利用电渗-超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用电渗

【技术实现步骤摘要】
利用电渗
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超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法


[0001]本专利技术涉及生物活性肽分离纯化
，尤其是涉及一种利用电渗
‑
超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法。

技术介绍

[0002]胶原蛋白肽，是胶原蛋白或者明胶经过水解作用获得的分子量较低的产物，易溶于水，相对分子量从几百到几千道尔顿。大量研究表明胶原蛋白肽具有抗氧化、免疫调节、增强骨强度等众多的生理活性。许多研究表明胶原蛋白肽的生物活性与其分子量的范围有着密切的关系。不同的分子量大小的胶原蛋白肽有着不同的生物学性能，例如Ala
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Hyp、Pro
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Hyp
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Gly等2
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4个氨基酸的寡肽可直接被吸收，1000
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2000Da的多肽片段具有良好的持水性，易消化和抗皮肤衰老活性，分子量范围是影响其应用的关键因素。
[0003]目前，用于胶原蛋白肽分离纯化的方法主要有色谱分离技术和膜分离技术(如CN103992386A、CN111574585B等公开的技术)，现代色谱技术通常采用逐步分离，而这种分离方法虽然最终能够获得目标活性肽，但是所得到的产量往往都是毫克级，并且色谱方法经济成本高，难以实现对生物活性肽的规模化分离。另一方面，传统的压力驱动膜分离技术虽然可以规模分离胶原蛋白肽(如CN101928744B公开的技术)，但是由于其较低的选择性，往往只能分离分子量差异较大的活性肽，对于生物活性好，而分子量比较接近的活性肽的有效富集效果相对较差。并且高通量的膜分离会带来膜污染，影响分离效果。
[0004]鱼鳞、鱼皮和鱼骨中的腥味物质会降低胶原蛋白肽产品的品质。现有技术中，通常采用活性炭吸附(CN110105444A)、酒精萃取(CN108004288A)和油水离心分离(CN101061827)等方式除腥，但存在液态氮损失率大、胶原肽活性降低以及胶原肽损失等问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中胶原蛋白肽分离纯化效果差的问题，本专利技术提供一种利用电渗
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超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法。
[0006]基于本专利技术的方法，可以制备无腥味窄分子量分布的胶原蛋白肽。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]本专利技术提供一种利用电渗
‑
超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法，包括以下步骤：
[0009](1)原蛋白的复合酶解：将胶原蛋白置于酶反应器中，加入适量蒸馏水搅拌混匀，进行热处理，再降温、调节pH后，加入木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶进行酶解，反应过程中保持体系pH不变，酶解结束后，灭酶，冷却，离心取上清液，得到胶原蛋白水解物；
[0010](2)胶原蛋白肽的超滤膜预处理：将胶原蛋白水解物通过超滤膜组件进行分离，去除酶、未完全酶解胶原蛋白以及大分子胶原蛋白肽，超滤后得到小分子量分布范围较宽的胶原蛋白肽；
[0011](3)胶原蛋白肽的电渗
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超滤一体膜精制：根据目标产物分子量和荷电性质，选择合适的超滤膜，使较小分子量的胶原蛋白肽和腥味物质透过，较大分子量胶原蛋白肽得以截留，以获取窄分子量分布的无腥味胶原蛋白肽；
[0012](4)纳滤除盐浓缩；
[0013](5)干燥，得到无腥味胶原蛋白肽。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述胶原蛋白是从鱼鳞、鱼皮或鱼骨中提取的胶原蛋白。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，所述胶原蛋白与水的料液比(质量比)为1：7～1:12，例如可以选择为1：7、1：8、1：9、1：10、1：11、1：12。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，所述热处理的条件为：在60
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90℃条件下热处理8
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15min(优选为10min)。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，进行所述热处理优先在水浴环境下进行。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，进行热处理后，降温是指：将温度降低到30
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65℃。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，降温后，调节pH为6.5
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9.5。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，木瓜蛋白酶与碱性蛋白酶的添加比例为1:2～2:1(例如可以选择为1：1、1：2、2：1)，木瓜蛋白酶与碱性蛋白酶总添加量为1000
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8000u/g。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，酶解过程中的酶解温度为30
‑
65℃，酶解pH为6.5
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9.5，酶解时间2
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10h。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，灭酶的条件为：90℃灭酶10min，冷却的条件为：冷却到室温，离心的条件为：在3000g的条件下离心15min。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(2)中，所述超滤膜组件为螺旋卷式膜、中空纤维膜或板式膜中的一种，材质为醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类或聚酰胺类，其截留分子量2000
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10000Da；超滤操作中的操作温度为15
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45℃，操作压力为0.3
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1.5MPa，膜面流速为1
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5m/s。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(3)中，电渗
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超滤一体膜装置的极室中装有15
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25g/L NaCl溶液，起到缓冲离子交换的作用，电场强度为2
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20V/cm。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(3)中，电渗
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超滤一体膜装置选择截留分子量为5000
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50000Da超滤膜，使较小分子量的胶原蛋白肽和腥味物质透过，较大分子量胶原蛋白肽得以截留，以达到分离的目的。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(4)中，选择截留分子量为500
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1000Da纳滤除盐浓缩。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，步骤(5)中，选择喷雾干燥或冷冻干燥。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：
[0029]与其他分离技术相比，本申请中，电渗
‑
超滤一体膜技术可以根据目标产物的等电点和分子量，通过选择合适的超滤膜，设定合适的电场强度、料液pH值和料液浓度，提高分离的选择性，实现生物活性肽窄分子量区间的分离。
[0030]本申请的方法可用于分离胶原蛋白肽，针对传统压力式膜分离选择性较低，所得胶原肽产品分子量范围较宽的问题，本申请提供了一种以电场力驱动，根据胶原肽分子量和荷电性进行分离的新方法，具有较好的选择性和分离效果，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电渗
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超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原蛋白的复合酶解：将胶原蛋白置于酶反应器中，加入蒸馏水搅拌混匀，进行热处理，再降温、调节pH后，加入木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶进行酶解，反应过程中保持体系pH不变，酶解结束后，灭酶，冷却，离心取上清液，得到胶原蛋白水解物；(2)胶原蛋白肽的超滤膜预处理：将胶原蛋白水解物通过超滤膜组件进行分离，去除酶、未完全酶解胶原蛋白以及大分子胶原蛋白肽，超滤后得到小分子量分布范围较宽的胶原蛋白肽；(3)胶原蛋白肽的电渗
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超滤一体膜精制：根据目标产物分子量和荷电性质，选择超滤膜，使较小分子量的胶原蛋白肽和腥味物质透过，较大分子量胶原蛋白肽得以截留，以获取窄分子量分布的无腥味胶原蛋白肽；(4)纳滤除盐浓缩；(5)干燥，得到无腥味胶原蛋白肽。2.根据权利要求1所述的一种利用电渗
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超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法，其特征在于，所述胶原蛋白是从鱼鳞、鱼皮或鱼骨中提取的胶原蛋白。3.根据权利要求1所述的一种利用电渗
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超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述胶原蛋白与水的质量比为1：7～1:12。4.根据权利要求1所述的一种利用电渗
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超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热处理的条件为：在60
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90℃条件下热处理8
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15min。5.根据权利要求1所述的一种利用电渗
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超滤一体膜技术制备无腥味胶原蛋白肽的方法，其特征在于，步骤(1)中，进行热处理后，降温是指：将温度降低到30
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65℃；步骤(1)中，降温后，调节pH为6.5
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9.5。6.根据权利要求1所述的一种利用电渗
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超滤一体膜技术制备无腥味...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵黎明，段亚豪，刘鲁杰，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：