阅读说明：本技术 一种鱼胶原蛋白的高效制备方法 (Efficient preparation method of fish collagen ) 是由 安信生 裘耀东 唐治国 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种鱼胶原蛋白的制备方法,包括如下步骤：步骤S1、鱼鳞前处理,步骤S2、微波辅助超声提取,步骤S3、提纯、后处理。本发明采用双频超声、双频微波辅助提取相结合的制备方法,这种方法结合了现有技术中各种鱼胶原蛋白的制备方法的优点,鱼胶原蛋白的产率更高,纯度更好,制备成本更低廉,过程中使用的原料来源广泛,制备工艺简单易操作,适合规模化生产,制备得到的胶原蛋白产品质量高,产率大；在提取前,采用不同性质的脱脂清洗液进行清洗,清洗效果更好,有利于脂的溶解,对后期提取有促进作用,使得制备得到的鱼胶原蛋白纯度更高。(The invention relates to a preparation method of fish collagen, which comprises the following steps: step S1, fish scale pretreatment, step S2, microwave-assisted ultrasonic extraction, and step S3, purification and post-treatment. The invention adopts a preparation method combining double-frequency ultrasound and double-frequency microwave-assisted extraction, the method combines the advantages of various fish collagen preparation methods in the prior art, the fish collagen has higher yield, better purity and lower preparation cost, the raw material used in the process has wide sources, the preparation process is simple and easy to operate, the preparation method is suitable for large-scale production, and the prepared collagen product has high quality and high yield; before extraction, degreasing cleaning liquids with different properties are adopted for cleaning, the cleaning effect is better, the dissolution of fat is facilitated, the later-stage extraction is promoted, and the prepared fish collagen is higher in purity.)

一种鱼胶原蛋白的高效制备方法

技术领域

本发明涉及生物制品技术领域，具体涉及一种鱼胶原蛋白的高效制备方法。

背景技术

胶原蛋白是一种动物体内由纤维原细胞合成产生的天然蛋白，是细胞外基质的结构蛋白，又称胶原，广泛存在于动物的骨豁、皮肤、肌腱等***中，使组织和器官具有良好的机械力学结构，从而起到支撑器官、保护机体的作用。胶原蛋白及其降解产物富含甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸、天冬氨酸等天然保湿因子和大量的亲水基团，因而它具有保湿功能。另外，胶原蛋白具有良好的渗透性，能填充在皮肤基质之间且被皮肤吸收，具有修复皮肤和美白的作用，因此胶原及其降解产物胶原肽在美容保健和化妆品中的应用越来越广泛。

胶原蛋白按照其来源不同具有不同的种类，其中，鱼胶原蛋白是以鱼为原料生产的胶原蛋白，通过这种方法生产胶原蛋白，既提高了胶原的质量，又扩大了胶原蛋白原料的来源，变废为宝，节约资源。目前生产鱼胶原蛋白的方法主要有热水浸提法、盐法、酸法、碱法、酶法等。酶法生产胶原蛋白反应条件温和，不破坏胶鱼原蛋白的三股螺旋结构，能保持其特性而被广泛应用。然而，现有的酶解技术在常温常压甚至于高温高压下进行，酶解、浓缩、干燥过程均需较高的温度，对鱼胶原蛋白活性影响较大，产品品质难以保证，产粉率偏低，且不能小批量生产。除此之外，现有的这些生产方法还普遍存在生产成本较高、成品品质欠佳、产品生产周期较长、提取液体积较大、酶解液除杂不彻底、酶用量较大的缺陷。

因此，如何高效率地制备高品质的胶原蛋白是当前本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足而提供一种鱼胶原蛋白的高效制备方法；该制备方法采用双频超声、双频微波辅助提取相结合的制备方法，这种方法结合了现有技术中各种鱼胶原蛋白的制备方法的优点，鱼胶原蛋白的产率更高，纯度更好，制备成本更低廉，过程中使用的原料来源广泛，制备工艺简单易操作，适合规模化生产，制备得到的胶原蛋白产品质量高，产率大；在提取前，采用不同性质的脱脂清洗液进行清洗，清洗效果更好，有利于脂的溶解，对后期提取有促进作用，使得制备得到的鱼胶原蛋白纯度更高。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

步骤S1、鱼鳞前处理：将鱼磷加入含有醋酸和食盐的水中在35-45℃下浸泡软化2-3小时，后加入酸性脱脂清洗液进行漂洗20-30分钟，再加入碱性脱脂清洗液进行漂洗15-25分钟，然后用蒸馏水漂洗至中性，再将鱼鳞细切，用乙醇洗涤3-5次，放入搅拌机中搅拌，用含4-6mol/L NaCl的0.03-0.06mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤1-2小时，最后离心取沉淀；

步骤S2、提取：将经过步骤S1制备得到的鱼鳞加入提取液中，在30-60℃进行剪切提取，使鱼鳞粒径达到10-100μm，后旋蒸除去提取液，得到粗提取物，再向粗提取物中加入是质量分数为0.3-0.5％的氯化钠溶液和0.5mol/L的冰醋酸，搅拌1-2小时，后加入脱色剂进行脱色脱腥，取上清液，得到提取原液；

步骤S3、提纯、后处理：在经过步骤S2制备得到的提取原液中缓慢加入4-6mol/L碳酸钠调节pH值到7，离心除掉沉淀物，后将剩余的溶液装入透析袋，分别用质量分数分别为0.1％、0.01％的乙酸溶液各透析1-2d，再用蒸馏水透析2-3d，每天换透析液两次，最后得到的是纯度较高的鱼胶原蛋白水溶液；纯化的胶原蛋白水溶液采用低温冷冻干燥法制备成纯鱼胶原蛋白样品。

进一步地，步骤S1中所述鱼磷、白醋、食盐、水、酸性脱脂清洗液、碱性脱脂清洗液的质量比为1:(0.2-0.4):(0.1-0.3):(10-20):(8-10):(10-12)。

进一步地，所述酸性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：甘草酸5-10份、柠檬酸10-15份、乙二胺四乙酸盐3-5份、椰油酸二乙醇酰胺0.3-0.7份、水100-120份。

进一步地，所述碱性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：烟碱10-15份、二丙二醇20-30份、油酸纳3-5份、椰油酰胺丙基甜菜碱0.3-0.7份、水100-120份。

进一步地，步骤S2中所述鱼鳞、提取液的质量比为1:(20-30)。

进一步地，步骤S2中所述粗提取物、氯化钠溶液、冰醋酸的质量比为1:(20-30):(10-15)。

优选地，所述提取液为水、乙醇、乙酸乙酯中的至少一种。

进一步地，所述脱色剂选自活性炭、粉煤灰、壳聚糖中的至少一种。

由于上述技术方案运用，本发明专利与现有技术相比具有下列优点：该制备方法结合了现有技术中各种鱼胶原蛋白的制备方法的优点，鱼胶原蛋白的产率更高，纯度更好，制备成本更低廉，过程中使用的原料来源广泛，制备工艺简单易操作，适合规模化生产，制备得到的胶原蛋白产品质量高，产率大；在提取前，采用不同性质的脱脂清洗液进行清洗，清洗效果更好，有利于脂的溶解，对后期提取有促进作用，使得制备得到的鱼胶原蛋白纯度更高，制备过程安全、卫生、无害，具有较高的社会价值和经济价值。

具体实施方式

本发明涉及步骤S1、鱼鳞前处理：将鱼磷加入含有醋酸和食盐的水中在35-45℃下浸泡软化2-3小时，后加入酸性脱脂清洗液进行漂洗20-30分钟，再加入碱性脱脂清洗液进行漂洗15-25分钟，然后用蒸馏水漂洗至中性，再将鱼鳞细切，用乙醇洗涤3-5次，放入搅拌机中搅拌，用含4-6mol/L NaCl的0.03-0.06mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤1-2小时，最后离心取沉淀；

步骤S2、提取：将经过步骤S1制备得到的鱼鳞加入提取液中，在30-60℃进行剪切提取，使鱼鳞粒径达到10-100μm，后旋蒸除去提取液，得到粗提取物，再向粗提取物中加入是质量分数为0.3-0.5％的氯化钠溶液和0.5mol/L的冰醋酸，搅拌1-2小时，后加入脱色剂进行脱色脱腥，取上清液，得到提取原液；

步骤S3、提纯、后处理：在经过步骤S2制备得到的提取原液中缓慢加入4-6mol/L碳酸钠调节pH值到7，离心除掉沉淀物，后将剩余的溶液装入透析袋，分别用质量分数分别为0.1％、0.01％的乙酸溶液各透析1-2d，再用蒸馏水透析2-3d，每天换透析液两次，最后得到的是纯度较高的鱼胶原蛋白水溶液；纯化的胶原蛋白水溶液采用低温冷冻干燥法制备成纯鱼胶原蛋白样品。

进一步地，步骤S1中所述鱼磷、白醋、食盐、水、酸性脱脂清洗液、碱性脱脂清洗液的质量比为1:(0.2-0.4):(0.1-0.3):(10-20):(8-10):(10-12)；所述酸性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：甘草酸5-10份、柠檬酸10-15份、乙二胺四乙酸盐3-5份、椰油酸二乙醇酰胺0.3-0.7份、水100-120份；所述碱性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：烟碱10-15份、二丙二醇20-30份、油酸纳3-5份、椰油酰胺丙基甜菜碱0.3-0.7份、水100-120份。

进一步地，步骤S2中所述鱼鳞、提取液的质量比为1:(20-30)；步骤S2中所述粗提取物、氯化钠溶液、冰醋酸的质量比为1:(20-30):(10-15)；所述提取液为水、乙醇、乙酸乙酯中的至少一种；所述脱色剂选自活性炭、粉煤灰、壳聚糖中的至少一种。

该制备方法结合了现有技术中各种鱼胶原蛋白的制备方法的优点，鱼胶原蛋白的产率更高，纯度更好，制备成本更低廉，过程中使用的原料来源广泛，制备工艺简单易操作，适合规模化生产，制备得到的胶原蛋白产品质量高，产率大；在提取前，采用不同性质的脱脂清洗液进行清洗，清洗效果更好，有利于脂的溶解，对后期提取有促进作用，使得制备得到的鱼胶原蛋白纯度更高，制备过程安全、卫生、无害，具有较高的社会价值和经济价值。

下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、鱼鳞前处理：将鱼磷加入含有白醋和食盐的水中在35℃下浸泡软化2小时，后加入酸性脱脂清洗液进行漂洗20分钟，再加入碱性脱脂清洗液进行漂洗15分钟，然后用蒸馏水漂洗至中性，再将鱼鳞细切，用乙醇洗涤3次，放入搅拌机中搅拌，用含4mol/LNaCl的0.03mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤1小时，最后离心取沉淀；所述鱼磷、白醋、食盐、水、酸性脱脂清洗液、碱性脱脂清洗液的质量比为1:0.2:0.1:10:8:10；

步骤S2、提取：将经过步骤S1制备得到的鱼鳞加入水中，在45℃进行剪切提取，使鱼鳞粒径达到50μm，，后旋蒸除去提取液，得到粗提取物，再向粗提取物中加入是质量分数为0.3％的氯化钠溶液和0.5mol/L的冰醋酸，搅拌1小时，后加入脱色剂进行脱色脱腥，取上清液，得到提取原液；所述鱼鳞、提取液的质量比为1:20；所述粗提取物、氯化钠溶液、冰醋酸的质量比为1:20:10；所述脱色剂为壳聚糖；

步骤S3、提纯、后处理：在经过步骤S2制备得到的提取原液中缓慢加入4mol/L碳酸钠调节pH值到7，离心除掉沉淀物，后将剩余的溶液装入透析袋，分别用质量分数分别为0.1％、0.01％的乙酸溶液各透析1d，再用蒸馏水透析2d，每天换透析液两次，最后得到的是纯度较高的鱼胶原蛋白水溶液；纯化的胶原蛋白水溶液采用低温冷冻干燥法制备成纯鱼胶原蛋白样品。

所述酸性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：甘草酸5份、柠檬酸10份、乙二胺四乙酸盐3份、椰油酸二乙醇酰胺0.3份、水100份。

所述碱性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：烟碱10份、二丙二醇20份、油酸纳3份、椰油酰胺丙基甜菜碱0.3份、水100份。

实施例2

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，它与实例1中的基本一致，不同的是，步骤S1中所述鱼磷、白醋、食盐、水、酸性脱脂清洗液、碱性脱脂清洗液的质量比为1:0.25:0.15:13:8.5:10.5；所述酸性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：甘草酸6.5份、柠檬酸11.5份、乙二胺四乙酸盐3.5份、椰油酸二乙醇酰胺0.4份、水105份；所述碱性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：烟碱11份、二丙二醇22份、油酸纳3.5份、椰油酰胺丙基甜菜碱0.4份、水105份。

步骤S2中所述鱼鳞、提取液的质量比为1:23；步骤S2中所述粗提取物、氯化钠溶液、冰醋酸的质量比为1:23:11；所述提取液为乙醇；所述脱色剂为粉煤灰。

实施例3

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，它与实例1中的基本一致，不同的是，进一步地，步骤S1中所述鱼磷、白醋、食盐、水、酸性脱脂清洗液、碱性脱脂清洗液的质量比为1:0.3:0.2:15:9:11；所述酸性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：甘草酸7份、柠檬酸13份、乙二胺四乙酸盐4份、椰油酸二乙醇酰胺0.5份、水110份；所述碱性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：烟碱13份、二丙二醇25份、油酸纳4份、椰油酰胺丙基甜菜碱0.5份、水110份。

步骤S2中所述鱼鳞、提取液的质量比为1:25；步骤S2中所述粗提取物、氯化钠溶液、冰醋酸的质量比为1:25:13；所述提取液为乙酸乙酯；所述脱色剂为活性炭。

实施例4

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，它与实例1中的基本一致，不同的是，进一步地，步骤S1中所述鱼磷、白醋、食盐、水、酸性脱脂清洗液、碱性脱脂清洗液的质量比为1:0.35:0.25:18:9.5:11.5；所述酸性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：甘草酸9份、柠檬酸14份、乙二胺四乙酸盐4.5份、椰油酸二乙醇酰胺0.6份、水118份；所述碱性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：烟碱14.5份、二丙二醇29份、油酸纳4.5份、椰油酰胺丙基甜菜碱0.6份、水118份。

步骤S2中所述鱼鳞、提取液的质量比为1:28；步骤S2中所述粗提取物、氯化钠溶液、冰醋酸的质量比为1:28:14.5；所述提取液为水、乙醇、乙酸乙酯按质量比1:2:3混合而成；所述脱色剂为活性炭、粉煤灰、壳聚糖按质量比2:1:3混合而成。

实施例5

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，它与实例1中的基本一致，不同的是：进一步地，步骤S1中所述鱼磷、白醋、食盐、水、酸性脱脂清洗液、碱性脱脂清洗液的质量比为1:0.4:0.3:20:8:10；所述酸性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：甘草酸10份、柠檬酸15份、乙二胺四乙酸盐5份、椰油酸二乙醇酰胺0.7份、水120份；所述碱性脱脂清洗液是由如下重量份的各原料制成：烟碱15份、二丙二醇30份、油酸纳5份、椰油酰胺丙基甜菜碱0.7份、水120份。

步骤S2中所述鱼鳞、提取液的质量比为1:30；步骤S2中所述粗提取物、氯化钠溶液、冰醋酸的质量比为1:30:15；所述提取液为乙醇；所述脱色剂为壳聚糖。

对比例1

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，它与实例1中的基本一致，不同的是：没有使用酸性脱脂清洗液。

对比例2

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，它与实例1中的基本一致，不同的是：没有使用碱性脱脂清洗液。

对比例3

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，它与实例1中的基本一致，不同的是，没有采用脱色剂脱色。

对比例4

本实例提供一种鱼胶原蛋白的制备方法，它与实例1中的基本一致，不同的是：没有采用透析处理。

为了进一步说明本发明实施例的技术效果，对采用本发明实施例1-5及对比例1-4所制得的鱼胶原蛋白进行进行测试，测试结果见表1。

表1

检测项目	产粉率(％)	纯度(％)	消化率(％)
				实施例1	63	98.5	95
实施例2	65	98.7	96
				实施例3	66	99.0	98
实施例4	68	99.3	97
				实施例5	70	99.7	99
对比例1	50	92.0	92
				对比例2	51	90.5	91
对比例3	52	91.1	90
				对比例4	50	90.0	90

从上表可以看出，通过本发明实施例公开的鱼胶原蛋白的制备方法制备而成的鱼胶原蛋白产率、纯度更高，更易消化。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。