專利名稱：一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物體中膠原提取技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原，還涉及所述膠原的應(yīng)用。
技術(shù)背景膠原是一種重要的功能性蛋白質(zhì)，它與細(xì)胞增生、分化、運(yùn)動(dòng)、免疫、關(guān)節(jié)潤滑、鈣化、傷口愈合、器官支撐、機(jī)體保護(hù)等密切相關(guān)，現(xiàn)在已引起人們的廣泛關(guān)注。由于其特殊的生物功能，其提取物已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、日用化工、生物合成等眾多領(lǐng)域，如制造藥用膠囊、外科手術(shù)材料、食用明膠、照相明膠、化妝品等。
膠原、明膠、膠原蛋白(多肽)是三個(gè)容易混淆的名詞。膠原是指天然存在于生物體中的一種結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，含有一個(gè)或幾個(gè)由α-鏈組成的三螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域，分子量約為 300KD，它被提取出來后保留三螺旋結(jié)構(gòu)，在生理?xiàng)l件下能自發(fā)形成纖維狀空間高級(jí)結(jié)構(gòu)， 不溶于冷水和熱水，不能被蛋白酶利用，其制品主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)生物材料。明膠是已經(jīng)變性的膠原，即其已喪失了膠原特有三螺旋空間結(jié)構(gòu)，分子量分布范圍變寬，15KD-250KD，不溶于冷水但溶于熱水，不具有生物活性，具有凝膠性，其制品主要應(yīng)用于食品、日用化工行業(yè)。 膠原蛋白(多肽)是膠原的降解產(chǎn)物，膠原的三螺旋結(jié)構(gòu)徹底松開并降解成多分散的肽段， 它是多肽混合物，分子量分布范圍很寬，幾千到幾萬，冷水可溶。廣義上說明膠也屬于膠原蛋白，只是其分子量較大。
目前用于生產(chǎn)膠原制品的原料基本上都是豬、牛等陸生動(dòng)物的皮和骨，膠原蛋白提取研究主要集中在制備食用粘稠劑、凝膠劑上。近年來瘋牛病等人畜共患病的爆發(fā)與流行，使得畜產(chǎn)動(dòng)物來源的膠原制品的安全性受到廣泛質(zhì)疑，不少發(fā)達(dá)國家已經(jīng)禁止使用從牛皮及牛骨中提取的膠原制品。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，近幾年我國水產(chǎn)品年產(chǎn)量均超過4500多萬噸，而每年魚的廢棄物總量就達(dá)到200多萬噸。眾所周知，魚皮、魚鱗及魚骨是水產(chǎn)加工產(chǎn)生的主要廢棄物，這些廢棄物約占原料魚質(zhì)量的40-55%。對(duì)于這些廢棄物如果不進(jìn)行有效處理和利用，不僅會(huì)造成環(huán)境的污染，還會(huì)浪費(fèi)大量的寶貴資源。據(jù)了解，目前水產(chǎn)加工企業(yè)直接將魚皮、魚骨賣給魚粉加工企業(yè)，價(jià)格低廉。其實(shí)魚皮、魚鱗及魚骨中含有大量的膠原，魚體內(nèi)約80%的膠原分布在魚皮、魚鱗及魚骨中，如魚皮中膠原含量約為20%，魚鱗中約含50%左右的膠原。如能將這些廢棄物中的膠原提取出來，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此從水產(chǎn)原料中提取得到安全、衛(wèi)生、無害的膠原制品具有廣泛的市場(chǎng)前景。
黑鰈魚皮除去水分基本上全是蛋白質(zhì)，脂肪、碳水化合物和灰分含量很低。蛋白質(zhì)占魚皮干重的股原占總蛋白含量的98. 91%,而股原占蛋白質(zhì)的83. 75%,所以魚皮是父原提取的良好原料。由于黑鰈魚皮中脂肪含量微量，所以在膠原蛋白提取過程中不用進(jìn)行專門脫脂處理。
蛋白質(zhì)和灰分是黑鰈魚鱗的主要成分，二者之和超過魚鱗總重的80%。魚鱗中蛋白質(zhì)主要由膠原和硬蛋白組成，其中膠原占總蛋白含量的92. 86%，可見魚鱗也是膠原蛋白的良好來源。魚鱗中含有豐富的無機(jī)質(zhì)，主要是以羥基磷灰石形式存在，含有豐富的鈣質(zhì)。因?yàn)轸~鱗中的膠原與羥基磷灰石緊密結(jié)合，形成致密的結(jié)構(gòu)，同時(shí)硬蛋白還在表面起保護(hù)作用，這二者的存在可能會(huì)影響膠原蛋白的提取。
現(xiàn)有技術(shù)中也有從魚皮魚鱗中提取膠原的報(bào)道，例如專利號(hào)為200610036860. 6 的中國發(fā)明專利，公開了在羅非魚皮中加入正己烷，脫脂后用NaOH溶液除雜蛋白，然后用醋酸溶液提取膠原蛋白的方法。申請(qǐng)?zhí)枮?00410071942. 5的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了去除脂肪和雜質(zhì)后，使用堿性蛋白酶和酸性及中性蛋白酶協(xié)同水解制得膠原蛋白的方法，但其針對(duì)的范圍為海魚皮和淡水魚皮，不同的魚皮，成分不同，本領(lǐng)域技術(shù)人員很難預(yù)測(cè)所有的魚皮使用這種方法都可以成功并且高提取率的提取膠原蛋白
發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上從魚皮、魚鱗中提取膠原方法的單一性和提取率低，未有從黑鰈魚皮和魚鱗中提取膠原記載的問題，本發(fā)明提供了一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原。
本發(fā)明還提供了所述從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原的應(yīng)用。
本發(fā)明是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原，是通過以下步驟得到的將帶鱗黑鰈魚皮清洗后，斬至糜狀，用氫氧化鈉浸泡，過濾，洗至中性，過濾，用復(fù)合酶提取，復(fù)合酶為胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和Alcalase復(fù)合蛋白酶按照活度比1:1:2復(fù)合而成，總活度為O. 04-0. 08 IU/g，提取時(shí)間為3-5小時(shí)，溫度為40-60。。，pH為4_8，料液比為 1:8-15。
Alcalase是丹麥諾維信公司生產(chǎn)的復(fù)合蛋白酶，近年來廣泛用于膠原蛋白的提取，對(duì)膠原有較強(qiáng)的水解能力，能夠破壞三股螺旋結(jié)構(gòu)，從而使膠原空間結(jié)構(gòu)解體，膠原蛋白提取率很聞。
所述的膠原，提取時(shí)間為4小時(shí)，溫度為50°C，pH為6，料液比為1:12。
所述的膠原，復(fù)合酶總活度為O. 06IU/g。
所述的膠原，斬至糜狀的帶鱗黑鰈魚皮使用10倍體積的O. IM氫氧化鈉浸泡12h。
所述的膠原用于無骨魚生產(chǎn)中的粘合劑。
由于魚鱗和魚皮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為18%和82%，所以提取率主要取決于魚皮。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原在保證提取率的同時(shí)， 提取的膠原粘度高，使用于無骨魚生產(chǎn)中的粘合劑，既生態(tài)環(huán)保又節(jié)約成本；使用復(fù)合酶提取，保證提取率的同時(shí)，還盡可能得到粘度高的膠原。提取的膠原用于食品粘合劑，粘合性能好，無異味，口感好，安全。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明。
實(shí)施例I :一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原，是通過以下步驟得到的將帶鱗黑鰈魚皮清洗后，斬至糜狀，用氫氧化鈉溶液浸泡，過濾，洗至中性，過濾，用復(fù)合酶提取，復(fù)合酶為胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和Alcalase復(fù)合蛋白酶按照活度比1:1:2復(fù)合而成，總活度為O. 04IU/g，提取時(shí)間為5小時(shí)，溫度為40°C，pH為4，料液比為1:15。
斬至糜狀的帶鱗黑鰈魚皮使用10倍體積的O. IM氫氧化鈉浸泡12h，使用其它濃度的也是可以實(shí)現(xiàn)。
測(cè)定提取率為88. 8%。
實(shí)施例2 一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原，是通過以下步驟得到的將帶鱗黑鰈魚皮清洗后，斬至糜狀，用氫氧化鈉溶液浸泡，過濾，洗至中性，過濾，用復(fù)合酶提取，復(fù)合酶為胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和Alcalase復(fù)合蛋白酶按照活度比1:1:2復(fù)合而成，總活度為O. 08IU/g，提取時(shí)間為3小時(shí)，溫度為60°C, pH為8，料液比為1:8。
測(cè)定提取率為90. 7%。
實(shí)施例3 一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原，是通過以下步驟得到的將帶鱗黑鰈魚皮清洗后，斬至糜狀，用氫氧化鈉溶液浸泡，過濾，洗至中性，過濾，用復(fù)合酶提取，復(fù)合酶為胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和Alcalase復(fù)合蛋白酶按照活度比1:1:2復(fù)合而成，總活度為O. 06IU/g，提取時(shí)間為4小時(shí)，溫度為50°C，pH為6，料液比為1:12。
測(cè)定提取率為92. 0%。
對(duì)比實(shí)施例I :與實(shí)施例3相比，只使用胃蛋白酶進(jìn)行提取，其余工藝條件同實(shí)施例3完全一致。提取率為35. 6%ο
對(duì)比實(shí)施例2 與實(shí)施例3相比，只使用木瓜蛋白酶進(jìn)行提取，其余工藝條件同實(shí)施例3完全一致。提取率為42. 6%ο
對(duì)比實(shí)施例3 與實(shí)施例3相比，只使用Alcalase復(fù)合蛋白酶進(jìn)行提取，其余工藝條件同實(shí)施例3完全一致。提取率為65.6%。
一、特性粘度測(cè)定因?yàn)楸景l(fā)明的膠原是用于食品粘合劑，所以提取工藝不光要考慮提取率，還應(yīng)考慮其功能特性即粘性。
采用烏氏粘度法測(cè)定。溫度為25±0.05°C，取上述各實(shí)施例及對(duì)比實(shí)施例得到的凍干后的膠原粉O. 5g，溶于水，定容至100ml。測(cè)定其1、2/3、1/2濃度時(shí)的流出時(shí)間，以溶劑水為對(duì)照。
計(jì)算公式為增比粘度nsp=t/tQ-l比濃粘度nsp/c外推至濃度為零時(shí)的比粘度即為特性粘度，即[n I=Limc ^ O nsp/c。
式中，t為樣品流出時(shí)間，t0為溶劑流出時(shí)間，C為樣品濃度。
各實(shí)施例特性粘度數(shù)據(jù)如下表所示。
權(quán)利要求
1.一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原，其特征是通過以下步驟得到的將帶鱗黑鰈魚皮清洗后，斬至糜狀，用氫氧化鈉溶液浸泡，過濾，洗至中性，過濾，用復(fù)合酶提取，復(fù)合酶為胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和Alcalase復(fù)合蛋白酶按照活度比1:1:2復(fù)合而成，總活度為O. 04-0. 08 IU/g，提取時(shí)間為3-5小時(shí)，溫度為40-60。。，pH為4_8，料液比為 1:8-15。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠原，其特征在于提取時(shí)間為4小時(shí)，溫度為50°C，pH為6， 料液比為1:12。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠原，其特征在于復(fù)合酶總活度為O.06IU/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠原，其特征在于斬至糜狀的帶鱗黑鰈魚皮使用10倍體積的O.IM氫氧化鈉浸泡12h。
5.一種權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的膠原用于無骨魚生產(chǎn)中的粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物體中膠原提取技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原將帶鱗黑鰈魚皮清洗后，斬至糜狀，用氫氧化鈉浸泡，過濾，洗至中性，過濾，用復(fù)合酶提取，復(fù)合酶為胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和Alcalase復(fù)合蛋白酶按照活度比1:1:2復(fù)合而成，總活度為0.04-0.08IU/g，提取時(shí)間為3-5小時(shí)，溫度為40-60℃，pH為4-8，料液比為1:8-15。膠原用于無骨魚生產(chǎn)中的粘合劑。使用復(fù)合酶提取，從帶鱗黑鰈魚皮中提取的膠原在保證提取率的同時(shí)，提取的膠原粘度高，使用于無骨魚生產(chǎn)中的粘合劑，既生態(tài)環(huán)保又節(jié)約成本；提取的膠原用于食品粘合劑，粘合性能好，無異味，口感好，安全。
文檔編號(hào)A23L1/03GK102936611SQ20121044958
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者苑德順, 彭英海, 申照華, 郭曉華, 王平, 孫愛華 申請(qǐng)人:山東美佳集團(tuán)有限公司