CN117466993B - 深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及胶原蛋白肽领域，公开了深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法。本发明的酶解液，经过改性微滤膜过滤后，胶原蛋白肽得到了进一步纯化，产品中蛋白质含量高达95.6%，短肽回收率99.1%，脱盐率97.2%；本发明的马来酸蓖麻油酯，和木瓜蛋白酶，氨基肽酶首先进行氨基‑烯烃加成反应，然后和带氨基的聚砜卷式超滤膜的氨基进行氨基‑烯烃加成反应，将蛋白酶，肽基接枝到聚砜卷式超滤膜的表面和微孔，使其与深海鱼胶原蛋白肽的相容性提高，增大了过滤面积，从而提高了短肽回收率。
Description
技术领域
本发明涉及胶原蛋白肽领域，尤其是深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法。
背景技术
深海鱼类胶原蛋白是从深海鱼类中提取的一种营养物质。这种胶原蛋白能美白肌肤，保证肌肤弹性，增强肌肤免疫力，对皮肤损伤、角质层脱落等现象有很好的辅助治疗效果。
公开号为CN108929890A的中国专利申请，公开了一种鱼胶原蛋白肽纳滤分子量分级技术，其特点包括酶解液、一级纳滤、二级纳滤；酶解液：将鱼皮、鱼鳞进行酶解，得到分子量在200-2000道尔顿的鱼胶原蛋白肽，并经活性炭脱色；一级纳滤：将脱色液通过一级纳滤系统，纳滤膜的截留分子量为1000道尔顿；二级纳滤：将经一级纳滤系统的透过液通过二级纳滤系统，截留的分子量为500道尔顿，经二级纳滤系统的浓缩液，即为分子量500-1000道尔顿的胶原蛋白肽。该专利解决了胶原蛋白肽分子量范围分布过宽的问题，适应于化妆品、保健品原料生产行业广泛使用。
授权公告号为CN115918771B的中国专利，公开了一种深海鱼胶原蛋白肽提取工艺，包括处理箱，放料口，处理箱一侧端面上设置有放料口，放料口一侧于处理箱内设置有浸水仓，浸水仓内转动设置有转动筒，转动筒两侧外圆面上沿圆周方向对称连通设置有多个转动气管，两个转动气管之间沿直线方向均匀连通设置有多个横接气管，浸水仓一侧于处理箱内设置有排料仓，排料仓与浸水仓上方滑动设置有固定环板，固定架下方滑动设置有连接底板，连接底板下端面对称滑动设置有两个喇叭罩，喇叭罩内中部转动设置有转动轴，转动轴外圆面沿圆周方向均匀设置有多个转动板，转动板一侧弹动设置有弹动刷板。该发明能够有效的将鱼皮表面的脏器以及鱼鳞等脏物去除。
授权公告号为CN109722461B的中国专利，公开了一种深海鱼胶原蛋白肽及其生产方法。所述深海鱼胶原蛋白肽的生产方法包括将深海鱼鱼皮碎粒依次采用NaOH溶液和HCl溶液浸泡处理，之后加水并利用胶体磨制备成粗胶原蛋白溶液，加热处理，高效率复配酶制剂在不调节pH值且不控制温度的自然条件下酶解，无机纳滤陶瓷膜过滤去除不易溶解和易吸潮的成分，高温高压处理，浓缩以及干燥制粉。采用该发明提供的方法不需要调节酶解pH值、不需要控制酶解温度、酶解时间短、酶添加量少、酶解产物分子量低且集中，并且所制得的深海鱼胶原蛋白肽粉末水复溶性极佳并且储藏过程中不易吸潮结块。
然而以上专利及技术制备的深海鱼胶原蛋白肽，工艺复杂，操作繁琐，且蛋白质含量低，短肽回收率低，脱盐率低。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，本发明提供深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其操作步骤为：
S1：将20-30份深海鱼鱼皮洗净，切成小块，放在60-80份质量浓度为3-5%的NaCl溶液中浸泡20-25h后，清净，打浆；
S2：加入200-300份水，加热至40-50℃，用质量浓度为5-10%的NaOH溶液，调pH至9-10，加2-5份酶，酶解，酶解过程中不断加入NaOH溶液，保证pH维持不变；
S3：酶解结束后，升温至90-100℃灭酶5-10min，过滤，离心，活性炭脱色，得到酶解液；
S4：酶解液，经过改性聚砜卷式微滤膜，过滤，得到深海鱼胶原蛋白肽。
优选的是，所述的深海鱼为大马哈鱼、金枪鱼、遮目鱼、多宝鱼、老虎斑、刺尾鱼、神仙鱼、剑鱼、黄花鱼、秋刀鱼、带鱼、鱿鱼、三文鱼、海鳗中的一种或多种。
优选的是，所述的酶为木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶中的一种或多种。
其中，所述的木瓜蛋白酶，CAS：9001-73-4，结构式为：
。
优选的是，所述的酶解时间为2-6h。
优选的是，所述的改性聚砜卷式微滤膜的操作压力为常压，温度20-25℃。
优选的是，所述的改性聚砜卷式微滤膜的改性方法为：
C1：将聚砜卷式微滤膜进入等离子处理装置，通入氮气和氢气，氮气和氢气体积比=1：（2-4），气体流量为20-30ml/min，得到带氨基聚砜卷式超滤膜；
C2：再加入占带氨基的聚酯聚砜卷式超滤膜质量百分比0.5-3%的改性剂加入装置，采用雾化喷涂的方式；
C3：然后再进入等离子处理装置进行低温等离子处理，取出晾干，得到改性聚砜卷式微滤膜。
优选的是，所述的改性剂的制备方法为：
按照质量份数，将4-10份马来酸蓖麻油酯，120-200份乙醇，0.6-2.3份乙醇钠，0.05-0.3份木瓜蛋白酶，0.001-0.1份氨基肽酶，加入搅拌釜中，40-50℃搅拌100-120min，得到改性剂。
优选的是，所述的等离子处理条件为：采用高频高压放电方式激发，频率20-30KHz，功率在10-15W。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的酶解液，经过改性微滤膜过滤后，胶原蛋白肽得到了进一步纯化，产品中蛋白质含量高达95.6%，短肽回收率99.1%，脱盐率97.2%；
2、本发明不仅可以回收利用深海鱼中的胶原蛋白，扩大了胶原蛋白和活性肽的资源，还可以避免深海鱼等废弃物对环境的污染，促进深海鱼深加工产业的健康发展；
3、本发明的马来酸蓖麻油酯，和木瓜蛋白酶，氨基肽酶首先进行氨基-烯烃加成反应，然后和带氨基的聚砜卷式超滤膜的氨基进行氨基-烯烃加成反应，将蛋白酶，肽基接枝到聚砜卷式超滤膜的表面和微孔，使其与深海鱼胶原蛋白肽的相容性提高，增大了过滤面积，从而提高了短肽回收率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
1、蛋白质含量测定：参照GB5009.5-2010进行；
2、短肽回收率的测定：采用folin-酚法测定；
3、脱盐率测定：氯离子含量测定采用硝酸银滴定法检测。
实施例1：深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其操作步骤为：
S1：将20g深海鱼鱼皮洗净，切成小块，放在60g质量浓度为3%的NaCl溶液中浸泡20h后，清净，打浆；
S2：加入200g水，加热至40℃，用质量浓度为5%的NaOH溶液，调pH至9，加2g酶，酶解，酶解过程中不断加入NaOH溶液，保证pH维持不变；
S3：酶解结束后，升温至90℃灭酶5min，过滤，离心，活性炭脱色，得到酶解液；
S4：酶解液，经过改性聚砜卷式微滤膜，过滤，得到深海鱼胶原蛋白肽。
所述的深海鱼为大马哈鱼。
所述的酶为木瓜蛋白酶，CAS：9001-73-4，结构式为：
。
所述的酶解时间为2h。
所述的改性聚砜卷式微滤膜的操作压力为常压，温度20℃。
所述的改性聚砜卷式微滤膜的改性方法为：
C1：将聚砜卷式微滤膜进入等离子处理装置，通入氮气和氢气，氮气和氢气体积比=1：2，气体流量为20ml/min，得到带氨基聚砜卷式超滤膜；
C2：再加入占带氨基的聚酯聚砜卷式超滤膜质量百分比0.5%的改性剂加入装置，采用雾化喷涂的方式；
C3：然后再进入等离子处理装置进行低温等离子处理，取出晾干，得到改性聚砜卷式微滤膜。
所述的改性剂的制备方法为：
将4g马来酸蓖麻油酯，120g乙醇，0.6g乙醇钠，0.05g木瓜蛋白酶，0.001g氨基肽酶，加入搅拌釜中，40℃搅拌100min，得到改性剂。
所述的等离子处理条件为：采用高频高压放电方式激发，频率20KHz，功率在10W。
实施例2：深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其操作步骤为：
S1：将24g深海鱼鱼皮洗净，切成小块，放在65g质量浓度为4%的NaCl溶液中浸泡22h后，清净，打浆；
S2：加入240g水，加热至45℃，用质量浓度为6%的NaOH溶液，调pH至9，加3g酶，酶解，酶解过程中不断加入NaOH溶液，保证pH维持不变；
S3：酶解结束后，升温至95℃灭酶6min，过滤，离心，活性炭脱色，得到酶解液；
S4：酶解液，经过改性聚砜卷式微滤膜，过滤，得到深海鱼胶原蛋白肽。
所述的深海鱼为金枪鱼。
所述的酶为木瓜蛋白酶，CAS：9001-73-4，结构式为：
。
所述的酶解时间为3h。
所述的改性聚砜卷式微滤膜的操作压力为常压，温度20℃。
所述的改性聚砜卷式微滤膜的改性方法为：
C1：将聚砜卷式微滤膜进入等离子处理装置，通入氮气和氢气，氮气和氢气体积比=1：3，气体流量为25ml/min，得到带氨基聚砜卷式超滤膜；
C2：再加入占带氨基的聚酯聚砜卷式超滤膜质量百分比1%的改性剂加入装置，采用雾化喷涂的方式；
C3：然后再进入等离子处理装置进行低温等离子处理，取出晾干，得到改性聚砜卷式微滤膜。
所述的改性剂的制备方法为：
将6g马来酸蓖麻油酯，150g乙醇，1g乙醇钠，0.1g木瓜蛋白酶，0.04g氨基肽酶，加入搅拌釜中，45℃搅拌105min，得到改性剂。
所述的等离子处理条件为：采用高频高压放电方式激发，频率25KHz，功率在10W。
实施例3：深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其操作步骤为：
S1：将28g深海鱼鱼皮洗净，切成小块，放在75g质量浓度为4%的NaCl溶液中浸泡24h后，清净，打浆；
S2：加入280g水，加热至45℃，用质量浓度为8%的NaOH溶液，调pH至10，加4g酶，酶解，酶解过程中不断加入NaOH溶液，保证pH维持不变；
S3：酶解结束后，升温至95℃灭酶8min，过滤，离心，活性炭脱色，得到酶解液；
S4：酶解液，经过改性聚砜卷式微滤膜，过滤，得到深海鱼胶原蛋白肽。
所述的深海鱼为遮目鱼。
所述的酶为木瓜蛋白酶，CAS：9001-73-4，结构式为：
。
所述的酶解时间为5h。
所述的改性聚砜卷式微滤膜的操作压力为常压，温度25℃。
所述的改性聚砜卷式微滤膜的改性方法为：
C1：将聚砜卷式微滤膜进入等离子处理装置，通入氮气和氢气，氮气和氢气体积比=1：3，气体流量为25ml/min，得到带氨基聚砜卷式超滤膜；
C2：再加入占带氨基的聚酯聚砜卷式超滤膜质量百分比2%的改性剂加入装置，采用雾化喷涂的方式；
C3：然后再进入等离子处理装置进行低温等离子处理，取出晾干，得到改性聚砜卷式微滤膜。
所述的改性剂的制备方法为：
将8g马来酸蓖麻油酯，180g乙醇，2g乙醇钠，0.2g木瓜蛋白酶，0.08g氨基肽酶，加入搅拌釜中，45℃搅拌115min，得到改性剂。
所述的等离子处理条件为：采用高频高压放电方式激发，频率25KHz，功率在15W。
实施例4：深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其操作步骤为：
S1：将30g深海鱼鱼皮洗净，切成小块，放在80g质量浓度为5%的NaCl溶液中浸泡25h后，清净，打浆；
S2：加入300g水，加热至50℃，用质量浓度为10%的NaOH溶液，调pH至10，加5g酶，酶解，酶解过程中不断加入NaOH溶液，保证pH维持不变；
S3：酶解结束后，升温至100℃灭酶10min，过滤，离心，活性炭脱色，得到酶解液；
S4：酶解液，经过改性聚砜卷式微滤膜，过滤，得到深海鱼胶原蛋白肽。
所述的深海鱼为遮目鱼。
所述的酶为木瓜蛋白酶，CAS：9001-73-4，结构式为：
。
所述的酶解时间为6h。
所述的改性聚砜卷式微滤膜的操作压力为常压，温度25℃。
所述的改性聚砜卷式微滤膜的改性方法为：
C1：将聚砜卷式微滤膜进入等离子处理装置，通入氮气和氢气，氮气和氢气体积比=1：4，气体流量为30ml/min，得到带氨基聚砜卷式超滤膜；
C2：再加入占带氨基的聚酯聚砜卷式超滤膜质量百分比3%的改性剂加入装置，采用雾化喷涂的方式；
C3：然后再进入等离子处理装置进行低温等离子处理，取出晾干，得到改性聚砜卷式微滤膜。
所述的改性剂的制备方法为：
将10g马来酸蓖麻油酯，200g乙醇，2.3g乙醇钠，0.3g木瓜蛋白酶，0.1g氨基肽酶，加入搅拌釜中，50℃搅拌120min，得到改性剂。
所述的等离子处理条件为：采用高频高压放电方式激发，频率30KHz，功率在15W。
对比例1：不加入改性剂，其他同实施例1。
对比例2：改性剂不加入木瓜蛋白酶，其他同实施例1。
对比例3：不加入氨基肽酶，其他同实施例1。
表1：各实施例与对比例的测试结果
通过表1各实施例与对比例的数据分析，本发明的酶解液，经过改性微滤膜过滤后，胶原蛋白肽得到了进一步纯化，产品中蛋白质含量高达95.1%，短肽回收率98.8%，脱盐率96.8%。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。
Claims (4)
1.深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其特征在于：其操作步骤为：
S1：将 20-30 份深海鱼鱼皮洗净，切成小块，放在 60-80 份质量浓度为 3-5% 的NaCl 溶液中浸泡 20-25h 后，清净，打浆；
S2：加入 200-300 份水，加热至 40-50℃，用质量浓度为 5-10%的 NaOH 溶液，调 pH至 9-10，加 2-5 份酶，酶解，酶解过程中不断加入 NaOH 溶液，保证pH 维持不变；
S3：酶解结束后，升温至 90-100℃灭酶 5-10min，过滤，离心，活性炭脱色，得到酶解液；
S4：酶解液，经过改性聚砜卷式微滤膜，过滤，得到深海鱼胶原蛋白肽；
所述的酶为木瓜蛋白酶；
所述的改性聚砜卷式微滤膜的改性方法为：
C1：将聚砜卷式微滤膜进入等离子处理装置，通入氮气和氢气，氮气和氢气体积比=1：（2-4），气体流量为 20-30ml/min，得到带氨基聚砜卷式微滤膜；
C2：再加入占带氨基的聚酯聚砜卷式微滤膜质量百分比 0.5-3%的改性剂加入装置，采用雾化喷涂的方式；
C3：然后再进入等离子处理装置进行低温等离子处理，取出晾干，得到改性聚砜卷式微滤膜；
所述的改性剂的制备方法为：
按照质量份数，将 4-10 份马来酸蓖麻油酯，120-200 份乙醇，0.6-2.3 份乙醇钠，0.05-0.3 份木瓜蛋白酶，0.001-0.1 份氨基肽酶，加入搅拌釜中，40-50℃搅拌 100-120min，得到改性剂；
所述的等离子处理条件为：采用高频高压放电方式激发，频率 20-30KHz， 功率在 10-15W。
2.根据权利要求 1 所述的深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其特征在于：所述的深海鱼为大马哈鱼、金枪鱼、遮目鱼、多宝鱼、老虎斑、刺尾鱼、神仙鱼、剑鱼、黄花鱼、秋刀鱼、带鱼、鱿鱼、三文鱼、海鳗中的一种或多种。
3.根据权利要求 1 所述的深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其特征在于：所述的酶解时间为 2-6h。
4.根据权利要求 1 所述的深海鱼胶原蛋白肽的膜过滤提纯方法，其特征在于：所述的改性聚砜卷式微滤膜的操作压力为常压，温度 20-25℃。
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