一种从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺制造技术

一种从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺，包括下述步骤：（1）鱼鳞脱杂蛋白；（2）鱼鳞脱脂；（3）鱼鳞脱色；（4）鱼鳞脱灰，获得有机酸钙溶液和脱钙鱼鳞；（5）有机酸钙结晶；（6）对脱钙鱼鳞进行酸法和酶法提胶，得到酸溶性胶原蛋白溶液、酶溶性胶原蛋白溶液及残渣；（7）胶原蛋白酶解，获得酸溶性胶原蛋白酶解液和酶溶性胶原蛋白酶解液；（8）纳滤获得酸溶性胶原蛋白酶解浓缩液和酶溶性胶原蛋白酶浓缩解液；（9）酸溶性胶原蛋白酶解浓缩液和酶溶性胶原蛋白酶浓缩解液灭菌、喷雾干燥，获得酸溶性胶原蛋白肽粉、酶溶性胶原蛋白肽粉；（10）残渣碱法分离，获得角蛋白。本发明专利技术能够获得有机酸钙、胶原蛋白肽和角蛋白，实现鱼鳞的充分利用。实现鱼鳞的充分利用。

【技术实现步骤摘要】
一种从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺。

技术介绍

[0002]鱼鳞是有鳞鱼类加工过程中产生的副产物,我国每年可产生100万吨以上的鱼鳞，除部分作为饲料原料利用外，大部分被丢弃，不但浪费了资源，还造成环境污染。鱼鳞全身是宝，其中鱼鳞胶原蛋白具有抗氧化、提高机体免疫力等功能；角蛋白可作为医学生物材料的良好原料；从鱼鳞中提取的羟基磷灰石具有良好的生物相容性，是良好的补钙原料，还可作为骨骼或牙齿的支架材料。
[0003]鱼鳞含有丰富的蛋白质和各种矿物质，主要由蛋白质和羟基磷灰石组成。蛋白质占鱼鳞总质量的50～70%，主要为胶原蛋白和角蛋白，还含有少量的球蛋白、粘蛋白等。胶原蛋白主要分布在鱼鳞的内层，完整结构的胶原蛋白是一种纤维蛋白骨鳞，一般分为两层：上层为骨质层，主要成分是羟基磷灰石，还有少量碳酸钙、磷酸镁、磷酸钠等无机盐，并零散地分布着胶原蛋白；下层为纤维质层，胶原纤维在同一薄层中紧密地平行排列，且与相邻薄层中的胶原纤维成不同夹角的夹板结构。
[0004]鱼鳞胶原蛋白具有良好的生物学特性，与细胞增生、分化、运动、免疫、关节润滑、伤口愈合等密切相关。胶原肽具有较好的加工特性和生理功效，且符合人们对“低脂高蛋白”的食品需求，可用于开发多种保健制品。特别是它具有保护胃粘膜、抗溃疡、促进皮肤胶原代谢的美容效果和预防关节炎以及骨疏松症等功效，可开发美容饮料和预防骨疏松症的保健食品。由于胶原肽吸收快、吸收率高，还可添加到运动饮料中。/>[0005]胶原肽具有良好的生物相容性及良好的抗衰老活性、抑制活性、慢性降压作用和抗皮肤光老化作用等生物活性，使其在生物医学领域运用中有着很好的前景。
[0006]角蛋白是一类具有结缔和保护功能的非营养性纤维状硬蛋白，属于外胚层细胞的结构蛋白，其性质稳定，不溶于水、盐溶液、稀酸或稀碱，具有很强的抗牵张性能，富含大量半胱氨酸残基，在动物体内起保护作用。天然角蛋白具有良好的生物相容性、生物活性、生物可降解性、优异的材料力学性能和自然丰度等特性，广泛应用于纺织、生物材料、包装材料、医学、化妆品等众多领域。
[0007]现有技术对鱼鳞的利用尚不充分，大多仅利用胶原蛋白、角蛋白、钙质中的一种或两种。公告号为CN106834397A的中国专利技术专利申请公开了鱼鳞角蛋白的制备方法，按该制备方法可获得胶原蛋白和角蛋白，但该申请并没有涉及如何分离胶原蛋白，而采用酶水解获得角蛋白，虽然角蛋白结构保存完整，但得率太低。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺，这种工艺能够将鱼鳞中所含的胶原蛋白、角蛋白以及钙质都提取出来，实现鱼鳞的充分利用。采用的技术方案如下：
一种从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺，其特征在于包括下述步骤：（1）鱼鳞脱杂蛋白将新鲜鱼鳞洗净后，用重量百分比浓度为4～10％的氯化钠溶液于4～12℃下浸泡8～12小时后取出，再用清水漂洗；（2）鱼鳞脱脂将经步骤（1）脱杂蛋白后的鱼鳞用重量百分比浓度为0.4～0.8%的氢氧化钠溶液于4～12℃下浸泡4～6小时后取出，再用清水漂洗；（3）鱼鳞脱色将经步骤（2）脱脂后的鱼鳞用重量百分比浓度为1～2%的过氧化氢溶液于4～12℃下浸泡4～8小时后取出，再用清水漂洗；（4）鱼鳞脱灰将经步骤（3）脱色后的鱼鳞用有机酸溶液在60～75℃下且在搅拌的情况下浸泡4～8小时，搅拌结束后静置，再将上清液与沉淀物分离，其中上清液为有机酸钙溶液，沉淀物为脱钙鱼鳞；（5）有机酸钙结晶将步骤（4）获得的上清液冷冻结晶，获得的结晶体即为有机酸钙；（6）酸法和酶法提胶将步骤（4）获得的脱钙鱼鳞加入有机酸溶液在4～8℃下浸泡，浸泡结束后将溶解液与沉淀物分离，得到的溶解液为酸溶性胶原蛋白溶液；将沉淀物加水调配成料液后，加入碱性蛋白酶进行酶解，获得酶溶性胶原蛋白溶液，分离酶溶性胶原蛋白溶液后获得残渣；（7）胶原蛋白酶解对步骤（6）获得的酸溶性胶原蛋白溶液和酶溶性胶原蛋白溶液分别进行酶解，获得酸溶性胶原蛋白酶解液和酶溶性胶原蛋白酶解液；（8）纳滤将步骤（7）获得的酸溶性胶原蛋白酶解液和酶溶性胶原蛋白酶解液分别进行纳滤，分别获得酸溶性胶原蛋白酶解浓缩液和酶溶性胶原蛋白酶浓缩解液；（9）灭菌将步骤（8）获得的酸溶性胶原蛋白酶解浓缩液和酶溶性胶原蛋白酶浓缩解液分别进行杀菌；（10）喷雾干燥用喷雾干燥机将步骤（10）获得的酸溶性胶原蛋白酶解浓缩液和酶溶性胶原蛋白酶浓缩解液分别进行喷雾干燥，分别获得酸溶性胶原蛋白肽粉、酶溶性胶原蛋白肽粉；（11）碱法分离角蛋白将步骤（6）所得残渣与氢氧化钠溶液混合，于55～65℃下反应至残渣全部溶解，然后加入浓盐酸调pＨ值至角蛋白等电点，静置后分离出沉淀物，该沉淀物即为角蛋白。
[0009]一种优选方案中，将步骤（11）分离出的沉淀物用重量百分比浓度为1～3%的氢氧化钠溶液溶解，再用盐酸调至中性，获得角蛋白溶液；然后将获得的角蛋白溶液进行纳滤，获得角蛋白浓缩液；再将角蛋白浓缩液进行杀菌，喷雾干燥后获得干燥的粉末状角蛋白。
[0010]另一种优选方案中，将步骤（11）分离出的沉淀物进行冷冻干燥，获得干燥的角蛋白。
[0011]步骤（1）所起的作用是去除附着在鱼鳞上的色素及非胶原组分的杂蛋白。优选步骤（1）中用清水漂洗三遍。
[0012]步骤（2）所起的作用是去除鱼鳞脂肪。优选步骤（2）中用清水漂洗三遍。
[0013]步骤（3）所起的作用是对鱼鳞进行脱色。优选步骤（3）中用清水漂洗三遍。
[0014]步骤（4）所起的作用是脱去鱼鳞中的钙。优选步骤（4）中，有机酸溶液的重量百分比浓度为3～10%，其所含有机酸为柠檬酸、苹果酸、乳酸中的一种或其中多种的组合。优选步骤（4）中，脱色后的鱼鳞与有机酸溶液的重量比为1:8～1:20。优选步骤（4）中，在30～50 转/分钟的转速下进行搅拌。
[0015]优选步骤（5）中，冷冻结晶温度为
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8～
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12℃，结晶时间为6～12小时。
[0016]优选步骤（6）中，有机酸溶液的重量百分比浓度为5～10%，其所含有机酸为乙酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸中的一种或其中多种的组合。优选步骤（6）中，脱灰后的鱼鳞与有机酸溶液的重量比为1:8～1:20，浸泡时间为18～24小时。酸溶性胶原蛋白是通过加入酸破坏胶原蛋白与其他物质之间的离子键以及胶原蛋白内部的酰胺键，从而提取出来的胶原蛋白。酸法提取得到的胶原蛋白能较好的保持其三维结构。酸法提取胶原蛋白用酸量太低只能获得一部分胶原蛋白，用酸量过大容易破坏胶原蛋白，降低提取率。本专利技术在步骤（6）中采取较低的用酸量提取一部分胶原蛋白（较低的用酸量可避免胶原蛋白受破坏），再通过酶法进一步提取剩余的胶原蛋白，提高得率。此外，酸法提取也可采用盐酸来提取。
[0017]优选步骤（6）中，沉淀物与水的重量比为1:8～1:20；加入的碱性蛋白酶的重量为沉淀物的1～3%，在25～35℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺，其特征在于包括下述步骤：（1）鱼鳞脱杂蛋白将新鲜鱼鳞洗净后，用重量百分比浓度为4～10％的氯化钠溶液于4～12℃下浸泡8～12小时后取出，再用清水漂洗；（2）鱼鳞脱脂将经步骤（1）脱杂蛋白后的鱼鳞用重量百分比浓度为0.4～0.8%的氢氧化钠溶液于4～12℃下浸泡4～6小时后取出，再用清水漂洗；（3）鱼鳞脱色将经步骤（2）脱脂后的鱼鳞用重量百分比浓度为1～2%的过氧化氢溶液于4～12℃下浸泡4～8小时后取出，再用清水漂洗；（4）鱼鳞脱灰将经步骤（3）脱色后的鱼鳞用有机酸溶液在60～75℃下且在搅拌的情况下浸泡4～8小时，搅拌结束后静置，再将上清液与沉淀物分离，其中上清液为有机酸钙溶液，沉淀物为脱钙鱼鳞；（5）有机酸钙结晶将步骤（4）获得的上清液冷冻结晶，获得的结晶体即为有机酸钙；（6）酸法和酶法提胶将步骤（4）获得的脱钙鱼鳞加入有机酸溶液在4～8℃下浸泡，浸泡结束后将溶解液与沉淀物分离，得到的溶解液为酸溶性胶原蛋白溶液；将沉淀物加水调配成料液后，加入碱性蛋白酶进行酶解，获得酶溶性胶原蛋白溶液，分离酶溶性胶原蛋白溶液后获得残渣；（7）胶原蛋白酶解对步骤（6）获得的酸溶性胶原蛋白溶液和酶溶性胶原蛋白溶液分别进行酶解，获得酸溶性胶原蛋白酶解液和酶溶性胶原蛋白酶解液；（8）纳滤将步骤（7）获得的酸溶性胶原蛋白酶解液和酶溶性胶原蛋白酶解液分别进行纳滤，分别获得酸溶性胶原蛋白酶解浓缩液和酶溶性胶原蛋白酶浓缩解液；（9）灭菌将步骤（8）获得的酸溶性胶原蛋白酶解浓缩液和酶溶性胶原蛋白酶浓缩解液分别进行杀菌；（10）喷雾干燥用喷雾干燥机将步骤（10）获得的酸溶性胶原蛋白酶解浓缩液和酶溶性胶原蛋白酶浓缩解液分别进行喷雾干燥，分别获得酸溶性胶原蛋白肽粉、酶溶性胶原蛋白肽粉；（11）碱法分离角蛋白将步骤（6）所得残渣与氢氧化钠溶液混合，于55～65℃下反应至残渣全部溶解，然后加入浓盐酸调pＨ值至角蛋白等电点，静置后分离出沉淀物，该沉淀物即为角蛋白。2.根据权利要求1所述的从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺，其特征是：步骤（4）中，有机酸溶液的重量百分比浓度为3～10%，其所含有机酸为柠檬酸、苹果酸、乳酸中的一种或其中多种的组合；
步骤（4）中，脱色后的鱼鳞与有机酸溶液的重量比为1:8～1:20；步骤（4）中，在30～50 转/分钟的转速下进行搅拌。3.根据权利要求1所述的从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺，其特征是：步骤（5）中，冷冻结晶温度为
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12℃，结晶时间为6～12小时。4.根据权利要求1所述的从鱼鳞中提取多种营养成分的工艺，其特征是：步骤（6）中，有机酸溶液的重量百分比浓度为5～10%，其所含有机酸为乙酸、柠...

【专利技术属性】
技术研发人员：李媛媛，许团辉，陈璇，郑晓辉，王文谦，郑震堃，
申请(专利权)人：润科生物工程福建有限公司，
类型：发明
国别省市：