一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺，包括1)脱矿得到酸水解鱼鳞粉；2)、微波和超声波协同加热交联，得到鱼鳞粘浆；3)、酶解得到酶解浆液，4)加热加压蒸煮得到蒸煮浆液；5)、接入酿酒酵母、灵芝、乳酸菌和地衣芽孢杆菌的混合发酵液在30～35℃下发酵3～4天，灭菌后去渣，将上清液干燥即得。本发明专利技术以鱼鳞为原料，经过特殊的微波和超声波协同加热交联和混合菌液的协调发酵处理，将胶原蛋白的收率提高至鱼鳞干重的78～84％，所得胶原蛋白肽为白色无味粉末，灰分含量小于0.2％，分子量小于1500Da的肽段占总氮的96％以上，分子量小于600Da的肽段占总氮的75％以上分子量小于500Da的肽段占总氮的60％以上，易于被人体吸收利用。 1

【技术实现步骤摘要】
一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺
本专利技术属于生物提取
，具体涉及到一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺。
技术介绍
胶原蛋白是一种高分子功能性蛋白质。它是皮肤的主要组成部分，占皮肤真皮层80％的比重。它在皮肤中构成了一张细密的弹力网，牢固锁住水分，支撑着皮肤。胶原蛋白是由3条肽链拧成螺旋纤维状蛋白质，也是人体内含量最丰富的蛋白质，广泛分布于结缔组织、皮肤、骨骼、内脏细胞间质及肌腔、韧带、巩膜等部位，大约占人体总蛋白质的30％及以上。它富含人体需要的脯氨酸、羟脯氨酸等胶原蛋白特征氨基酸，是人体细胞特别是肌肤细胞外基质中重要组成部分，所以胶原蛋白也是在发达国家美容界流行最久的美容保健品。现有的胶原蛋白的制备原料主要来源于陆生动物的骨骼和皮。随着物价的上涨，近年来为了追求动物能够快速成长，动物饲料的化学添加剂越来越多，导致陆生动物的骨骼和皮蛋白肽含量大大降低，而且受到化学添加剂的污染严重，致使肽原蛋白的来源受到极大的影响。鱼鳞，通常都将它刮下来当废物扔掉。其实，鱼鳞含有丰富的蛋白质、脂肪和多种维生素，还有铁、锌、钙和多种人体必需的微量元素，以及胶质。近年来，海水鱼加工业随着我国海洋鱼类产量的增长而得到了较快的发展，鱼品加工也越来越广泛。但是，许多海水鱼加工过程仅局限于对鱼体肌肉的利用，而对鱼鳞等废弃物的加工利用甚少。每年海水鱼加工业的废弃物总量达到200万吨以上，其中鱼鳞约占15％，即30万吨。在淡水鱼数量废弃物鱼鳞也有相当大部分的比例。若能合理利用，可有效减少环境污染，又可提高企业效益，因此加大对鱼鳞含有物质的利用，具有非常重大的意义。现有的鱼鳞胶原蛋白提取方法通常为简单的酸碱或是蒸煮处理，但是鱼鳞中羟基磷灰石、蛋白质与其他物质之间已经形成网状结构，简单的酸碱处理并不能除去羟基磷灰石等其他物质，直接导致蛋白纯度低，影响产品质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中鱼鳞中提取的胶原蛋白质量不高的缺陷，提供一种从鱼鳞中提取高品质胶原蛋白的工艺。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺，步骤为：1)、脱矿：将鱼鳞洗净、干燥、粉碎至粒径为150-200目，加入到40-50倍质量的混合酸溶液中，超声波反应40-50min，过滤，并用水洗涤至滤液pH值至中性，加入5～8体积的水，得到酸水解鱼鳞粉；2)、微波和超声波协同加热交联：将步骤1)所得酸水解鱼鳞粉在微波和超声波协同加热交联，微波功率为100～600W，频率为1000～3000MHz，超声波的功率为200～600W，辐照时间控制在5～20min，得到鱼鳞粘浆；3)、酶解向步骤2)所得的鱼鳞粘浆中添加相对于鱼鳞投料重量1％～2％的复合酶进行酶解，得到酶解浆液；4)加热加压蒸煮将步骤3)所得的酶解浆液在90～100℃下加热加压蒸煮2～4小时，然后冷却至35℃以下，得到蒸煮浆液；5)、发酵向步骤4)所得的蒸煮浆液中接入酿酒酵母、灵芝、乳酸菌和地衣芽孢杆菌的混合发酵液在30～35℃下发酵3～4天，灭菌后去渣，将上清液干燥即得。进一步的，微波的功率为240～360W，将体系升温至65～80℃。进一步的，复合蛋白酶中中性蛋白酶质量份数为8～12份，菠萝蛋白酶2～4份，胃蛋白酶1～2份，脂肪酶2～5份。进一步的，酶解温度为40-60℃，酶解反应pH值控制在3-5，酶解2-5小时；酶解结束后升温到70-80℃，保温20-30分钟灭酶，得到酶解浆液。进一步的，所述混合发酵液为将酿酒酵母、灵芝、乳酸菌和地衣芽孢杆菌接种在液体培养基中，在30-35℃条件下培养20-24h所得。进一步的，所述步骤4)中加热加压蒸煮时的压力控制在1.2～1.5kg/cm2。微波和超声波协同加热交联，利用微波和超声波与蛋白质间的相互作用，产生活化原子与活化分子，并使之与蛋白质发生一系列物理化学变化，导致蛋白质的降解、聚合与交联改性；热交联中产生自由基，该自由基作用于肽链，造成肽链断裂，产生降解，形成了分子量较小的胶原蛋白，提高人体的吸收率，以便人们更好的去利用。处理效率高、无需添加其他化学试剂以及无二次污染等特点。酿酒酵母、灵芝、乳酸菌和地衣芽孢杆菌发酵过程中产生多样化的蛋白酶，进一步完成对鱼鳞中蛋白的降解，同时灵芝、乳酸菌协同地衣芽孢杆菌发酵，产生灵芝多糖和三萜类有效活性成分的含量，提高了免疫调节功效和抗氧化功效，将发酵速度提高2～3倍，缩短了发酵时间，提高了发酵效率，酿酒酵母可以在发酵过程中产生二氧化碳，使发酵体系膨胀，使鱼鳞中蛋白交联结构疏松，进一步增加蛋白酶对蛋白质的接触与分解，产生的蛋白质肽链长度降低，提高蛋白质断链效果，取得了意料不到的技术效果。本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术以鱼鳞为原料，经过特殊的微波和超声波协同加热交联、加热加压蒸煮和酿酒酵母、灵芝、乳酸菌和地衣芽孢杆菌的混合发酵处理工艺，将胶原蛋白的收率提高至鱼鳞干重的78～84％，所得胶原蛋白肽为白色无味粉末，灰分含量小于0.2％，分子量小于1500Da的肽段占总氮的96％以上，分子量小于600Da的肽段占总氮的75％以上分子量小于500Da的肽段占总氮的60％以上，易于被人体吸收利用。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺，步骤为：1)、脱矿：将鱼鳞洗净、干燥、粉碎至粒径为200目，加入到40倍质量的混合酸溶液中，超声波反应40min，过滤，并用水洗涤至滤液pH值至中性，加入5体积的水，得到酸水解鱼鳞粉；2)、微波和超声波协同加热交联：将步骤1)所得酸水解鱼鳞粉在微波和超声波协同加热交联，微波功率为100W，频率为3000MHz，超声波的功率为600W，辐照时间控制在20min，将体系升温至65℃，得到鱼鳞粘浆；3)、酶解向步骤2)所得的鱼鳞粘浆中添加相对于鱼鳞投料重量1％的复合酶进行酶解，得到酶解浆液；复合蛋白酶由中性蛋白酶质量份数为12份，菠萝蛋白酶2份，胃蛋白酶1份，脂肪酶2份组成，酶解温度为60℃，酶解反应pH值控制在3，酶解5小时；酶解结束后升温到80℃，保温30分钟灭酶，得到酶解浆液。4)加热加压蒸煮将步骤3)所得的酶解浆液在90℃，1.5kg/cm2的压力下加热加压蒸煮4小时，然后冷却至35℃以下，得到蒸煮浆液；5)、发酵向步骤4)所得的蒸煮浆液中接入酿酒酵母、灵芝、乳酸菌和地衣芽孢杆菌的混合发酵液在30℃下发酵4天，灭菌后去渣，将上清液干燥即得。所述混合发酵液为将酿酒酵母、灵芝、乳酸菌和地衣芽孢杆菌的密度接种在液体培养基中，在35℃条件下培养24h所得。实施例2一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺，步骤为：1)、脱矿：将鱼鳞洗净、干燥、粉碎至粒径为150目，加入到50倍质量的混合酸溶液中，超声波反应50min，过滤，并用水洗涤至滤液pH值至中性，加入8体积的水，得到酸水解鱼鳞粉；2)、微波和超声波协同加热交联：将步骤1)所得酸水解鱼鳞粉在微波和超声波协同加热交联，微波功率为600W，频率为1000MHz，超声波的功率为200W，辐照时间控制在5min，将体系升温至80℃，得到鱼鳞粘浆；3)、酶解向步骤2)所得的鱼鳞粘浆中添加相对于鱼鳞投料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺，其特征在于，步骤为：

【技术特征摘要】
1.一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺，其特征在于，步骤为：1)、脱矿：将鱼鳞洗净、干燥、粉碎至粒径为150-200目，加入到40-50倍质量的混合酸溶液中，超声波反应40-50min，过滤，并用水洗涤至滤液pH值至中性，加入5～8体积的水，得到酸水解鱼鳞粉；2)、微波和超声波协同加热交联：将步骤1)所得酸水解鱼鳞粉在微波和超声波协同加热交联，微波功率为100～600W，频率为1000～3000MHz，超声波的功率为200～600W，辐照时间控制在5～20min，得到鱼鳞粘浆；3)、酶解向步骤2)所得的鱼鳞粘浆中添加相对于鱼鳞投料重量1％～2％的复合蛋白酶进行酶解，得到酶解浆液；4)加热加压蒸煮将步骤3)所得的酶解浆液在90～100℃下加热加压蒸煮2～4小时，然后冷却至35℃以下，得到蒸煮浆液；5)、发酵向步骤4)所得的蒸煮浆液中接入酿酒酵母、灵芝、乳酸菌和地衣芽孢杆菌的混合发酵液在30～35℃下发酵3～4天...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺江，李博恩，杨品红，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43