活性采用總抗氧化能力檢測試劑盒(FRAP-Fe2VFe3+法)測試，本 發(fā)明所得的產(chǎn)品中魚皮膠原肽為3. 39mmol/L，魚骨膠原肽為3. 80mmol/L，均高于同類市售 海洋肽產(chǎn)品(參見表1)。表1本發(fā)明的超氧自由基清除率 (3)營養(yǎng)價值。采用氨基酸種類與含量測定的方法，將樣品上氨基酸自動分析儀檢 測。本發(fā)明所得的產(chǎn)品中魚皮膠原肽中羥脯氨酸含量10. 18%，高于鳙魚(3. 74%)、鱸魚 (4% )；魚骨膠原肽中羥脯氨酸含量6. 22%，同樣也高于以上二者，說明其營養(yǎng)價值極高。3、由于魚皮產(chǎn)品的色澤主要來自魚皮外表皮的黑色素，而本發(fā)明采用淺液層靜態(tài) 反應(yīng)模式，淺液層可以保證不攪拌下充分反應(yīng)，可直接抽濾上清進行微濾，免除了殘渣去除 的高速離心過程，因此，不僅簡化了工藝，而且減耗節(jié)能。4、由于本發(fā)明中兩種酶耦合反應(yīng)采取非滅酶方式，因此，有效地防止了高溫滅活 致使活性喪失，并保持大分子酶完整結(jié)構(gòu)，從而使其在純化時更可能有效被去除，有效地提 高了酶利用率和產(chǎn)品純度。由于木瓜酶和和風(fēng)味酶分步反應(yīng)后抽濾取得的上清液色澤不 同，木瓜酶液不進行脫色處理，僅對風(fēng)味酶液進行脫色處理，處理后與木瓜酶上清液合并。 不僅減少了脫色處理量，節(jié)省了原料，同時減少了膠原肽的損失。5、由于本發(fā)明中木瓜酶和和風(fēng)味酶分步反應(yīng)后抽濾取得的上清液色澤不同，木 瓜酶液不進行脫色處理，僅對風(fēng)味酶液進行脫色處理，處理后與木瓜酶上清液合并，因此， 不僅減少了脫色處理量，節(jié)省了原料，而且減少了膠原肽的損失。6、由于本發(fā)明采用高溫對魚骨進行前處理，因此，可有效去除附著肉和脂肪，再以 微波輔助脫鈣，大大提高了脫鈣效率。
7、提高了產(chǎn)品的加工性能。由于本發(fā)明綜合考慮多種因素采用純中性條件制備， 在整個工藝制備過程中除采用活性蛋白酶外，不引入任何外來雜質(zhì)及無機離子，因此，有效 地保證了所得膠原肽的純天然性，所形成的產(chǎn)品可以作為中間品而投入到其它行業(yè)和領(lǐng) 域，從而提高了產(chǎn)品的加工性能。8、省時省料、節(jié)能降耗。由于本發(fā)明綜合運用酶技術(shù)輔助提取，增加了提取率，縮 短了時間(縮短0. 5 1小時)，節(jié)省活性炭50%，因此，不但節(jié)約了能源，而且提高了提取 操作的效率，同時為用化學(xué)轉(zhuǎn)化或生物轉(zhuǎn)化方法生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。9、社會效益顯著。由于本發(fā)明充分利用了廢棄蛋白質(zhì)資源，因此，有效地改變了我 國蛋白質(zhì)資源緊缺、利用率低下的局面，特別是利用冷水魚蛋白廢棄物，符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè) 政策，不但充分利用了地域特色優(yōu)勢，而且促進了水產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展。10、改善環(huán)境。由于本發(fā)明合理利用廢棄資源提取膠原肽，使其化廢為寶，因此，不 但改善了環(huán)境、減少了污染，而且還可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化再生資源。11、經(jīng)濟效益顯著。經(jīng)測試，采用本發(fā)明制得成品120g，所需成本約100元左右，與 市場魚膠原肽的400 500元/300g相比具有價格優(yōu)勢，因此，本發(fā)明具有極為重要的推廣 應(yīng)用價值和廣闊的市場空間。12、本發(fā)明提取方法簡單，所制備的產(chǎn)品既方便，又安全。
具體實施例方式材料甘肅碧泊產(chǎn)業(yè)有限公司提供的鮭科的虹鱒。魚皮、魚骨基本成分含量的測定顯 示皮、骨(濕基％ )的水分含量分別為62. 66%和55. 38% (GB/T05009. 3-2003《恒溫干 燥法》)；脂肪含量分別為1.53%和1.57% (GB/T05009. 6-2003《索氏抽提法》)；灰分含量 分別為2. 02%和20. 13% (GB/T05009. 4-2003《灰化法》)；粗蛋白含量分別為31. 88%和 20.41% (GB/T14771-93、GB/T 5009. 5-2003《凱氏定氮法》)；羥脯氨酸含量分別為皮約 10. 18%，骨約 6. 22% (參見表 2)。表2本發(fā)明魚皮和魚骨的氨基酸分析結(jié)果 由蛋白含量和氨基酸總和計算，皮的羥脯氨酸含量約10. 18%，骨為6. 22%。皮、 骨的膠原蛋白的氨基酸平均分子量分別為116.91和112.81。經(jīng)計算，魚皮膠原蛋白總肽鍵摩爾數(shù)和魚骨膠原蛋白總肽鍵摩爾數(shù)分別為8. 55和8. 86。木瓜蛋白酶(Papain)、風(fēng)味蛋白酶(Flavourzyine)、胃蛋白酶(P印sin)、活性炭， 乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)、乙酸乙酯均為分析純。實施例1 一種從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，包括以下步驟(1)材料選擇及預(yù)處理選擇鮭鱒魚下腳料中的魚皮和魚骨，并將兩者分離；然后對魚皮和魚骨進行預(yù)處理。魚皮預(yù)處理——將魚皮首先進行除肉、去鱗、除掉魚鰭；然后放入高速攪拌機中加 入質(zhì)量濃度為3%的NaCl，以2000rpm的速率進行攪拌清洗；15h后放入清洗池中，加入質(zhì) 量濃度為0. 9%的NaCl在4°C下處理8 16h，不時攪拌脫除雜蛋白；最后用體積濃度為 10%的乙酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h，進行脫脂。其中魚皮與質(zhì)量濃度為3%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 20 ；魚皮與質(zhì)量濃度為 0.9%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 10 ；魚皮與乙酸乙酯的質(zhì)量體積比為1 20。魚骨預(yù)處理——將魚骨先在121°C溫度下加熱15min，然后采用攪拌機進行機械攪 打15min，除掉附其上的肉；然后，用自來水洗凈后放入脫脂罐中，用體積濃度為10%的乙 酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h進行脫脂，最后采用粉碎機破碎，使骨粉碎至至少每 單位骨節(jié)為最大顆粒；將碎骨按料液比1 20放入盛有質(zhì)量濃度為0.5% EDTA的脫鈣液 中，將脫鈣液放入冰浴環(huán)境(冰浴環(huán)境依據(jù)冰量3 5分鐘換冰一次，控溫在4 10°C。) 反復(fù)20次，骨節(jié)變軟，期間換脫鈣液4次。其中魚骨與乙酸乙酯的質(zhì)量體積比均為1 20。分別對處理后的魚皮和魚骨用自來水洗凈、浙干，得到新鮮魚皮和新鮮魚骨原料， 在-20°C中保存?zhèn)溆谩?2)分別對新鮮魚皮原料和所述新鮮魚骨原料進行酶耦合水解反應(yīng)。新鮮魚皮原料耦合反應(yīng)——將新鮮魚皮原料中加入其質(zhì)量的0. 4%的木瓜蛋白 酶，并在55°C水中按料液比1 10靜態(tài)反應(yīng)0.8h后(靜態(tài)反應(yīng)是指在木瓜蛋白酶的反應(yīng) 中不進行攪拌，以便之后抽濾的進行，更重要的是避免上清液A的脫色過程，減少脫色體積 省料節(jié)時節(jié)能。)，調(diào)整料液比至1 18，反應(yīng)1 2h，經(jīng)采用4 6層紗布粗濾得到上清 液A和殘渣A。上清液A中加入新鮮魚皮原料質(zhì)量的0. 35%的風(fēng)味蛋白酶，在50°C下反應(yīng)2 3h 后抽濾，得到上清液B。殘渣A中加入水，使其料液質(zhì)量比為1 10，然后再加入新鮮魚皮原料質(zhì)量的 0. 3%的風(fēng)味蛋白酶，在50°C下經(jīng)攪拌反應(yīng)2 3h、抽濾得上清液C。最后上清液C中加新鮮魚皮原料質(zhì)量的1. 75%的活性炭，在40°C下反應(yīng)50 60min,室溫下靜置4 6h后，離心過濾，得到上清液D ；將上清液D和所述上清液B合并， 得到新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液。新鮮魚骨原料耦合反應(yīng)——將新鮮魚骨原料勻漿用勻漿機進行勻漿，以利于膠原 蛋白的溶出；然后，按料液比1 30加入新鮮魚骨原料質(zhì)量1.0%的胃蛋白酶，在60°C下反 應(yīng)5h后，調(diào)節(jié)料液比至1 35;然后加入新鮮魚骨原料質(zhì)量1.2%的風(fēng)味蛋白酶，在55°C 下反應(yīng)3 5h，采用4 6層紗布粗濾，得到上清液E和殘渣B。
殘渣B經(jīng)離心過濾后，得到上清液F。將上清液F和上清液E合并后，加新鮮魚骨原料質(zhì)量1.75%的活性炭，在40°C下 反應(yīng)50 60min，室溫下靜置4 6h并離心過濾后，得到新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液。(3)目標(biāo)膠原肽的純化與濃縮分別將新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液和新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液依次經(jīng)過0. 4 0. 5 μ m的纖維素酯膜單膜、0. 4 0. 5 μ m的纖維素酯膜雙膜、0. 1 0. 25 μ m的纖維素酯膜 單膜、0. 1 0. 25 μ m的纖維素酯膜雙膜過濾各一次后，所得過濾液分別在55°C和57°C下 濃縮至原體積的1/3 1/4倍；然后采用截留分子量為3000道爾頓的聚醚砜樹脂透析膜過 濾，所得過濾液再在55°C和57°C下濃縮至原體積的1/8 1/10倍，分別得到魚皮濃縮液和 魚骨濃縮液。(4)目標(biāo)膠原肽粉劑的制備分別將魚皮濃縮液和魚骨濃縮液在_20°C低溫下預(yù)凍，采用Heto Lyo-lab3000 型冷凍干燥機、在4xl04hPa、_55°C下進行冷凍干燥后，過60 80目篩，即得分子量小于 3000Da的魚皮膠原肽和魚骨膠原肽。實施例2 —種從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，包括以下步驟(1)材料選擇及預(yù)處理選擇鮭鱒魚下腳料中的魚皮和魚骨，并將兩者分離；然后對魚皮和魚骨進行預(yù)處理。魚皮預(yù)處理——將魚皮首先進行除肉、去鱗、除掉魚鰭；然后放入高速攪拌機中 加入質(zhì)量濃度為3%的NaCl，以2000rpm的速率進行攪拌清洗；15h后放入清洗池中，加入 質(zhì)量濃度為0. 9%的NaCl在4°C下處理8 16h，不時攪拌脫除雜蛋白；最后用體積濃度為 10%的乙酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h，進行脫脂。其中魚皮與質(zhì)量濃度為3%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 30 ；魚皮與質(zhì)量濃度為 0.9%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 20 ；魚皮與乙酸乙酯的質(zhì)量體積比為1 30。魚骨預(yù)處理——將魚骨先在121°C溫度下加熱15min，然后采用攪拌機進行機械攪 打15min，除掉附其上的肉；然后，用自來水洗凈后放入脫脂罐中，用體積濃度為10%的乙 酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h進行脫脂，最后采用粉碎機破碎，使骨粉碎至至少每 單位骨節(jié)為最大顆粒；將碎骨按料液比1 20放入盛有質(zhì)量濃度為0.5% EDTA的脫鈣液 中，將脫鈣液放入冰浴環(huán)境(冰浴環(huán)境依據(jù)冰量3 5分鐘換冰一次，控溫在4 10°C。) 反復(fù)20次，骨節(jié)變軟，期間換脫鈣液4次。其中魚骨與乙酸乙酯的質(zhì)量體積比均為1 30。分別對處理后的魚皮和魚骨用自來水洗凈、浙干，得到新鮮魚皮和新鮮魚骨原料， 在-10°c中保存?zhèn)溆谩?2)分別對新鮮魚皮原料和所述新鮮魚骨原料進行酶耦合水解反應(yīng)。新鮮魚皮原料耦合反應(yīng)——將新鮮魚皮原料中加入其質(zhì)量的0. 7%的木瓜蛋白 酶，并在65°C水中按料液比1 15靜態(tài)反應(yīng)1.5h后(靜態(tài)反應(yīng)是指在木瓜蛋白酶的反應(yīng) 中不進行攪拌，以便之后抽濾的進行，更重要的是避免上清液A的脫色過程，減少脫色體積 省料節(jié)時節(jié)能。)，調(diào)整料液比至1 25，反應(yīng)1 2h，經(jīng)采用4 6層紗布粗濾得到上清 液A和殘渣A。
上清液A中加入新鮮魚皮原料質(zhì)量的0. 35%的風(fēng)味蛋白酶，在60°C下反應(yīng)2 3h 后抽濾，得到上清液B。殘渣A中加入水，使其料液質(zhì)量比為1 20，然后再加入新鮮魚皮原料質(zhì)量的 0.3%的風(fēng)味蛋白酶，在60°C下經(jīng)攪拌反應(yīng)2 3h、抽濾得上清液C。最后上清液C中加新鮮魚皮原料質(zhì)量的1. 75%的活性炭，在50°C下反應(yīng)50 60min,室溫下靜置4 6h后，離心過濾，得到上清液D ；將上清液D和所述上清液B合并， 得到新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液。新鮮魚骨原料耦合反應(yīng)——將新鮮魚骨原料勻漿用勻漿機進行勻漿，以利于膠 原蛋白的溶出；然后，按料液比1 35加入新鮮魚骨原料質(zhì)量1.4%的胃蛋白酶，在65°C下 反應(yīng)8h后，調(diào)節(jié)料液比至1 40 ；然后加入新鮮魚骨原料質(zhì)量1.2%的風(fēng)味蛋白酶，在60°C 下反應(yīng)3 5h，采用4 6層紗布粗濾，得到上清液E和殘渣B。殘渣B經(jīng)離心過濾后，得到上清液F。將上清液F和上清液E合并后，加新鮮魚骨原料質(zhì)量1.75%的活性炭，在50°C下 反應(yīng)50 60min，室溫下靜置4 6h并離心過濾后，得到新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液。(3)目標(biāo)膠原肽的純化與濃縮分別將新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液和新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液依次經(jīng)過0. 4 0. 5 μ m的纖維素酯膜單膜、0. 4 0. 5 μ m的纖維素酯膜雙膜、0. 1 0. 25 μ m的纖維素酯膜 單膜、0. 1 0. 25 μ m的纖維素酯膜雙膜過濾各一次后，所得過濾液分別在55°C和57°C下 濃縮至原體積的1/3 1/4倍；然后采用截留分子量為3000道爾頓的聚醚砜樹脂透析膜過 濾，所得過濾液再在55°C和57°C下濃縮至原體積的1/8 1/10倍，分別得到魚皮濃縮液和 魚骨濃縮液。(4)目標(biāo)膠原肽粉劑的制備分別將魚皮濃縮液和魚骨濃縮液在_20°C低溫下預(yù)凍，采用Heto Lyo-lab3000 型冷凍干燥機、在4xl04hPa、_55°C下進行冷凍干燥后，過60 80目篩，即得分子量小于 3000Da的魚皮膠原肽和魚骨膠原肽。實施例3 —種從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，包括以下步驟(1)材料選擇及預(yù)處理選擇鮭鱒魚下腳料中的魚皮和魚骨，并將兩者分離；然后對魚皮和魚骨進行預(yù)處理。魚皮預(yù)處理——將魚皮首先進行除肉、去鱗、除掉魚鰭；然后放入高速攪拌機中加 入質(zhì)量濃度為3%的NaCl，以2000rpm的速率進行攪拌清洗；15h后放入清洗池中，加入質(zhì) 量濃度為0. 9%的NaCl在4°C下處理8 16h，不時攪拌脫除雜蛋白；最后用體積濃度為 10%的乙酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h，進行脫脂。其中魚皮與質(zhì)量濃度為3%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 25 ；魚皮與質(zhì)量濃度為 0.9%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 15 ；魚皮與乙酸乙酯的質(zhì)量體積比為1 25。魚骨預(yù)處理——將魚骨先在121°C溫度下加熱15min，然后采用攪拌機進行機械攪 打15min，除掉附其上的肉；然后，用自來水洗凈后放入脫脂罐中，用體積濃度為10%的乙 酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h進行脫脂，最后采用粉碎機破碎，使骨粉碎至至少每 單位骨節(jié)為最大顆粒；將碎骨按料液比1 20放入盛有質(zhì)量濃度為0.5% EDTA的脫鈣液中，將脫鈣液放入冰浴環(huán)境(冰浴環(huán)境依據(jù)冰量3 5分鐘換冰一次，控溫在4 10°C。) 反復(fù)20次，骨節(jié)變軟，期間換脫鈣液4次。其中魚骨與乙酸乙酯的質(zhì)量體積比均為1 25。分別對處理后的魚皮和魚骨用自來水洗凈、浙干，得到新鮮魚皮和新鮮魚骨原料， 在-15°C中保存?zhèn)溆谩?2)分別對新鮮魚皮原料和所述新鮮魚骨原料進行酶耦合水解反應(yīng)。新鮮魚皮原料耦合反應(yīng)——將新鮮魚皮原料中加入其質(zhì)量的0. 5%的木瓜蛋白 酶，并在60°C水中按料液比1 13靜態(tài)反應(yīng)l.lh后(靜態(tài)反應(yīng)是指在木瓜蛋白酶的反應(yīng) 中不進行攪拌，以便之后抽濾的進行，更重要的是避免上清液A的脫色過程，減少脫色體積 省料節(jié)時節(jié)能。)，調(diào)整料液比至1 20，反應(yīng)1 2h，經(jīng)采用4 6層紗布粗濾得到上清 液A和殘渣A。上清液A中加入新鮮魚皮原料質(zhì)量的0. 35%的風(fēng)味蛋白酶，在55°C下反應(yīng)2 3h 后抽濾，得到上清液B。殘渣A中加入水，使其料液質(zhì)量比為1 15，然后再加入新鮮魚皮原料質(zhì)量的 0. 3%的風(fēng)味蛋白酶，在55°C下經(jīng)攪拌反應(yīng)2 3h、抽濾得上清液C。最后上清液C中加新鮮魚皮原料質(zhì)量的1. 75%的活性炭，在45°C下反應(yīng)50 60min,室溫下靜置4 6h后，離心過濾，得到上清液D ；將上清液D和所述上清液B合并， 得到新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液。新鮮魚骨原料耦合反應(yīng)——將新鮮魚骨原料勻漿用勻漿機進行勻漿，以利于膠原 蛋白的溶出；然后，按料液比1 32加入新鮮魚骨原料質(zhì)量1.2%的胃蛋白酶，在63°C下反 應(yīng)6h后，調(diào)節(jié)料液比至1 37;然后加入新鮮魚骨原料質(zhì)量1.2%的風(fēng)味蛋白酶，在57°C 下反應(yīng)3 5h，采用4 6層紗布粗濾，得到上清液E和殘渣B。殘渣B經(jīng)離心過濾后，得到上清液F。將上清液F和上清液E合并后，加新鮮魚骨原料質(zhì)量1. 75%的活性炭，在45°C下 反應(yīng)50 60min，室溫下靜置4 6h并離心過濾后，得到新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液。(3)目標(biāo)膠原肽的純化與濃縮分別將新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液和新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液依次經(jīng)過0. 4 0. 5 μ m的纖維素酯膜單膜、0. 4 0. 5 μ m的纖維素酯膜雙膜、0. 1 0. 25 μ m的纖維素酯膜 單膜、0. 1 0. 25 μ m的纖維素酯膜雙膜過濾各一次后，所得過濾液分別在55°C和57°C下 濃縮至原體積的1/3 1/4倍；然后采用截留分子量為3000道爾頓的聚醚砜樹脂透析膜過 濾，所得過濾液再在55°C和57°C下濃縮至原體積的1/8 1/10倍，分別得到魚皮濃縮液和 魚骨濃縮液。(4)目標(biāo)膠原肽粉劑的制備分別將魚皮濃縮液和魚骨濃縮液在-20°C低溫下預(yù)凍，采用噴霧干燥機在80°C下 進行干燥后，過60 80目篩，即得分子量小于3000Da的魚皮膠原肽和魚骨膠原肽。
權(quán)利要求
一種從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，包括以下步驟(1)材料選擇及預(yù)處理選擇鮭鱒魚下腳料中的魚皮和魚骨，并將兩者分離；分別對所述魚皮和魚骨進行預(yù)處理后洗凈、瀝干，得到新鮮魚皮和新鮮魚骨原料；(2)分別對所述新鮮魚皮原料和所述新鮮魚骨原料進行酶耦合水解反應(yīng)新鮮魚皮原料耦合反應(yīng)——是指將所述新鮮魚皮原料中加入其質(zhì)量的0.4～0.7％的木瓜蛋白酶，并在55～65℃水中按料液比1∶10～1∶15靜態(tài)反應(yīng)0.8～1.5h后，調(diào)整料液比至1∶18～1∶25，反應(yīng)1～2h，經(jīng)粗濾得到上清液A和殘渣A；所述上清液A中加入所述新鮮魚皮原料質(zhì)量的0.35％的風(fēng)味蛋白酶，在50～60℃下反應(yīng)2～3h后抽濾，得到上清液B；所述殘渣A中加入水，使其料液質(zhì)量比為1∶10～1∶20，然后再加入所述新鮮魚皮原料質(zhì)量的0.3％的風(fēng)味蛋白酶，在50～60℃下經(jīng)攪拌反應(yīng)2～3h、抽濾得上清液C；最后所述上清液C中加所述新鮮魚皮原料質(zhì)量的1.75％的活性炭，在40～50℃下反應(yīng)50～60min，室溫下靜置4～6h后，離心過濾，得到上清液D；將所述上清液D和所述上清液B合并，得到新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液；新鮮魚骨原料耦合反應(yīng)——是指將所述新鮮魚骨原料勻漿后，按料液比1∶30～1∶35加入所述新鮮魚骨原料質(zhì)量1.0～1.4％的胃蛋白酶，在60～65℃下反應(yīng)5～8h后，調(diào)節(jié)料液比至1∶35～1∶40；然后加入所述新鮮魚骨原料質(zhì)量1.2％的風(fēng)味蛋白酶，在55～60℃下反應(yīng)3～5h，粗濾，得到上清液E和殘渣B；所述殘渣B經(jīng)離心過濾后，得到上清液F；將所述上清液F和所述上清液E合并后，加所述新鮮魚骨原料質(zhì)量1.75％的活性炭，在40～50℃下反應(yīng)50～60min，室溫下靜置4～6h并離心過濾后，得到新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液；(3)目標(biāo)膠原肽的純化與濃縮分別將所述新鮮魚皮耦合反應(yīng)上清液和所述新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液依次經(jīng)微濾、超濾濃縮后，分別得到魚皮濃縮液和魚骨濃縮液；(4)目標(biāo)膠原肽粉劑的制備分別將所述魚皮濃縮液和所述魚骨濃縮液經(jīng)冷凍干燥或噴霧干燥、過60～80目篩后，即得分子量小于3000Da的魚皮膠原肽和魚骨膠原肽。
2.如權(quán)利要求1所述的從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，其特征在于所述 步驟(1)中的魚皮預(yù)處理是指將所述魚皮首先進行除肉、去鱗、除掉魚鰭；然后用質(zhì)量濃度 為3%的NaCl攪拌清洗，再用質(zhì)量濃度為0. 9%的NaCl在4°C下處理8 16h ；最后用體積 濃度為10%的乙酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h，進行脫脂。
3.如權(quán)利要求1所述的從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，其特征在于所述 步驟(1)中的魚骨預(yù)處理是指將所述魚骨經(jīng)機械攪打除掉附其上的肉后，再用體積濃度為 10%的乙酸乙酯在4°C下間歇攪拌處理20 24h進行脫脂，最后經(jīng)破碎后進行脫鈣。
4.如權(quán)利要求1所述的從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，其特征在于所述 步驟(2)中的粗濾是指采用4 6層紗布過濾。
5.如權(quán)利要求1所述的從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，其特征在于所述 步驟(3)中的微濾是指分別采用0. 4 0. 5 μ m和0. 1 0. 25 μ m的纖維素酯膜過濾。
6.如權(quán)利要求1所述的從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，其特征在于所述步驟(3)中的超濾是指采用截留分子量為3000道爾頓的聚醚砜樹脂透析膜過濾。
7.如權(quán)利要求2所述的從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，其特征在于所述 清洗時魚皮與質(zhì)量濃度為3%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 20 30。
8 如權(quán)利要求2所述的從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，其特征在于所述 處理時魚皮與質(zhì)量濃度為0. 9%的NaCl的質(zhì)量體積比為1 10 20。
9.如權(quán)利要求2或3所述的從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，其特征在于 所述魚皮或魚骨與乙酸乙酯的質(zhì)量體積比均為1 20 30。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從鮭鱒魚廢棄物中提取活性膠原肽的工藝，該工藝包括以下步驟(1)材料選擇及預(yù)處理選擇鮭鱒魚下腳料中的魚皮和魚骨，并將兩者分離；分別對魚皮和魚骨進行預(yù)處理后洗凈、瀝干，得到新鮮魚皮、魚骨原料；(2)分別對新鮮魚皮、魚骨原料進行酶耦合水解反應(yīng)，得到新鮮魚皮、新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液；(3)目標(biāo)膠原肽的純化與濃縮分別將新鮮魚皮、新鮮魚骨耦合反應(yīng)上清液依次經(jīng)微濾、超濾濃縮后，分別得到魚皮、魚骨濃縮液；(4)目標(biāo)膠原肽粉劑的制備分別將魚皮、魚骨濃縮液經(jīng)干燥、過篩后，即得魚皮膠原肽和魚骨膠原肽。本發(fā)明提取方法簡單、降低能耗，所得產(chǎn)品具有較高的純度、總抗氧化活性和營養(yǎng)價值。
文檔編號C12P21/06GK101928744SQ20101016176
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者何延忠, 孫慧麗, 徐紅偉, 王東, 高天鵬 申請人:蘭州城市學(xué)院