狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法技术

本发明专利技术公开了狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，包括以下步骤：(一)原料的预处理；(二)骨胶原多肽的制备：(1)鱼骨用NaOH溶液浸泡；再进行高温高压处理；(2)骨胶原的浸提；(3)高压脉冲电场处理；(4)酶解：先加入复合胶原蛋白酶酶解，再加入风味蛋白酶酶解；脱色脱腥，喷雾干燥，即得胶原多肽；(三)鱼骨活性钙的制备：(1)果酸提取；(2)二次果酸提取；(3)合并即得。本发明专利技术的提取方法，克服了海洋源胶原多肽腥味重、有苦味和不良异味的缺点，得到了无刺激性气味、口味鲜美柔和的狭鳕鱼骨胶原多肽，同时，本发明专利技术经济、高效地利用骨渣制备了活性果酸螯合钙，提高了狭鳕鱼骨的利用率，实现了高值化利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，属于鱼骨高值开发

技术介绍
鳕鱼是我国远洋渔业重要捕捞对象之一，每年捕捞数10万吨。然而海洋鱼类在加工生产过程中会产生大量的废弃物，其中鱼骨占鱼整体重量的15％左右，在生产中通常直接丢弃，或仅作为饲料、肥料应用，造成资源的巨大浪费。鱼骨主要成分是灰分、蛋白质、水分及脂肪，并且钙含量丰富，其中胶原成分含量高，是开发鱼骨胶原肽及其相关产品的良好资源，对水产品综合利用和环境保护有着重要意义。骨胶原是典型的Ⅰ型胶原蛋白，胶原纤维相互交联形成骨网，使骨骼具有弹性和韧性。Ⅰ型胶原蛋白在食品营养、美容保健、生物医学材料及临床应用等方面有着广泛应用。鱼骨中的有机组成部分，30％都是由胶原蛋白组成，并且来源于水产动物的胶原蛋白在许多方面明显优于牛、猪皮胶原蛋白,如低过敏性、低热变性、低抗原性、分子结构较脆弱导致酶解较容易等。因此，鱼骨被认为是除鱼皮外制备胶原蛋白和明胶的最佳选择。鱼骨中含有大量钙质,但鱼骨中的钙以羟基磷灰石和磷酸钙的形式存在，补钙效果不佳。需要对其进行特殊处理才可以添加到钙营养强化型的食品中，以提高人体对钙的吸收效果。高压脉冲技术(PEF)是以高电压(0～50kV)、短脉冲及温和的温度等条件处理液态或半固态食品。国外在高压脉冲电场方面做了比较多的研究，但大多数研究都是针对高压脉冲电场对食品微生物和酶的影响方面。
技术实现思路
针对上述现有技术，为实现鳕鱼骨的高效率、高值化综合利用，本专利技术提供了一种狭鳕鱼骨中胶原蛋白与活性钙的提取方法，不仅丰富了胶原蛋白与活性钙的来源，而且提高了海洋水产品在加工生产过程中的利用率，提高了其附加值。本专利技术采用高压脉冲技术，有效地改善了胶原蛋白风味，降低了其在生产加工中腥味的限制，从而提高了其在食品、医药及工业生产中的适用性。同时，本专利技术对活性钙的提取采用二次酸提法，既保证了活性钙的提取率，又节约了酸用量，具有一定的社会经济效益，对活性钙提取技术具有一定的指导意义。本专利技术是通过以下技术方案实现的：狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，包括以下步骤：(一)原料的预处理：采肉后的狭鳕鱼排，进行酸处理；酸处理后，再利用动物蛋白酶酶解的方法酶解掉鱼骨上残留的碎肉；酶解结束后，过滤，取鱼骨，清洗备用；进一步地，所述酸处理的具体方式为：将狭鳕鱼排浸入0.3％HCl溶液(质量百分数)中，浸泡60min，然后用水清洗至pH6～7；所述动物蛋白酶可常规市场购买得到，本专利技术所用动物蛋白酶购自南宁庞博生物工程有限公司。(二)骨胶原多肽的制备：(1)上述预处理所得的鱼骨，用NaOH溶液浸泡(优选浓度0.5mol/L，浸泡时间优选2小时)；浸泡后取出，进行高温高压处理(高压水蒸125℃作用下处理40min)，然后粉碎至40目以下，得鱼骨粉；(2)骨胶原的浸提：将上述鱼骨粉利用85～90℃热水浸提(料液比优选1:8，质量比；浸提时间优选4小时)，抽滤，得骨胶原溶液和骨渣；(3)高压脉冲电场处理：对上述得到的骨胶原溶液进行高压脉冲电场处理，高压脉冲电场处理的参数为：电场强度30～50KV/cm，脉冲频率200～400Hz，脉冲时间150～250μs；(4)酶解：上述处理后，进行酶解，先加入复合胶原蛋白酶酶解，再加入风味蛋白酶酶解；其中，复合胶原蛋白酶用量为0.1％～0.2％(20万u/ml)(以反应体系质量计)，反应温度为55℃，pH为6～7，反应时间为3.5～4.5h；风味蛋白酶用量为0.1％～0.2％(10万u/g)(以反应体系质量计)，反应温度为53℃，pH为6～7，反应时间为30～50min；两次酶解后，将酶解液升温到90℃，保持10min进行灭酶；然后，使用硅藻土和活性炭脱色脱腥(优选的，硅藻土和活性炭的加入量均为骨胶原质量的0.5％)，喷雾干燥，即得胶原多肽，无异味，无苦味，风味优良；所述复合胶原蛋白酶和风味蛋白酶均可常规市场购买得到，本专利技术所用复合胶原蛋白酶购自诺维信生物技术有限公司(中国)，风味蛋白酶购自南宁庞博生物工程有限公司；(三)鱼骨活性钙的制备：(1)果酸提取：上述得到的骨渣，加入酸液，骨渣与酸液(酸液是由柠檬酸、苹果酸和水混合而成)的用量比为1:6(单位g：ml)，酸液中总酸(柠檬酸+苹果酸)的质量分数为5～8％，柠檬酸与苹果酸质量比为1:1，反应温度95～100℃，反应时间60～100min；反应后，离心，得果酸钙螯合溶液，以及提取过一次钙的骨渣；(2)二次果酸提取：以上述提取过一次钙的骨渣为原料进行第二次提取，加入酸液，骨渣与酸液的用量比为1:6，酸液中总酸的质量分数为2～3.5％，柠檬酸与苹果酸质量比为1:1，反应温度95～100℃，反应时间60～100min；反应后，离心，得果酸钙螯合溶液；(3)合并两次的果酸钙螯合溶液，即为活性钙。本专利技术的狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，利用高压脉冲电场技术与复合酶解技术，克服了海洋源胶原多肽腥味重、有苦味和不良异味的缺点，得到了无刺激性气味、口味鲜美柔和的狭鳕鱼骨胶原多肽，该骨胶原多肽产品可作为一种优秀的功能性食品基料，提升了以鱼骨胶原多肽为原料食品的风味，降低了该类食品的调配难度。同时，本专利技术经济、高效地利用提取骨胶原剩余的骨渣制备了活性果酸螯合钙，提高了狭鳕鱼骨的利用率，实现了高值化利用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明。下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。为得到最佳工艺参数，本专利技术设计了鱼骨胶原多肽风味改善实验与活性果酸螯合钙提取试验。实验一鱼骨胶原多肽风味改善实验步骤如下：(一)原料的预处理：采肉后的狭鳕鱼排，先进行酸处理(将狭鳕鱼排浸入0.3％HCl溶液中，浸泡60min，然后用水清洗至pH7)；酸处理后，再利用动物蛋白酶酶解的方法酶解掉鱼骨上残留的碎肉；酶解结束后，过滤，取鱼骨，清洗备用。(二)骨胶原多肽的制备：(1)将上述预处理所得的鱼骨用NaOH溶液浸泡(浓度0.5mol/L，浸泡时间2小时)后，高温高压处理(高压水蒸125℃作用下处理40min)，粉碎至40目以下，得鱼骨粉。(2)骨胶原的浸提：将上述鱼骨粉利用85～90℃热水浸提(浸提时间4小时)，抽滤得骨胶原溶液和骨渣。(3)高压脉冲电场处理：各实验参数(电场强度，脉冲频率，脉冲时间)见表2。(4)酶解：上述处理后，利用复合胶原蛋白酶酶解后再利用风味蛋白酶酶解进行风味改善。复合胶原蛋白酶用量0.2％(20万u/ml)，反应温度55℃，反应pH值为7，反应时间3.5h；风味蛋白酶用量、反应时间见表2，反应温度53℃，反应pH值为7。反应后将酶解液升温到90℃，保持10min进行灭酶。使用硅藻土和活性炭脱色脱腥后喷雾干燥。将喷雾干燥所得骨胶原多肽粉末用25℃的水配制成1％的水溶液，进行风味评价，评价依据见表1。表1风味评定要求表表2正交因素水平表试验结果见表3。表3正交试验分析表根据表3知，以风味评定总分为指标，影响鱼骨胶原多肽风味因素的主次关系为B(脉冲频率)>D(风味酶用本文档来自技高网...

【技术保护点】
狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，其特征在于：包括以下步骤：(一)原料的预处理：采肉后的狭鳕鱼排，进行酸处理；酸处理后，再利用动物蛋白酶酶解的方法酶解掉鱼骨上残留的碎肉；酶解结束后，过滤，取鱼骨，清洗备用；(二)骨胶原多肽的制备：(1)上述预处理所得的鱼骨，用NaOH溶液浸泡；浸泡后取出，进行高温高压处理，然后粉碎至40目以下，得鱼骨粉；(2)骨胶原的浸提：将上述鱼骨粉利用85～90℃热水浸提，抽滤，得骨胶原溶液和骨渣；(3)高压脉冲电场处理：对上述得到的骨胶原溶液进行高压脉冲电场处理，高压脉冲电场处理的参数为：电场强度30～50KV/cm，脉冲频率200～400Hz，脉冲时间150～250μs；(4)酶解：上述处理后，进行酶解，先加入复合胶原蛋白酶酶解，再加入风味蛋白酶酶解；其中，复合胶原蛋白酶用量为0.1％～0.2％，20万u/ml，反应温度为55℃，pH为6～7，反应时间为3.5～4.5h；风味蛋白酶用量为0.1％～0.2％，10万u/g，反应温度为53℃，pH为6～7，反应时间为30～50min；两次酶解后，将酶解液升温到90℃，保持10min进行灭酶；然后，使用硅藻土和活性炭脱色脱腥，喷雾干燥，即得胶原多肽；(三)鱼骨活性钙的制备：(1)果酸提取：上述得到的骨渣，加入酸液，骨渣与酸液的用量比为1:6，酸液是由柠檬酸、苹果酸和水混合而成的，酸液中总酸的质量分数为5～8％，柠檬酸与苹果酸质量比为1:1，反应温度95～100℃，反应时间60～100min；反应后，离心，得果酸钙螯合溶液，以及提取过一次钙的骨渣；(2)二次果酸提取：以上述提取过一次钙的骨渣为原料进行第二次提取，加入酸液，骨渣与酸液的用量比为1:6，酸液中总酸的质量分数为2～3.5％，柠檬酸与苹果酸质量比为1:1，反应温度95～100℃，反应时间60～100min；反应后，离心，得果酸钙螯合溶液；(3)合并两次的果酸钙螯合溶液，即得活性钙。...

【技术特征摘要】
1.狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，其特征在于：包括以下步骤：(一)原料的预处理：采肉后的狭鳕鱼排，进行酸处理；酸处理后，再利用动物蛋白酶酶解的方法酶解掉鱼骨上残留的碎肉；酶解结束后，过滤，取鱼骨，清洗备用；(二)骨胶原多肽的制备：(1)上述预处理所得的鱼骨，用NaOH溶液浸泡；浸泡后取出，进行高温高压处理，然后粉碎至40目以下，得鱼骨粉；(2)骨胶原的浸提：将上述鱼骨粉利用85～90℃热水浸提，抽滤，得骨胶原溶液和骨渣；(3)高压脉冲电场处理：对上述得到的骨胶原溶液进行高压脉冲电场处理，高压脉冲电场处理的参数为：电场强度30～50KV/cm，脉冲频率200～400Hz，脉冲时间150～250μs；(4)酶解：上述处理后，进行酶解，先加入复合胶原蛋白酶酶解，再加入风味蛋白酶酶解；其中，复合胶原蛋白酶用量为0.1％～0.2％，20万u/ml，反应温度为55℃，pH为6～7，反应时间为3.5～4.5h；风味蛋白酶用量为0.1％～0.2％，10万u/g，反应温度为53℃，pH为6～7，反应时间为30～50min；两次酶解后，将酶解液升温到90℃，保持10min进行灭酶；然后，使用硅藻土和活性炭脱色脱腥，喷雾干燥，即得胶原多肽；(三)鱼骨活性钙的制备：(1)果酸提取：上述得到的骨渣，加入酸液，骨渣与酸液的用量比为1:6，酸液是由柠檬酸、苹果酸和水混合而成的，酸液中总酸的质量分数为5～8％，柠檬酸与苹果酸质量比为1:1，反应温度95～100℃，反应时间60～100min；反应后，离心，得果酸钙螯合溶液，以及提取过一次钙的骨渣；(2)二次果酸提取：以上述提取过一次钙的骨渣为原料进行第二次提取，加入酸液，骨渣与酸液的用量比为1:6，酸液中总酸的质量分数为2～3.5％，柠檬酸与苹果酸质量比为1:1，反应温度95～100℃，反应时间60～100min；反应后，离心，得果酸钙螯合溶液；(3)合并两次的果酸钙螯合溶液，即得活性钙。2.根据权利要求1所述的狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，其特征在于：所述步骤(一)中，所述酸处理的具体方式为：将狭鳕鱼排浸入0.3％HCl溶液中，浸泡60min，然后用水清洗至pH6～7。3.根据权利要求1所述的狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，其特征在于：所述步骤(二)(1)中，所述NaOH溶液的浓度为0.5mol/L，浸泡时间2小时。4.根据权利要求1所述的狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，其特征在于：所述步骤(二)(1)中，所述高温高压处理的具体方式为：高压水蒸125℃作用下处理40min。5.根据权利要求1所述的狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，其特征在于：所述步骤(二)(2)中，鱼骨粉与热水的用量比为1:8，热水浸提的时间为4小时。6.根据权利要求1所述的狭鳕鱼骨中胶原多肽与活性钙的提取方法，其特征在于：所述步骤(二)(3)中，高压脉冲电场处理的参数为：电场强...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛毛，衣美艳，郭红，焉丽波，郝家喜，陈甜甜，柳耀建，包焕玲，
申请(专利权)人：山东东方海洋科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37