專利名稱：一種利用魚皮制備膠原蛋白肽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用魚皮制備膠原蛋白肽的方法。
背景技術(shù)：
膠原蛋白(Collagen)是一種高分子蛋白質(zhì)，絲狀的膠原蛋白纖維，能使皮膚保持結(jié)實(shí)而有彈性。膠原蛋白具有很強(qiáng)的生物活性和生物功能，能參與細(xì)胞的遷移、分化和增殖，使骨骼、肌腱、軟骨和皮膚具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。膠原蛋白肽是膠原蛋白在一定的化學(xué)作用或酶的作用下發(fā)生“水解”反應(yīng)后得到的分子量在lOOOOdalton以下的產(chǎn)物。膠原蛋白肽具有獨(dú)特的生理活性，它不僅有蛋白質(zhì)的營養(yǎng)特性，消化吸收率可達(dá)100%，而且有保護(hù)胃粘膜、抗?jié)?、抗氧化、抗過敏、抗腫瘤、抗衰老、降血壓、降膽固醇、增強(qiáng)骨強(qiáng)度、預(yù)防骨質(zhì)疏松、預(yù)防關(guān)節(jié)炎、促進(jìn)傷口愈合、促進(jìn)角膜上皮細(xì)胞的修復(fù)和生長、促進(jìn)皮膚膠原代謝、 免疫調(diào)節(jié)等多種生理功能。近年來，膠原蛋白肽已廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)療、食品、化妝品等諸多領(lǐng)域。膠原蛋白肽的用范圍也日趨廣泛，其需求量正逐年增長。以往提取膠原蛋白肽的原料它們主要來源于畜禽動(dòng)物組織，但由于宗教和習(xí)俗等原因，有些地區(qū)不能使用。再加上近年來，由于瘋牛病和口蹄疫的影響，人們已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向從魚類中提取膠原蛋白肽，因?yàn)槠渌崛〉哪z原蛋白肽更為安全。目前，關(guān)于以魚皮為原料制備膠原蛋白肽的方法國內(nèi)已有大量的研究和報(bào)道。專利CN101481723A “一種用鯉魚皮制備膠原蛋白肽的方法”公開了一種利用鯉魚皮制備膠原蛋白肽的方法，包括原料處理，氯化鈉去除非膠原蛋白，石油醚萃取去除脂肪， 檸檬酸提取膠原蛋白和木瓜蛋白酶、風(fēng)味酶共同酶解，減壓濃縮，噴霧干燥即可得到膠原蛋白肽。專利CN101407834A “一種利用鱈魚皮制備膠原蛋白肽的方法”公開了一種利用鱈魚皮制備膠原蛋白肽的方法其選用鱈魚皮為原料，加入濃度為0. 02 0. 05%的氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合液浸泡，然后用清水洗滌至PH值中性，加入濃度為0. 3 0. 6%的稀酸溶液浸泡后再用清水洗滌至PH值中性；將魚皮剪碎，在熱水中攪拌，抽提，提取膠原蛋白，過濾除去不溶物；將膠原蛋白提取液調(diào)節(jié)至PH值中性，加入酶進(jìn)行酶解得酶解液，滅酶過濾后， 真空濃縮，噴霧干燥后得到膠原蛋白肽粉。專利CN1582771A “一種用魚皮生產(chǎn)膠原蛋白肽的工藝”公開了一種用魚皮生產(chǎn)膠原蛋白肽的工藝它是利用魚皮作為提取材料，先將魚皮用水洗凈后放在稀堿水中浸泡后去除其上的雜蛋白，再以醋酸水溶液溶解膠原蛋白后加酶水解，使膠原蛋白形成小分子肽，并去除苦味肽后以活性炭過濾脫色，最后濃縮、干燥，制成膠原蛋白肽。以上這些方法存在以下問題①工藝復(fù)雜。這些方法都需要經(jīng)歷除雜蛋白、 去除脂肪，提取膠原蛋白再酶解膠原蛋白得到膠原蛋白肽這幾個(gè)程序，工藝復(fù)雜；②污染環(huán)境。為了去除魚皮上的雜蛋白和脂肪，需要加入化學(xué)試劑，帶來了環(huán)境污染的問題；③成本高。以上這些方法，程序多工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，再加上需要加入昂貴的蛋白酶，進(jìn)一步增加了生產(chǎn)成本?！秹A性蛋白酶水解羅非魚皮提取膠原蛋白肽的最佳條件研究》(食品研究與開發(fā)， 2008年第9期)一文報(bào)道了一種以羅非魚皮為原料制備膠原蛋白肽的方法，該方法是先將
3羅非魚皮加入脂肪酶酶解去除脂肪，然后再加蛋白酶酶解得到膠原蛋白肽。該方法雖然在整個(gè)程序中沒有加入化學(xué)試劑，但存在著脂肪去除不徹底，經(jīng)過脫脂處理的魚皮脂肪含量仍有0. 37% ；另外需要加入昂貴的蛋白酶和脂肪酶，膠原蛋白肽生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以魚皮為原料制備膠原蛋白肽的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法工藝簡單，成本低廉，且環(huán)保不污染環(huán)境。本發(fā)明提供的一種以魚皮為原料制備膠原蛋白肽的方法，包括以下步驟(1)在發(fā)酵罐中加入水，并于121°C滅菌20min ；(2)清除魚皮上的魚鱗及皮下組織，用自來水洗凈后浙干，剪成IXlcm的碎片，剪成的碎片于75%乙醇中浸泡15min，取出用無菌水浸泡沖洗3 5次后浙干；(3)將用無菌水浸泡沖洗后浙干的魚皮碎片加入到冷卻到室溫的發(fā)酵罐中，使魚皮的濃度為4% 8% ；(4)向發(fā)酵罐中接入通過PDA液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)好菌種，接入的菌種為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌中的一種，接入的菌種量為 5%，接入的菌種的菌齡為14h 18h ；(5)發(fā)酵過程的控制，發(fā)酵溫度為30°C 37°C，溶解氧為30% 40%，發(fā)酵時(shí)間為 48 56h ；(6)發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液經(jīng)過濾去除菌體，過濾后經(jīng)100°C滅酶5min，滅酶后再進(jìn)行真空濃縮、噴霧干燥而得到膠原蛋白肽。與現(xiàn)有的以魚皮為原料制備膠原蛋白肽的方法相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)(1)工藝簡單本發(fā)明通過直接加菌發(fā)酵的方法來制備膠原蛋白肽，微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生脂肪酶和蛋白酶。脂肪酶酶解脂肪，其酶解產(chǎn)物被微生物作為碳源完全利用，從而使脂肪得到去除。蛋白酶酶解雜蛋白提取出膠原蛋白，并將膠原蛋白進(jìn)一步酶解得到膠原蛋白肽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將雜蛋白的去除、脂肪的去除、膠原蛋白的提取和酶解膠原蛋白這四道程序通過加菌發(fā)酵這一個(gè)程序而得以完成，工藝大大簡化。(2)成本低廉本發(fā)明不但通過簡化膠原蛋白肽制備工藝而降低其生產(chǎn)成本；而且其制備膠原蛋白肽的過程中，不用加入昂貴的蛋白酶，進(jìn)一步降低其制備膠原蛋白肽的生產(chǎn)成本。(3)環(huán)保無污染與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的制備方法不需要加入化學(xué)試劑進(jìn)行去除雜蛋白和脂肪，不會(huì)帶來環(huán)境污染的問題。本發(fā)明通過加菌發(fā)酵法制備膠原蛋白肽，大大降低了膠原蛋白肽制備的生產(chǎn)成本，且純度高，質(zhì)量好，還不會(huì)帶來環(huán)境污染的問題，有著很好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一種以魚皮為原料制備膠原蛋白肽的方法，包括以下步驟(1)在發(fā)酵罐中加入水，并于121°C滅菌20min ；(2)清除魚皮上的魚鱗及皮下組織，用自來水洗凈后浙干，剪成IXlcm的碎片，剪成的碎片于75%乙醇中浸泡15min，取出用無菌水浸泡沖洗3 5次后浙干；
(3)將用無菌水浸泡沖洗后浙干的魚皮碎片加入到冷卻到室溫的發(fā)酵罐中，使魚皮的濃度為4% 8% ；(4)向發(fā)酵罐中接入通過PDA液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)好菌種，接入的菌種為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌中的一種，接入的菌種量為 5%，接入的菌種的菌齡為14h 18h ；(5)發(fā)酵過程的控制，發(fā)酵溫度為30°C 37°C，溶解氧為30% 40%，發(fā)酵時(shí)間為 48 56h ；(6)發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液經(jīng)過濾去除菌體，過濾后經(jīng)100°C滅酶5min，滅酶后再進(jìn)行真空濃縮、噴霧干燥而得到膠原蛋白肽。為了更好地理解本發(fā)明，下面就原料的選擇、發(fā)酵菌種的選擇、發(fā)酵參數(shù)的選擇結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。實(shí)施例1在發(fā)酵罐中加入水50公斤的水，并于121°C滅菌20min。取冷凍保藏的羅非魚魚皮，在室溫下解凍，清除魚皮上的魚鱗及皮下組織，用自來水洗凈后浙干。稱取2公斤洗凈后浙干的魚皮，剪成IX Icm的碎片，剪成的碎片于75%乙醇中浸泡15min，取出用無菌水浸泡沖洗3 5次后浙干，并將浙干后的魚皮加入到冷卻到室溫的發(fā)酵罐中。向發(fā)酵罐中接入菌齡為14h的，通過PDA液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)好的納豆芽孢桿菌菌種2. 5L。發(fā)酵溫度為 300C，溶解氧為40%，發(fā)酵時(shí)間為56h。發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液經(jīng)過濾去除菌體，過濾后經(jīng)100°C 滅酶5min，滅酶后進(jìn)行真空濃縮、噴霧干燥得到膠原蛋白肽。實(shí)施例2在發(fā)酵罐中加入水50公斤的水，并于121°C滅菌20min。取冷凍保藏的金槍魚魚皮，在室溫下解凍，清除魚皮上的魚鱗及皮下組織，用自來水洗凈后浙干。稱取4公斤洗凈后浙干的魚皮，剪成IX Icm的碎片，剪成的碎片于75%乙醇中浸泡15min，取出用無菌水浸泡沖洗3 5次后浙干，并將浙干后的魚皮加入到冷卻到室溫的發(fā)酵罐中。向發(fā)酵罐中接入菌齡為18h的通過PDA液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)好的枯草芽孢桿菌菌種0. 5L。發(fā)酵溫度為 37°C，溶解氧為30%，發(fā)酵時(shí)間為48h。發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液經(jīng)過濾去除菌體，過濾后經(jīng)100°C 滅酶5min，滅酶后進(jìn)行真空濃縮、噴霧干燥得到膠原蛋白肽。實(shí)施例3在發(fā)酵罐中加入水50公斤的水，并于121°C滅菌20min。取冷凍保藏的軍曹魚魚皮，在室溫下解凍，清除魚皮上的皮下組織，用自來水洗凈后浙干。稱取3公斤洗凈后浙干的魚皮，剪成IX Icm的碎片，剪成的碎片于75%乙醇中浸泡15min，取出用無菌水浸泡沖洗 3 5次后浙干，并將浙干后的魚皮加入到冷卻到室溫的發(fā)酵罐中。向發(fā)酵罐中接入菌齡為 16h的通過PDA液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)好的地衣芽孢桿菌菌種1. 5L。發(fā)酵溫度為33°C，溶解氧為35%，發(fā)酵時(shí)間為52h。發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液經(jīng)過濾去除菌體，過濾后經(jīng)100°C滅酶5min， 滅酶后進(jìn)行真空濃縮、噴霧干燥得到膠原蛋白肽。
權(quán)利要求
1.一種利用魚皮制備膠原蛋白肽的方法，其特征在于包括以下步驟(1)在發(fā)酵罐中加入水，并于121°c滅菌20min;(2)清除魚皮上的魚鱗及皮下組織，用自來水洗凈后浙干，剪成IXlcm的碎片，剪成的碎片于75%乙醇中浸泡15min，取出用無菌水浸泡沖洗3 5次后浙干；(3)將用無菌水浸泡沖洗后浙干的魚皮碎片加入到冷卻到室溫的發(fā)酵罐中，使魚皮的濃度為4% 8% ；(4)向發(fā)酵罐中接入通過PDA液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)好的菌種，接入的菌種量為 5%，接入的菌種的菌齡為14h 18h ；(5)發(fā)酵過程的控制，發(fā)酵溫度為30°C 37°C，溶解氧為30% 40%，發(fā)酵時(shí)間為 48 56h ；(6)發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液經(jīng)過濾去除菌體，過濾后經(jīng)100°C滅酶5min，滅酶后再進(jìn)行真空濃縮、噴霧干燥而得到膠原蛋白肽。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用魚皮制備膠原蛋白肽的方法，其特征在于它所用的魚皮為新鮮或冰凍保藏的海水魚魚皮和淡水魚魚皮，包括金槍魚魚皮、軍曹魚魚皮、三文魚魚皮、鯊魚魚皮、比目魚魚皮、鱈魚魚皮、羅非魚魚皮、青魚魚皮、草魚魚皮、鯉魚魚皮。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用魚皮制備膠原蛋白肽的方法，其特征在于所采用的發(fā)酵菌種為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌中的一種。全文摘要
一種利用魚皮制備膠原蛋白肽的方法，是將魚皮洗凈、瀝干、剪碎后，首先在75％乙醇中浸泡15min，取出后用無菌水浸泡沖洗3～5次后瀝干；然后再將魚皮加入到裝有無菌水的發(fā)酵罐中，接入菌種進(jìn)行發(fā)酵，且發(fā)酵的魚皮的濃度為4％～8％，接入的菌種量為1％～5％，接入的菌種的菌齡為14h～18h，發(fā)酵溫度為30℃～37℃，溶解氧為30％～40％，發(fā)酵時(shí)間為48～56h，發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液經(jīng)過濾去除菌體，再進(jìn)行滅酶、真空濃縮、噴霧干燥得到膠原蛋白肽。本發(fā)明直接以發(fā)酵法制備膠原蛋白肽，與現(xiàn)有的以魚皮為原料制備膠原蛋白肽的方法相比，簡化了膠原蛋白肽的制備工藝，降低了膠原蛋白肽的生產(chǎn)成本，且環(huán)保不污染環(huán)境，有著良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C12R1/125GK102199646SQ201110066530
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者劉喚明, 孫力軍, 曾少葵, 洪鵬志, 鄧楚津, 雷曉凌 申請人:廣東海洋大學(xué)