專利名稱：酶降解魚鰾膠原制備魚鰾明膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膠原/明膠制備領(lǐng)域，特別涉及酶降解魚鰾膠原制備魚鰾明 膠的方法，得到的魚鰾明膠可用于生產(chǎn)具有高純度、高檔次、適合作為酒類 澄清劑、生物材料載體，以及高級家具的粘合劑等原料。
背景技術(shù)：
在我國，魚鰾，特別是海洋魚鰾是一類非常重要的藥食兩用生物資源。
21世紀(jì)被稱為"海洋世紀(jì)"，魚鰾的利用充分開發(fā)了海洋生物資源的再利用。 魚鰾的深加工和食品的研發(fā)對產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)、藥用價值至關(guān)重要。海魚魚鰾 又名魚泡、魚肚、魚白、壓胞，生活在海水上層和中層的硬骨魚類大多數(shù)都 有鰾，魚鰾的體積約占身體的5%左右，其形狀有卵圓形、圓錐形、心臟形、 馬蹄形等等。魚鰾的主要營養(yǎng)成分為高級膠原蛋白、粘多糖、多種維生素 及鈣、鋅、鐵、硒等多種微量元素，其中蛋白質(zhì)含量一般在80 85%，是理 想的高蛋白低脂肪的產(chǎn)品。魚鰾中含有的生物大分子膠原蛋白質(zhì)是人體自主 裝合成蛋白質(zhì)的重要原料，且易于吸收和利用，它能與水結(jié)合的形式貯存于 人體組織中，從而改善組織的營養(yǎng)狀況和新陳代謝。魚鰾還是醫(yī)用生物優(yōu)質(zhì) 材料，利用魚鰾修復(fù)小狗受損的膀胱，其結(jié)果手術(shù)后的小狗身體對魚鰾的移 植材料沒有產(chǎn)生任何排異反應(yīng)，小狗的膀胱保持了原先形狀，還恢復(fù)了生理 功能。
魚鰾的現(xiàn)有加工產(chǎn)品模式主要針對食品業(yè)，加工的產(chǎn)品類主要以食用為 主，傳統(tǒng)方式有烹飪加工方法用爐火煮爛，得到產(chǎn)品；生物加工方法用 魚鰾與西洋參、黨參、北黃芪、枸杞子等混合，通過生物技術(shù)提取有效成分 制備而成；干制加工方法從魚類的腹內(nèi)摘下魚鰾，經(jīng)過剝除血膜洗凈曬干 而成；或者先將魚鰾用一定濃度的明礬水浸泡處理以除去黏液，然后用剪刀 剖開使之成片狀，洗凈并于壓榨機上初步脫水，展平曬干即可。用在生物上 的魚鰾事先浸泡在鹽水、抗生素等組成的混合液中處理，用戊二醛處理后凍 干。特別是要選用無血管、厚度均勻的魚鰾作為移植材料。以上方法制備得 到的魚鰾或魚鰾膠產(chǎn)品主要用在百姓的食品和保健，極少應(yīng)用于工業(yè)及生物領(lǐng)域。
專利公開號CN1919077公開了魚鰾膠粉及其加工方法，該方法通過蒸熟、 切斷、風(fēng)干、粉碎和包裝的加工工序制成魚鰾膠粉，用于食用。專利公開號 CN1557207公開了魚鰾膠產(chǎn)品及制作工藝，該方法通過原料處理、水系、制 膠、干燥、收膠、粉碎和真空包裝，用于食用。上述兩專利申請所公開的方 法簡單，僅要求顆粒度在80 200目，不關(guān)注質(zhì)量，所以用途比較單一，僅 為食用。
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是改變魚鰾制膠工藝，有效得到高純度，高質(zhì)量的魚鰾明 膠，同時，減少魚鰾明膠制備過程中水的用量、環(huán)境的污染、提高魚鰾明膠 生產(chǎn)的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，從而提供一種酶降解魚鰾膠原制備 魚鰾明膠的方法，以代替現(xiàn)有的烹煮機構(gòu)方法，生物加工方法和干制加工方 法制備魚鰾明膠的傳統(tǒng)方法。
本發(fā)明的酶降解魚鰾膠原制備魚鰾明膠的方法，該方法包括以下步驟-
1) .將魚鰾與水混合后磨成魚鰾泥漿，魚鰾泥漿的粒度越細越好，有利 于魚鰾膠原快速降解；
2) .在反應(yīng)鍋內(nèi)將步驟1)得到的魚鰾泥漿用無機酸調(diào)整pH值為2 4， 優(yōu)選pH值為3，然后加酸性蛋白酶控制魚鰾膠原降解；其中所述的酸性蛋 白酶的加入量是魚鰾泥漿重量的3 6%。，優(yōu)選是4%。；或
在反應(yīng)鍋內(nèi)將步驟l)得到的魚鰾泥漿用無機堿調(diào)整PH值為7 8，優(yōu) 選pH值為7.5，然后加堿性蛋白酶控制魚鰾膠原降解，其中所述的堿性蛋 白酶的加入量是魚鰾泥漿重量的3 6%。，優(yōu)選是5%0;
在室溫下反應(yīng)5 8小時，然后用無機堿或無機酸調(diào)反應(yīng)后溶液的pH為 5. 5 6. 5，將溫度調(diào)至到65 85"C進行抽提，并且溫度每升高5"C抽提一次， 得到渾濁魚鰾明膠溶液；
3) .對步驟2)抽提得到的渾濁魚鰾明膠溶液進行分離、過濾，得到產(chǎn) 率85%以上的高純度且透明度好的魚鰾明膠溶液。
所述的分離是用離心機離去粗顆粒的魚鰾渣，分離出的魚鰾渣再返回到 反應(yīng)鍋內(nèi)重新進行抽提魚鰾明膠溶液。
所述的過濾是將分離出的魚鰾膠液用棉餅(脫脂棉花)或堿性樹脂過濾， 得到產(chǎn)率85%以上的高純度且透明度好的魚鰾明膠溶液。所述的酸性蛋白酶是胃酶等；堿性蛋白酶是胰蛋白酶或木瓜蛋白酶等。 所述的無機酸是鹽酸或磷酸等。
所述的無機堿是氫氧化鈣、氫氧化銨或氫氧化鈉等。
本發(fā)明生產(chǎn)的魚鰾明膠可作為酒類澄清劑、生物骨修復(fù)載體材料、高級 木質(zhì)粘合劑等。
本發(fā)明制備出的魚鰾明膠溶液經(jīng)干燥后檢測，如圖l所示。魚鰾明膠的 10萬，20萬和30萬譜帶的密度顏色較深，表明魚鰾明膠控制的IO萬，20 萬和30萬分子結(jié)構(gòu)的組分含量比骨明膠的組分含量要高。其魚鰾膠的純度 及質(zhì)量更好。
本發(fā)明的方法簡單，自動化控制的技術(shù)含量高，用水量少，零排放對環(huán) 境無污染。


圖l.本發(fā)明實施例制備出的魚鰾明膠及骨明膠的分子量分布掃描圖。
具體實施例方式
技術(shù)路線魚鰾一磨碎一酶解—抽提一分離一過濾一濃縮—干燥一粉碎 —包裝。 實施例1.
將魚的魚鰾加水混合并磨成魚鰾泥漿，魚鰾泥漿的粒度控制越細越好，
有利于促進魚鰾膠原快速降解。在反應(yīng)鍋內(nèi)將魚鰾泥漿用鹽酸調(diào)pH值為3， 加胃酶控制魚鰾膠原降解；其中胃酶的加入量是魚鰾泥漿重量的4Q^。，在室 溫(25°C)下反應(yīng)6小時。然后用氫氧化鈉調(diào)反應(yīng)后溶液的pH值為5.5 6.5，將溫度調(diào)至到65 85。C進行抽提。從65'C開始，且溫度每升高5。C抽 提一次，得到渾濁魚鰾明膠溶液。抽提得到的渾濁魚鰾明膠溶液用離心機離 去粗顆粒的殘渣，再用棉花過濾，得到產(chǎn)率85%的高純度透亮的魚鰾明膠溶 液。
魚鰾明膠溶液通過十二垸基硫酸鈉—聚丙烯酰胺凝膠電泳法 (SDS-PAGE)對魚鰾明膠分子的各個組分進行有效的分離，然后利用凝膠 成像系統(tǒng)紫外分析儀得到了魚鰾明膠的分子量分布掃描圖，由圖譜計算出a 組分的相對含量，如圖l所示。魚鰾明膠再通過各種物化性能的檢測，其結(jié) 果如表1所示。實施例2.
將魚鰾加水混合磨成魚鰾泥漿，魚鰾泥漿的粒度控制越細越好，有利于 促進魚鰾膠原快速降解。在反應(yīng)鍋內(nèi)將魚鰾泥漿用氫氧化鈉調(diào)pH值為7.5， 加胰蛋白酶控制魚鰾膠原降解；其中胰蛋白酶的加入量是魚鰾泥漿重量的5 %。，在室溫(25'C )下反應(yīng)5小時。然后用鹽酸調(diào)反應(yīng)后的溶液pH值為5.5 6.5，將溫度調(diào)至到65 85t:進行抽提。從65。C開始，且溫度每升高5。C抽 提一次，得到渾濁魚鰾明膠溶液。抽提得到的渾濁魚鰾明膠溶液用離心機離 去粗顆粒的殘渣，再用棉花過濾，得到產(chǎn)率85%的高純度透亮的魚鰾明膠溶 液。
魚鰾明膠溶液通過十二烷基硫酸鈉一聚丙烯酰胺凝膠電泳法 (SDS-PAGE)對魚鰾明膠分子的各個組分進行有效的分離，然后利用凝膠 成像系統(tǒng)紫外分析儀得到了魚鰾明膠的分子量分布掃描圖，由圖譜計算出oc 組分的相對含量。如圖1所示。魚鰾明膠再通過各種物化性能的檢測得到， 結(jié)果如表1所示。
表l
色澤白色
氣味無味
透過濾620nm 90%， 450nm 75%
雜質(zhì)無異物
水分《10%
總氮
勃氏粘度^3.5mpa.s (6.67%， 60°C)
灰分《1.0%
pH值5.5 6.5
重金屬(以鉛計)《50mg/kg
大腸菌群《30個/100g
細菌總數(shù)《10000個/g
實施例3.
將魚的魚鰾加水混合并磨成魚鰾泥漿，魚鰾泥漿的粒度控制越細越好， 有利于促進魚鰾膠原快速降解。在反應(yīng)鍋內(nèi)將魚鰾泥漿用磷酸調(diào)pH值為2， 加胃酶控制魚鰾膠原降解；其中胃酶的加入量是魚鰾泥漿重量的6。；，在室 溫(25°C)下反應(yīng)5小時。然后用氫氧化鈣調(diào)反應(yīng)后溶液的pH值為5.5
66.5，將溫度調(diào)至到65 85。C進行抽提。從65'C開始，且溫度每升高5匸抽 提一次，得到渾濁魚鰾明膠溶液。抽提得到的渾濁魚鰾明膠溶液用離心機離 去粗顆粒的殘渣，再用棉花過濾，得到產(chǎn)率大于85%的高純度透亮的魚鰾明 膠溶液。
實施例4.
將魚的魚鰾加水混合磨成魚鰾泥漿，魚鰾泥漿的粒度控制越細越好，有 利于促進魚鰾膠原快速降解。在反應(yīng)鍋內(nèi)將魚鰾泥漿用氫氧化銨調(diào)pH值為 7，加木瓜蛋白酶控制魚鰾膠原降解；其中木瓜蛋白酶的加入量是魚鰾泥漿 重量的3%。，在室溫(25°C)下反應(yīng)8小時。然后用鹽酸調(diào)反應(yīng)后的溶液pH 值為5.5 6.5，將溫度調(diào)至到65 85。C進行抽提。從65'C開始，且溫度每 升高5'C抽提一次，得到渾濁魚鰾明膠溶液。抽提得到的渾濁魚鰾明膠溶液 用離心機離去粗顆粒的殘渣，再用棉花過濾，得到產(chǎn)率大于85%的高純度透 亮的魚鰾明膠溶液。
權(quán)利要求
1. 一種酶降解魚鰾膠原制備魚鰾明膠的方法，其特征是，該方法包括以下步驟1). 將魚鰾與水混合后磨成魚鰾泥漿；2). 在反應(yīng)鍋內(nèi)將步驟1)得到的魚鰾泥漿用無機酸調(diào)整pH值為2～4，然后加酸性蛋白酶控制魚鰾膠原降解；其中所述的酸性蛋白酶的加入量是魚鰾泥漿重量的3～6‰；或在反應(yīng)鍋內(nèi)將步驟1)得到的魚鰾泥漿用無機堿調(diào)整pH值為7～8，然后加堿性蛋白酶控制魚鰾膠原降解，其中所述的堿性蛋白酶的加入量是魚鰾泥漿重量的3～6‰；在室溫下反應(yīng)，然后用無機堿或無機酸調(diào)反應(yīng)后溶液的pH為5.5～6.5，將溫度調(diào)至到65～85℃進行抽提，得到渾濁魚鰾明膠溶液；
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的得到的魚鰾明膠溶液 的產(chǎn)率在85%以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在反應(yīng)鍋內(nèi)將步驟1)得到 的魚鰾泥漿用無機酸調(diào)整pH值是將pH值調(diào)整到3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的酸性蛋白酶的加入量 是魚鰾泥槳重量的4%。；所述的堿性蛋白酶的加入量是魚鰾泥漿重量的5%。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是反應(yīng)鍋內(nèi)將步驟l)得到的魚鰾泥漿用無機堿調(diào)整pH值是將pH值調(diào)整到7. 5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征是所述的酸性蛋白酶是胃 酶；所述的堿性蛋白酶是胰蛋白酶或木瓜蛋白酶。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是所述的無機酸是鹽酸或磷酸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征是所述的無機堿是氫氧化鈣、氫氧化銨或氫氧化鈉。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的將溫度調(diào)至到65 85'C進行抽提，是自65"C開始進行抽提，且溫度每升高5"C抽提一次。
全文摘要
本發(fā)明屬于膠原/明膠制備領(lǐng)域，特別涉及酶降解魚鰾膠原制備魚鰾明膠的方法。將魚鰾與水混合后磨成魚鰾泥漿；將得到的魚鰾泥漿用無機酸調(diào)整pH值為2～4，然后加酸性蛋白酶控制魚鰾膠原降解；或?qū)⒌玫降聂~鰾泥漿用無機堿調(diào)整pH值為7～8，然后加堿性蛋白酶控制魚鰾膠原降解；在室溫下反應(yīng)，然后用無機堿或無機酸調(diào)反應(yīng)后溶液的pH為5.5～6.5，將溫度調(diào)至到65～85℃進行抽提；對抽提得到的渾濁魚鰾明膠溶液進行分離、過濾，得到產(chǎn)率85％以上的高純度且透明度好的魚鰾明膠溶液。得到的魚鰾明膠可作為酒類澄清劑、生物骨修復(fù)載體材料、高級木質(zhì)粘合劑等。
文檔編號C09H3/00GK101445705SQ20071017815
公開日2009年6月3日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者史京京, 兵 張, 穎 王, 郭燕川, 陳麗娟 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所