鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法技术

本发明专利技术涉及一种鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法，解决了现有前处理脱钙方法存在的处理时间长、鱼鳞胶原的分解溶出多、滤液呈现高酸碱度、污染环境等问题。技术方案为将鱼鳞预处理后与等离子体活化水均匀混合，然后立即进行超声波处理，将超声处理后的混合物过滤、清洗沥干得到脱钙鱼鳞，过滤后的滤液静置至pH达6.8～7.4后进行废水后续处理。本发明专利技术工艺简单、生产周期短，不仅脱钙率高，而且胶原损失低，减少了后续酸碱中和处理环节，对环境友好。

【技术实现步骤摘要】
鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法
本专利技术涉及水产品加工领域，具体的说是一种鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法。
技术介绍
我国是世界上最大的淡水鱼养殖国，随着淡水鱼类加工业的快速发展，加工过程中产生大量的废弃物，如鱼鳞。通常鱼鳞加工利用程度很低，绝大部分被直接丢弃，造成了资源的浪费。其实，鱼鳞富含胶原蛋白，从中提取胶原蛋白肽不仅能够充分利用资源，提高鱼类加工的附加值，而且可以减少环境负担，对促进鱼类加工业的良性发展具有重要意义。鱼鳞主要由羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)和I型胶原质组成，羟基磷灰石主要附着在鱼鳞表面。鱼鳞在酶解制备胶原蛋白肽之前，脱杂脱矿是必不可少的环节，它对后续酶解效率和产物纯度的影响很大。目前，国内学者和生产厂家主要采用强酸、强碱或有机螯合盐(如EDTA二钠)脱杂脱矿，这种方法虽然具有脱钙效果，但同时也会导致鱼鳞胶原的分解溶出，也不利于后续酶解的进行，滤液呈现高酸碱度，外加盐离子多也会导致后续废水处理环节增多，达标排放成本高昂。若中和或稀释后排放，日积月累也会对土壤、水质和环境造成严重污染，因此急需一种脱钙效率高、胶原溶出少、尾水酸碱度低的处理方法。等离子体活化水(Plasma-activatedwater，PAW)是通过在水中或水表面进行等离子体放电而得到的液体，是一种高酸性、高氧化还原电位的活化水，可被用于果蔬的杀菌保鲜，如107333870A公开了“一种大气压低温等离子体活化液保鲜水果的方法”，使用等离子活化液处理果蔬杀菌保鲜，有一定效果，但该方法中等离子体活化液需使用特殊气体和过氧化氢水辅助制备，成本较高，操作复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、脱钙时间短、效率高，胶原损失低、操作简便、成本低、对环境友好的鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法。技术将鱼鳞预处理后与等离子体活化水均匀混合，然后立即进行超声波处理，将超声处理后的混合物过滤、清洗沥干得到脱钙鱼鳞，过滤后的滤液静置至pH达6.8～7.4后进行废水后续处理。所述等离子体活化水的pH值2.0～3.5，电导率600～1400μs/cm，ORP值450～650mV，温度30～45℃。采用等离子液体处理发生器制备纯水的等离子体活化水，设置电流0.01～0.5A，放电反应30～60min。所述鱼鳞和离子体活化水按料液比(g:mL)1:9～15进行混合。所述超声功率100～150W，时间40～60min。所述鱼鳞为淡水鱼鳞，控制预处理后鱼鳞水分10～20％重量百分数。所述鱼鳞为鲢鱼鱼鳞。所述预处理包括鱼鳞清洗、沥水、晾干表面水分。所述滤液的静置时间为24～48h。针对
技术介绍
中存在的问题，专利技术人对PAW进行深入研究，发现PAW具有低pH、高电导率、ORP高等特性，含有大量激发态的、亚稳态的活性粒子、带电粒子、酸根离子等的特点，除了具有对果蔬杀菌作用外，在用于鱼鳞处理时，由于其中激发态的、亚稳态的活性粒子、带电电荷等可攻击羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)晶格结构中的不稳定价键，如Ca＝O键，Ca-OH键，促进PAW中ONOO－、NO2－、NO3－等离子与羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)晶格结构中的Ca迅速反应，生成钙盐使之脱离鱼鳞表面。并且作为附加技术效果，PAW在一段时间后pH会自动恢复至中性，利用该特性，通过控制合适的放电参数，可以有效控制PAW的pH自动恢复至中性的时间，既满足脱钙的需求，同时又能使脱钙过滤后的滤液恢复至中性，减少废水处理环节，可减少常规强酸碱和鳌合盐的使用，满足废水排放的pH要求，减少废液处理工序和污染排放，对环境友好。这里，不同参数下的PAW用于鱼鳞脱钙的效率也不尽相同，优选等离子体活化水的pH值2.0～3.5，电导率600～1400μs/cm，ORP值450～650mV，温度30～45℃；更为优选pH值2.5～3.2，温度38～45℃，电导率600～1250μs/cm，ORP值520～650mV。采用等离子液体处理发生器制备纯水的等离子体活化水，设置电流0.01～0.5A，放电反应30～60min，优选电流0.1～0.2A，放电反应30～45min。进一步的，超声波单独使用并不能与鱼鳞表面的羟基磷灰石反应，起到脱钙的效果，但与PAW同时使用时，可以在PAW与羟基磷灰石反应后，辅助加速洗脱钙质，大大提高脱钙效率。本专利技术原料选用淡水鱼鳞，因为海水鱼鳞盐分高，不利于脱钙处理，并会影响鱼鳞酶解肽的得率和纯度。更为优选为鲢鱼鱼鳞，因为鱼鳞本身胶质含量高粘度大难以打碎，而鲢鱼鳞细小、无需粉碎。鱼鳞水分控制10～20％重量份，可避免因水分大而稀释PAW中各种亚稳态粒子、酸根离子等的浓度。本专利技术将鱼鳞和PAW按料液比(g:mL)1:9～15进行混合，优选为1:9～10。1:9～15是较低的料液比范围，而1:9～10是鱼鳞与液体混合的极限值，溶液少于这个比例就会无法覆盖和浸润鱼鳞，导致脱钙失败。本专利技术中料液比低至1:9～10也可以有效脱钙，可大大节省后续废水处理或干燥的时间，降低生产成本。本专利技术采用超声功率100～150W，时间40～60min，优选为130～150W，时间40～50min。在针对鱼鳞脱钙使用PAW与超声波协同处理时，超声功率和时间过高会导致鱼鳞大量酸溶，胶原质损失；超声功率和时间过低会导致鱼鳞脱钙不完全，降低后续酶解效率和肽得率。此外，超声处理时间仅需40～60min，相比盐酸、硫酸、柠檬酸等完全脱钙所需6～12h，效率已然大大提高。采用本专利技术方法对鱼鳞处理后，鱼鳞脱钙率达到95％以上，滤液中HYP浓度低于9μg/mL，滤液静置24～48h后pH恢复可恢至6.8～7.4，满足废水排放的pH值要求。采用本专利技术所述的前处理脱钙方法，工艺简单、生产周期短，不仅脱钙率高，而且胶原损失低，无外加盐离子，没有后续酸碱溶液处理的负担，废水处理工艺环节减少，可有效降低生产成本。附图说明图1放电过程中PAW的pH值(A)、温度(B)、电导率(C)和ORP值(D)的变化曲线图2放电停止后PAW的pH值(A)、温度(B)、电导率(C)和ORP值(D)变化曲线图3不同方法处理鱼鳞1h的脱钙率和滤液中的HYP浓度。图4PAW+超声波法处理鱼鳞的脱钙曲线。图5处理前鱼鳞照片。图6处理后鱼鳞照片。具体实施方式下面通过实例进一步说明本专利技术的
技术实现思路
和效果。PAW的制备实施例：利用低温等离子双介质阻挡液体处理发生器处理获得PAW，设定设备电流为钳形表实测电流0.0、0.05、0.10、0.20A，根据功率计算公式：P＝U×I×CosΦ(其中U为电压2000v，I为实测电流，cosΦ为功率因数按0.85计)，得到档位相对应的功率分别为0、0.085、0.17、0.34kw。准备去离子纯净水30L，分别进行0.0、0.05、0.10、0.20A的外加电流循环处理，获得PAW。分别用pH计、温度计、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法，其特征在于，将鱼鳞预处理后与等离子体活化水均匀混合，然后立即进行超声波处理，将超声处理后的混合物过滤、清洗沥干得到脱钙鱼鳞，过滤后的滤液静置至pH达6.8～7.4后进行废水后续处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法，其特征在于，将鱼鳞预处理后与等离子体活化水均匀混合，然后立即进行超声波处理，将超声处理后的混合物过滤、清洗沥干得到脱钙鱼鳞，过滤后的滤液静置至pH达6.8～7.4后进行废水后续处理。


2.如权利要求1所述的鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法，其特征在于，所述等离子体活化水的pH值2.0～3.5，电导率600～1400μs/cm，ORP值450～650mV，温度30～45℃。


3.如权利要求2所述的鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法，其特征在于，采用等离子液体处理发生器制备纯水的等离子体活化水，0.01～0.5A，放电反应30～60min。


4.如权利要求1-3任一项所述的鱼鳞制备肽的前处理脱钙方法，其特征在于，所述鱼鳞和等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：鉏晓艳，李海蓝，熊光权，廖涛，白婵，王炬光，
申请(专利权)人：湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42