一种同时提取鲨鱼软骨中硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法技术

本发明专利技术公开了一种同时提取鲨鱼软骨中硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法，其包括鲨鱼软骨的破碎、酶解、固液分离、超滤浓缩、发酵、纳滤分离、真空微波浓缩、喷雾干燥等步骤。本发明专利技术操作简单，生产周期短，产品成本低、得率高，可满足保健、医疗、食品等领域对鲨鱼硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的应用需求。胶原蛋白肽的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种同时提取鲨鱼软骨中硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法


[0001]本专利技术属于海产品加工领域，具体涉及一种鲨鱼硫酸软骨素和胶原蛋白肽的提取方法。

技术介绍

[0002]目前，胶原蛋白提取方法主要是酸提法、碱提法、中性盐提法或酶提法，其中以酶提法的提取效率最高；硫酸软骨素提取方法主要有三种：盐解法、碱解法和酶解法，国内使用较多的方法是采用稀碱或浓碱与酶解相结合的方法来提取硫酸软骨素，传统工艺是：软骨蒸煮
→
碱提取
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酶水解
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双氧水脱色
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酒精沉淀
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精制
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硫酸软骨素成品，采用这种碱法酶解生产工艺存在步骤繁琐、周期较长（一般需要3
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5天）、产品质量和收率不稳定等问题，且在髙温蒸煮、碱提取、酶解和脱色过程中，硫酸软骨素会受到严重破坏，使蛋白质和氮杂质含量较高，产品收率偏低、乙醇耗量大。同时，酸碱的使用也会造成环境污染，脱色后双氧水残留会影响产品安全，酒精沉淀过程中酒精易挥发，危险性大，对生产环境要求高（车间及设备电气配件需要防爆级别），需企业加大对硬件的资金投入。
[0003]鲨鱼不仅蛋白质含量高，而且结构特殊，含粘多糖(氨基多糖)等富含生物活性的物质，日本学者在《鲨鱼软骨素神奇药效》一书中详细介绍了有关鲨鱼软骨素治病、防病的生动实例。Joon
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Soo Sim等相关研究证明，鲨鱼软骨对人和动物具有抗血管新生和抗癌活性，可被广泛地应用于膳食补充剂中，而且鲨鱼软骨还具有治疗骨关节炎、风湿性关节炎、进行性系统性硬化症和神经血管性青光眼的疗效。同时，鲨鱼软骨中还存在大量骨胶原肽，其含钙量高，吸收率远高于无机态钙，是一种潜在的钙源，对骨质疏松发病率较高的中老年人群，是较好的补钙来源。
[0004]目前硫酸软骨素生产过程中产生的大量动物蛋白及其降解产物均未利用而被直接排放，未处理的有机废水乌黑发臭，且富营养化，对水环境带来严重污染。或部分生产企业只提取硫酸软骨素而将胶原蛋白肽随废水排放浪费掉，或做简单的提取得到粗蛋白粉以饲料或生物发酵培养基的形式销售，附加值非常低。

技术实现思路

[0005]为了克服上述技术的不足，实现鲨鱼软骨素绿色环保生产和海洋生物资源的充分利用，本专利技术提供了一种可同时高效提取鲨鱼软骨中硫酸软骨素及骨胶原蛋白肽的方法，其操作简单，易于规模化生产，而且生产周期短，产品成本低、得率高，可满足保健、医疗、食品等领域对鲨鱼硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的应用需求，同时，所得产品具有较高的抗氧化能力和显著的抗肿瘤功效，可广泛应用于肿瘤预防的医疗保健食品中。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种同时提取鲨鱼软骨中硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法，其包括鲨鱼软骨的破碎、酶解、固液分离、超滤浓缩、发酵、纳滤分离、真空微波浓缩、喷雾干燥等步骤；各步骤具体操作如下：
（1）鲨鱼软骨的破碎：将鲨鱼软骨经除肉、清洗后，浸在4
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8℃、0.5~1.0 vol%的H2O2溶液中减菌处理10~20分钟，再破碎成0.1
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0.5mm的软骨颗粒；（2）酶解：在酶解罐中加入步骤（1）所得软骨颗粒，然后按质量比1:3在其中加入88~92℃的热水，待温度降至50～55℃后，加入所用软骨颗粒重量0.20~0.50%的复合酶，在pH 6.2~7.0的条件下超声辅助酶解反应2~3小时，再于70~80℃灭酶处理10~20分钟，并冷却；所用复合酶是由中性蛋白酶、糜蛋白酶、碱性蛋白酶按重量比1:2:2混合而成；所用超声的功率为400～800W，超声间隔时间为3
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5秒，超声频率为40～50kHz；（3）固液分离：将冷却的酶解液经卧螺式离心机进行固液分离；（4）超滤浓缩：将固液分离后的溶液调整pH至7.8
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8.0，然后选用20
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30KDa的中温超滤膜于50℃进行超滤分离和浓缩，直至浓缩比重为15
‑
18%，分别收集截留物和透过液备用；（5）发酵：在超滤浓缩后的透过液中加入其重量0.2%的复合菌粉和其重量0.1%的葡萄糖，混合均匀后42℃保温发酵2小时；所用复合菌粉是由枯草杆菌和双歧杆菌按重量比1:1混合而成；（6）纳滤分离：选用300Da的纳滤膜在50℃对步骤（5）所得发酵液进行纳滤分离；（7）真空微波浓缩：将纳滤得到的截留液进行真空微波浓缩，至浓缩比重为25
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40%；真空微波浓缩的压力为
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70~
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90kPa，微波功率为3~10W/g，温度为50~60℃，时间为25~50分钟；（8）喷雾干燥：将步骤（4）超滤浓缩后的截留物与步骤（7）浓缩后的物料分别进行喷雾干燥，得到硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽。
[0007]本专利技术具有如下有益效果：1. 本专利技术通过酶解处理避免了高温碱处理的弊病，提高了蛋白质品质，同时由于省去了碱的处理，可以极大地降低能耗，缩短生产周期，减少废水排放。
[0008]2. 本专利技术采用不同孔径的膜进行分离，可实现硫酸软骨素和骨胶原蛋白肽的有效分离，保证了蛋白质的回收，有利于软骨的综合利用。
[0009]3. 本专利技术可同时生产硫酸软骨素及胶原蛋白肽，实现了鲨鱼软骨的最大化利用，且整个加工工艺过程中产生的废液少，污水的排放量降低，且无需单独处理，降低了污水处理费用并解决了环境污染的问题，提高了经济和社会效益。
[0010]4. 本专利技术方法省略了酒精沉淀的工艺，避免了酒精的使用，有助于提高企业生产的安全性，还能够明显缩短提取时间，降低生产成本，更适合工业规模化生产，具有良好的应用前景。
[0011]5. 本专利技术提取得到的胶原蛋白肽和硫酸软骨素的纯度较高。
附图说明
[0012]图1为本专利技术制备的硫酸软骨素与硫酸软骨素标准品的红外光谱对比图。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。
[0014]实施例1（1）鲨鱼软骨的破碎：将鲨鱼软骨经除肉、清洗后，浸在4℃、0.5 vol%的H2O2溶液中减菌处理20分钟，再破碎成0.1mm的软骨颗粒；（2）酶解：在酶解罐中加入步骤（1）所得软骨颗粒，然后按质量比1:3在其中加入88℃的热水，待温度降至50℃后加入所用软骨颗粒重量0.20%的复合酶（所用复合酶是由枯草杆菌中性蛋白酶、糜蛋白酶、碱性蛋白酶按重量比1:2:2混合而成），在pH 7.0、超声功率400 W、超声间隔时间为3秒、超声频率为40kHz的条件下超声辅助酶解反应2小时，再于70℃灭酶处理20分钟，并冷却；（3）固液分离：将冷却的酶解液经卧螺式离心机进行固液分离；（4）超滤浓缩：将固液分离后的溶液调整pH至7.8，然后选用20KDa的中温超滤膜于50℃进行超滤分离和浓缩，直至浓缩比重为15%，分别收集截留物和透过液备用；（5）喷雾干燥：将超滤浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时提取鲨鱼软骨中硫酸软骨素和胶原蛋白肽的方法，其特征在：包括鲨鱼软骨的破碎、酶解、固液分离、超滤浓缩、发酵、纳滤分离、真空微波浓缩、喷雾干燥的步骤；各步骤具体操作如下：（1）鲨鱼软骨的破碎：将鲨鱼软骨经除肉、清洗后，浸在4
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8℃、0.5~1.0 vol%的H2O2溶液中减菌处理10~20分钟，再破碎成0.1
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0.5mm的软骨颗粒；（2）酶解：按质量比1:3在步骤（1）所得软骨颗粒中加入88~92℃的热水，待温度降至50～55℃后，加入所用软骨颗粒重量0.20~0.50%的复合酶，在pH 6.2~7.0的条件下超声辅助酶解反应2~3小时，再于70~80℃灭酶处理10~20分钟，并冷却；（3）固液分离：将冷却的酶解液经离心机进行固液分离；（4）超滤浓缩：将固液分离后的溶液调整pH至7.5
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8.0，然后选用20
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30KDa的中温超滤膜于50℃进行超滤分离和浓缩，直至浓缩比重为15
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18%，分别收集截留物和透过液备用；（5）发酵：在超滤浓缩后的透过液中加入其重量0.2%的复合菌粉和其重量0.1%的葡萄糖，混合均匀后42℃保温发酵2小时；（6）纳滤分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕，罗联钰，陈忠杰，李健，池梦秋，杨智识，胡旺，姚丽峰，
申请(专利权)人：福建省深蓝生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：