本發明專利技術提供了一種以魚皮為原料制備高純度膠原蛋白的方法,該方法依次包括以下步驟:(1)魚皮粉碎;(2)脫脂;(3)非膠原類蛋白質溶出;(4)清洗;(5)膠原蛋白溶出;(6)膠原蛋白溶液濃縮;(7)膠原蛋白干燥。在低于膠原蛋白變性溫度條件下使魚皮中非膠原類蛋白首先溶出,將溫度控制在膠原蛋白發生變性溫度范圍內且控制溶解時間短于膠原蛋白變性所需的時間,可以獲得水解程度很低或沒有水解的膠原蛋白,該膠原蛋白具有天然結構,獲得的膠原蛋白具有分子量高和純度高等優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種膠原蛋白提取的方法,尤其是。
技術介紹
膠原蛋白是一種是由3條多肽鏈以右手螺旋形式組成的纖維狀蛋白質,作為細胞外基質的重要成份幾乎存在于所有組織,是動物體內含量最豐富的蛋白質。膠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點使其在功能食品、保健品、生物材料、組織工程和生物醫用材料等領域應用十分廣泛。常用的膠原蛋白主要是哺乳動物的皮膚和骨組織以及魚皮或魚磷等。膠原蛋白在許多領域中的應用與其分子量范圍和純度密切相關,生物和醫學等領域中應用的膠原蛋白主要是高分子量和高純度的膠原蛋白,在食品領域用于食品定型等方面的膠原蛋白主要是高分子量膠原蛋白,因此制備高分子量和高純膠原蛋白是拓展其應用范圍的關鍵。由于膠原蛋白在常溫下難于溶于水溶液且難于被體內的生物酶降解,因此制備膠原蛋白常使用酸法、堿法、濃鹽法、酶法、熱降解法或這些方法的組合將其降解后溶出。曾少葵等報道了利用酸溶液從羅非魚魚鱗中提取膠原蛋白并使用酶法制備膠原蛋白多肽的方法(上海海洋大學學報,2009,18 (5) =599-603);劉艷等研究了使用酶法從4種淡水魚魚鱗中提取膠原蛋白的方法(水產科學,2010,29 (4) =221-224);曾嶸報道了鹽酸脫鈣、酶與檸檬酸結合提取膠原蛋白的方法(生物加工過程,2008,6 (5)27-30);陳勝軍等研究了堿法制備膠原蛋白的工藝(水產科學,2004,23 (6) :45-46);此夕卜,單獨使用熱降解法也可以使得膠原蛋白溶出(內蒙古民族大學學報,2010,25(5)525-529)。專利(申請號201010513190. 9)公布了一種屬于酸提取-酸性蛋白酶酶解的復合工藝,專利(申請號201010192216. 4)公布了一種使用柱層析技術并結合膜分離工藝制備膠原蛋白方法;盡管提取膠原蛋白的研究已有許多,但傳統的膠原蛋白提取方法存在許多缺陷,主要包括(I)膠原蛋白分子量范圍寬,由于這些傳統方法主要是將膠原蛋白降解后提高其水溶性導致制備出的膠原蛋白分子量范圍過寬,常常是幾百到二十幾萬道爾頓。(2)蛋白質純度不高,傳統方法制備膠原蛋白過程中非膠原類的蛋白溶出后混入到膠原蛋白溶液,導致制備出的膠原蛋白純度較低。(3)膠原蛋白序列發生變化,膠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殘基,傳統方法制備膠原蛋白過程中這些含酰胺的氨基酸殘基發生脫酰胺現象。膠原蛋白性質與其動物來源密切,哺乳動物來源的膠原蛋白具有較好的熱穩定性,而魚類的膠原蛋白熱穩定性低于哺乳動物來源的膠原蛋白,使用傳統的提取方法從魚皮中提取的膠原蛋白由于降解嚴重而導致其平均分子量不高,因此,以魚皮為原料提取高分子量和高純度膠原蛋白更加困難。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種以魚皮為原料制備高分子量和高純度膠原蛋白的方法。因此,本專利技術提供,其特征在于,該方法依次包括以下步驟⑴魚皮粉碎;⑵脫脂;(3)非膠原類蛋白質溶出;⑷清洗;(5)膠原蛋白溶出;(6)膠原蛋白溶液濃縮;(7)膠原蛋白干燥。魚皮中非膠原類蛋白質的熱穩定性低于膠原蛋白的熱穩定性,在低于膠原蛋白變性溫度條件下,加入酸性溶液可使魚皮中非膠原類的蛋白質首先溶出;將提取過程中溶液的溫度控制在膠原蛋白發生可變性的溫度,可使魚皮中膠原蛋白溶出,從而可以制備出具有較高分子量范圍的膠原蛋白,同時,在提取膠原蛋白之前將非膠原類的蛋白質溶出,提供了最終制備出的膠原蛋白的純度。附圖說明圖I是以魚皮為原料提取高純膠原蛋白的工藝流程圖。 具體實施方式本專利技術提供,其特征在于,該方法依次包括以下步驟(I)魚皮粉碎;(2)脫脂;(3)非膠原類蛋白質溶出;(4)清洗;(5)膠原蛋白溶出;(6)膠原蛋白溶液濃縮;(7)膠原蛋白干燥。在本專利技術中,所述魚皮可以為未經過處理的干魚皮或者濕魚皮,或者粉碎后的干魚皮或者濕魚皮;也可以為經過脫脂和/或脫灰處理的魚皮。在本專利技術中,所述步驟(3)、(4)和(5)可以在任何可以連續分離固液的容器中進行,但在一種優選的實施方式中,所述步驟(3)、(4)和(5)均在提取罐中進行,所述提取罐具有截留魚皮的過濾裝置。步驟(I)魚皮粉碎和(2)脫脂均可按照現有技術進行。在一種優選的實施方式中,所述脫脂是向提取罐內連續注入脫脂劑,脫脂劑與魚皮接觸后從提取罐內流出,脫脂劑加入量為濕態魚皮重量的10-20倍,注入時間控制在18-32小時,溫度控制在18°C以下。脫脂劑可以是5 30體積%的異丙醇水溶液或5 30體積%的正丁醇水溶液。在所述步驟(3)中,非膠原類蛋白的溶出主要是通過控制該步驟的溫度,通常控制該步驟進行的溫度低于魚皮膠原蛋白發生變性的臨界溫度,使非膠原類蛋白從魚皮中溶出,而膠原蛋白仍然保留在魚皮中,借此將膠原蛋白與非膠原類蛋白進行分離從而除去非膠原類蛋白,用于溶解非膠原類蛋白的介質可以為水或酸的水溶液。在一種優選的實施方式中,在所述步驟(3)中將魚皮與酸性水溶液接觸,并控制所述接觸溫度低于所述魚皮膠原蛋白發生變性的臨界溫度,使非膠原蛋白溶出到所述酸性水溶液中。在另一種優選的實施方式中,在所述步驟(3)中,所述非膠原蛋白溶出步驟為連續的方式,所述酸性水溶液的注入可以連續注入,溶有非膠原蛋白的水溶液連續流出。在一種優選的實施方式中,所述非膠原類蛋白質溶出步驟為連續的,所采用的條件包括向提取罐內連續注入酸性水溶液,所述酸性水溶液與濕態魚皮接觸后從提取罐流出,流出速率與所述酸性水溶液的注入速率相等,提取罐內溫度控制在15 40°C,所述酸性水溶液的酸濃度為O. 01 O. 05mol/L,所述酸性水溶液與所述濕態魚皮的重量之比為10 : I 20 : 1,連續注入酸性水溶液的時間控制在6 12小時范圍內。在另一種優選的實施方式中,所述酸性水溶液為醋酸、檸檬酸或鹽酸的水溶液。在所述步驟(3)中,當在連續注入所述酸性水溶液時,連續注入所述酸性水溶液的速度與溶有非膠原蛋白的水溶液連續流出的速度可以相同或不同,但為了使溶有非膠原蛋白的水溶液能夠連續流出,連續注入所述酸性水溶液的速度應當大于或等于溶有非膠原蛋白的水溶液連續流出的速度。但在一種優選的實施方式中,連續注入所述酸性水溶液的速度與溶有非膠原蛋白的水溶液連續流出的速度相等,以使非膠原蛋白一溶出,就立刻流出而與含有膠原蛋白的魚皮分離。 在本專利技術中所述清洗步驟(4)為連續方式,所采用的條件包括連續注入水,使所述水與經過步驟(3)處理后的魚皮接觸后流出,流出速率與連續注入所述水的速率可以相同或不同,但為了使清洗液能夠連續流出,連續注入所述水的速度應當大于或等于流出速率。在一種優選的實施方式中,所述清洗步驟為連續的,所述方法采用的條件包括向所述提取罐內連續注入清水,所述清水與濕態魚皮接觸后從所述提取罐流出,流出速率與所述清水的注入速率相等,所述提取罐內溫度控制在10 30°C,所述清水與所述濕態魚皮的重量之比為6 : I 8 : 1,連續注入所述清水的時間控制在I小時以內。在本專利技術所述的步驟(5)中,膠原蛋白的提取主要是通過控制該步驟的溫度以及清水的加入速率和流出速率。通常該步驟的溫度控制在魚皮膠原蛋白發生熱變性的臨界溫度,使膠原蛋白在熱變性條件下從魚皮中溶出,溶出的膠原蛋白溶液流出后溫度降低,變性的膠原蛋白逐漸恢本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種以魚皮為原料制備高純度膠原蛋白的方法,其特征在于,該方法依次包括以下步驟:(1)魚皮粉碎;(2)脫脂;(3)非膠原類蛋白質溶出;(4)清洗;(5)膠原蛋白溶出;(6)膠原蛋白溶液濃縮;(7)膠原蛋白干燥。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:劉晶琦,張貴鋒,王海燕,劉愛青,孔英俊,蘇志國,
申請(專利權)人:北京盛美諾生物技術有限公司,中國科學院過程工程研究所,海南盛美諾生物技術有限公司,
類型:發明
國別省市:
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