一种以鱼皮为原料制备高纯度胶原蛋白的方法技术

技术编号:8383544 阅读:204 留言:0更新日期:2013-03-07 00:41
本发明专利技术提供了一种以鱼皮为原料制备高纯度胶原蛋白的方法,该方法依次包括以下步骤:(1)鱼皮粉碎;(2)脱脂;(3)非胶原类蛋白质溶出;(4)清洗;(5)胶原蛋白溶出;(6)胶原蛋白溶液浓缩;(7)胶原蛋白干燥。在低于胶原蛋白变性温度条件下使鱼皮中非胶原类蛋白首先溶出,将温度控制在胶原蛋白发生变性温度范围内且控制溶解时间短于胶原蛋白变性所需的时间,可以获得水解程度很低或没有水解的胶原蛋白,该胶原蛋白具有天然结构,获得的胶原蛋白具有分子量高和纯度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种胶原蛋白提取的方法,尤其是。
技术介绍
胶原蛋白是一种是由3条多肽链以右手螺旋形式组成的纤维状蛋白质,作为细胞外基质的重要成份几乎存在于所有组织,是动物体内含量最丰富的蛋白质。胶原蛋白因具有低免疫原性、良好的生物相容性和可生物降解性等特点使其在功能食品、保健品、生物材料、组织工程和生物医用材料等领域应用十分广泛。常用的胶原蛋白主要是哺乳动物的皮肤和骨组织以及鱼皮或鱼磷等。胶原蛋白在许多领域中的应用与其分子量范围和纯度密切相关,生物和医学等领域中应用的胶原蛋白主要是高分子量和高纯度的胶原蛋白,在食品领域用于食品定型等方面的胶原蛋白主要是高分子量胶原蛋白,因此制备高分子量和高纯胶原蛋白是拓展其应用范围的关键。由于胶原蛋白在常温下难于溶于水溶液且难于被体内的生物酶降解,因此制备胶原蛋白常使用酸法、碱法、浓盐法、酶法、热降解法或这些方法的组合将其降解后溶出。曾少葵等报道了利用酸溶液从罗非鱼鱼鳞中提取胶原蛋白并使用酶法制备胶原蛋白多肽的方法(上海海洋大学学报,2009,18 (5) =599-603);刘艳等研究了使用酶法从4种淡水鱼鱼鳞中提取胶原蛋白的方法(水产科学,2010,29 (4) =221-224);曾嵘报道了盐酸脱钙、酶与柠檬酸结合提取胶原蛋白的方法(生物加工过程,2008,6 (5)27-30);陈胜军等研究了碱法制备胶原蛋白的工艺(水产科学,2004,23 (6) :45-46);此夕卜,单独使用热降解法也可以使得胶原蛋白溶出(内蒙古民族大学学报,2010,25(5)525-529)。专利(申请号201010513190. 9)公布了一种属于酸提取-酸性蛋白酶酶解的复合工艺,专利(申请号201010192216. 4)公布了一种使用柱层析技术并结合膜分离工艺制备胶原蛋白方法;尽管提取胶原蛋白的研究已有许多,但传统的胶原蛋白提取方法存在许多缺陷,主要包括(I)胶原蛋白分子量范围宽,由于这些传统方法主要是将胶原蛋白降解后提高其水溶性导致制备出的胶原蛋白分子量范围过宽,常常是几百到二十几万道尔顿。(2)蛋白质纯度不高,传统方法制备胶原蛋白过程中非胶原类的蛋白溶出后混入到胶原蛋白溶液,导致制备出的胶原蛋白纯度较低。(3)胶原蛋白序列发生变化,胶原蛋白的氨基酸序列中存在一定量的天冬酰胺和谷氨酰胺残基,传统方法制备胶原蛋白过程中这些含酰胺的氨基酸残基发生脱酰胺现象。胶原蛋白性质与其动物来源密切,哺乳动物来源的胶原蛋白具有较好的热稳定性,而鱼类的胶原蛋白热稳定性低于哺乳动物来源的胶原蛋白,使用传统的提取方法从鱼皮中提取的胶原蛋白由于降解严重而导致其平均分子量不高,因此,以鱼皮为原料提取高分子量和高纯度胶原蛋白更加困难。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种以鱼皮为原料制备高分子量和高纯度胶原蛋白的方法。因此,本专利技术提供,其特征在于,该方法依次包括以下步骤⑴鱼皮粉碎;⑵脱脂;(3)非胶原类蛋白质溶出;⑷清洗;(5)胶原蛋白溶出;(6)胶原蛋白溶液浓缩;(7)胶原蛋白干燥。鱼皮中非胶原类蛋白质的热稳定性低于胶原蛋白的热稳定性,在低于胶原蛋白变性温度条件下,加入酸性溶液可使鱼皮中非胶原类的蛋白质首先溶出;将提取过程中溶液的温度控制在胶原蛋白发生可变性的温度,可使鱼皮中胶原蛋白溶出,从而可以制备出具有较高分子量范围的胶原蛋白,同时,在提取胶原蛋白之前将非胶原类的蛋白质溶出,提供了最终制备出的胶原蛋白的纯度。附图说明图I是以鱼皮为原料提取高纯胶原蛋白的工艺流程图。 具体实施方式本专利技术提供,其特征在于,该方法依次包括以下步骤(I)鱼皮粉碎;(2)脱脂;(3)非胶原类蛋白质溶出;(4)清洗;(5)胶原蛋白溶出;(6)胶原蛋白溶液浓缩;(7)胶原蛋白干燥。在本专利技术中,所述鱼皮可以为未经过处理的干鱼皮或者湿鱼皮,或者粉碎后的干鱼皮或者湿鱼皮;也可以为经过脱脂和/或脱灰处理的鱼皮。在本专利技术中,所述步骤(3)、(4)和(5)可以在任何可以连续分离固液的容器中进行,但在一种优选的实施方式中,所述步骤(3)、(4)和(5)均在提取罐中进行,所述提取罐具有截留鱼皮的过滤装置。步骤(I)鱼皮粉碎和(2)脱脂均可按照现有技术进行。在一种优选的实施方式中,所述脱脂是向提取罐内连续注入脱脂剂,脱脂剂与鱼皮接触后从提取罐内流出,脱脂剂加入量为湿态鱼皮重量的10-20倍,注入时间控制在18-32小时,温度控制在18°C以下。脱脂剂可以是5 30体积%的异丙醇水溶液或5 30体积%的正丁醇水溶液。在所述步骤(3)中,非胶原类蛋白的溶出主要是通过控制该步骤的温度,通常控制该步骤进行的温度低于鱼皮胶原蛋白发生变性的临界温度,使非胶原类蛋白从鱼皮中溶出,而胶原蛋白仍然保留在鱼皮中,借此将胶原蛋白与非胶原类蛋白进行分离从而除去非胶原类蛋白,用于溶解非胶原类蛋白的介质可以为水或酸的水溶液。在一种优选的实施方式中,在所述步骤(3)中将鱼皮与酸性水溶液接触,并控制所述接触温度低于所述鱼皮胶原蛋白发生变性的临界温度,使非胶原蛋白溶出到所述酸性水溶液中。在另一种优选的实施方式中,在所述步骤(3)中,所述非胶原蛋白溶出步骤为连续的方式,所述酸性水溶液的注入可以连续注入,溶有非胶原蛋白的水溶液连续流出。在一种优选的实施方式中,所述非胶原类蛋白质溶出步骤为连续的,所采用的条件包括向提取罐内连续注入酸性水溶液,所述酸性水溶液与湿态鱼皮接触后从提取罐流出,流出速率与所述酸性水溶液的注入速率相等,提取罐内温度控制在15 40°C,所述酸性水溶液的酸浓度为O. 01 O. 05mol/L,所述酸性水溶液与所述湿态鱼皮的重量之比为10 : I 20 : 1,连续注入酸性水溶液的时间控制在6 12小时范围内。在另一种优选的实施方式中,所述酸性水溶液为醋酸、柠檬酸或盐酸的水溶液。在所述步骤(3)中,当在连续注入所述酸性水溶液时,连续注入所述酸性水溶液的速度与溶有非胶原蛋白的水溶液连续流出的速度可以相同或不同,但为了使溶有非胶原蛋白的水溶液能够连续流出,连续注入所述酸性水溶液的速度应当大于或等于溶有非胶原蛋白的水溶液连续流出的速度。但在一种优选的实施方式中,连续注入所述酸性水溶液的速度与溶有非胶原蛋白的水溶液连续流出的速度相等,以使非胶原蛋白一溶出,就立刻流出而与含有胶原蛋白的鱼皮分离。 在本专利技术中所述清洗步骤(4)为连续方式,所采用的条件包括连续注入水,使所述水与经过步骤(3)处理后的鱼皮接触后流出,流出速率与连续注入所述水的速率可以相同或不同,但为了使清洗液能够连续流出,连续注入所述水的速度应当大于或等于流出速率。在一种优选的实施方式中,所述清洗步骤为连续的,所述方法采用的条件包括向所述提取罐内连续注入清水,所述清水与湿态鱼皮接触后从所述提取罐流出,流出速率与所述清水的注入速率相等,所述提取罐内温度控制在10 30°C,所述清水与所述湿态鱼皮的重量之比为6 : I 8 : 1,连续注入所述清水的时间控制在I小时以内。在本专利技术所述的步骤(5)中,胶原蛋白的提取主要是通过控制该步骤的温度以及清水的加入速率和流出速率。通常该步骤的温度控制在鱼皮胶原蛋白发生热变性的临界温度,使胶原蛋白在热变性条件下从鱼皮中溶出,溶出的胶原蛋白溶液流出后温度降低,变性的胶原蛋白逐渐恢本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种以鱼皮为原料制备高纯度胶原蛋白的方法,其特征在于,该方法依次包括以下步骤:(1)鱼皮粉碎;(2)脱脂;(3)非胶原类蛋白质溶出;(4)清洗;(5)胶原蛋白溶出;(6)胶原蛋白溶液浓缩;(7)胶原蛋白干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晶琦张贵锋王海燕刘爱青孔英俊苏志国
申请(专利权)人:北京盛美诺生物技术有限公司中国科学院过程工程研究所海南盛美诺生物技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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