本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種窄分子量范圍的魚(yú)膠原蛋白肽的制備方法，包括下述步驟：(1)酶解原料：將魚(yú)皮、魚(yú)鱗等大分子原料水溶液以生物酶進(jìn)行酶解，得到分子量在200-2000道爾頓的魚(yú)膠原蛋白肽，并經(jīng)活性炭脫色；(2)對(duì)分子量為200-2000道爾頓的魚(yú)膠原蛋白肽進(jìn)行二次納濾，濾除分子量1000道爾頓以上和500道爾頓以下的魚(yú)膠原蛋白肽，從而得到分子量在500-1000之間的魚(yú)膠原蛋白肽。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)的制備方法以特定的生物酶和納濾技術(shù)將魚(yú)膠原蛋白肽進(jìn)行分子量分級(jí)，從而得到一種分子量范圍分布更加集中，更具生理活性，適用做化妝品原料的膠原蛋白肽。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種魚(yú)膠原蛋白原料的加工處理工藝，屬于化學(xué)領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
目前，在國(guó)內(nèi)外所普遍使用的作為化妝品原料的魚(yú)皮或魚(yú)鱗生產(chǎn)的膠原蛋白肽，其分子量分布范圍很寬，在200-2000道爾頓。而化妝品生產(chǎn)所用的膠原蛋白肽的分子量要求在500-1000道爾頓，未經(jīng)過(guò)分子量分級(jí)的膠原蛋白肽不適合用于美容化妝品行業(yè)。另外在加工過(guò)程中普遍使用真空加熱濃縮，降低了產(chǎn)品的生理活性。傳統(tǒng)上，為了得到分子量范圍較窄的魚(yú)膠原蛋白肽，本領(lǐng)域發(fā)展了堿法、鹽法、酸法、酶法等多種方式對(duì)原料進(jìn)行加工的方法，在工業(yè)實(shí)踐中申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)這些方法雖然可以有效分解大分子的膠原蛋白原料，但是其存在諸多缺點(diǎn)，尤其是水解膠原蛋白過(guò)程耗時(shí)太久，水解效率太差，導(dǎo)致后續(xù)的生產(chǎn)工藝效率受到很大影響。雖然采用酶法在一定長(zhǎng)度上加快了水解速度，但是采用已有的胃蛋白酶、木瓜蛋白酶等生物酶對(duì)原料進(jìn)行水解對(duì)溫度、酸堿性等參數(shù)要求嚴(yán)苛，不易控制，同時(shí)即使采用這些生物酶，水解過(guò)程也需要5小時(shí)左右。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種魚(yú)膠原蛋白肽的制備方法，能夠有效制備分子量在500-1000道爾頓之間的魚(yú)膠原蛋白肽，與已有的加工工藝相比，本專(zhuān)利技術(shù)的制備方法能夠提供窄分子量范圍的魚(yú)膠原蛋白肽，分子量范圍分布更加集中，更具生理活性，適用做化妝品原料；并且與已有的方案相比，本專(zhuān)利技術(shù)的制備方法有效加快了加工速度，降低了溫度、酸堿性等制備參數(shù)要求，大大降低了生產(chǎn)難度，提高了生產(chǎn)效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:`，包括下述步驟:(I)酶解原料:將魚(yú)皮、魚(yú)鱗等大分子原料水溶液以生物酶進(jìn)行酶解，得到分子量在200-2000道爾頓的魚(yú)膠原蛋白肽，并經(jīng)活性炭脫色；(2)對(duì)分子量為200-2000道爾頓的魚(yú)膠原蛋白肽進(jìn)行二次納濾，濾除分子量1000道爾頓以上和500道爾頓以下的魚(yú)膠原蛋白肽，從而得到分子量在500-1000之間的魚(yú)膠原蛋白肽。在上述步驟中，步驟(I)用于對(duì)大分子的原料料液進(jìn)行高效分解，使其變?yōu)檩^低分子量的魚(yú)膠原蛋白肽，從而為后續(xù)的納濾步驟提供原料；步驟(2)的二次納濾過(guò)程用于濾除分子量過(guò)高和過(guò)低的魚(yú)膠原蛋白肽從而得到適用于作為化妝品原料的魚(yú)膠原蛋白肽。其中，步驟(I)的生物酶選擇、溫度、酸堿度控制會(huì)對(duì)整個(gè)制備過(guò)程所需時(shí)間產(chǎn)生很大影響。申請(qǐng)人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)對(duì)各種用量和物理參數(shù)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在下述條件下具有較好的制備效率:所述步驟(I)具體過(guò)程為:將魚(yú)皮、魚(yú)鱗等大分子原料與水以1: 1-5的質(zhì)量比在攪拌罐中攪拌成料液；將料液溫度控制在30-45攝氏度，料液的pH值調(diào)整至6.5-8.8 ;將生物酶按照與原料1: 30-70的質(zhì)量比加入料液中，攪拌均勻；酶解完全后，升溫到95-100度滅酶。優(yōu)選的，所述料液溫度為40-42攝氏度，料液的pH值為7.8-8.5，其它的溫度范圍或其它PH范圍雖然有可能是最符合生物酶活性的環(huán)境，但是申請(qǐng)人在試驗(yàn)中驚喜的發(fā)現(xiàn)，在40-42攝氏度，pH值為7.8-8.5這個(gè)范圍下，是結(jié)合了生物酶的活性、大分子原料液的水解、酶解過(guò)程的穩(wěn)定性、酶解時(shí)間的最佳組合范圍。在本專(zhuān)利技術(shù)中，所用的生物酶可以是本領(lǐng)域任意可用的用來(lái)水解大分子生物原料的蛋白酶，包括但不限于胰蛋白酶、水解蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶等，優(yōu)選的，所述生物酶為胰蛋白酶，更優(yōu)選的，所述生物酶為胰蛋白酶、胃蛋白酶的復(fù)合物，二者的質(zhì)量比為1: 0.1-0.3。采用胰蛋白酶，結(jié)合上述優(yōu)選的反應(yīng)條件，本專(zhuān)利技術(shù)得以將酶解過(guò)程加快在3.5-3.8小時(shí)，采用胰蛋白酶、胃蛋白酶的復(fù)合物，本專(zhuān)利技術(shù)的酶解過(guò)程能夠在3.0-3.5小時(shí)內(nèi)完成，相對(duì)于傳統(tǒng)的酶解所需的5-9小時(shí)，極大的改善了效率，降低了制備所耗用的時(shí)間。在本專(zhuān)利技術(shù)中，通過(guò)采用納濾膜技術(shù)高效分離所需分子量范圍的魚(yú)膠原蛋白肽，納濾是生物技術(shù)發(fā)展過(guò)程中新興的分離不同分子物質(zhì)的技術(shù)手段，是一種以低壓力為推動(dòng)力，介于反滲透和超濾之間的膜，納濾膜表層孔徑處于納米級(jí)范圍(10_9m)，對(duì)二價(jià)離子具有較高的截留率， 而對(duì)一價(jià)離子具有透過(guò)率。在本專(zhuān)利技術(shù)中，所述步驟(2)的二次納濾分別為:一級(jí)納濾，將脫色的料液通過(guò)一級(jí)納濾系統(tǒng)，利用納濾膜截留分子量不低于1000道爾頓的魚(yú)膠原蛋白肽；二級(jí)納濾，將經(jīng)一級(jí)納濾系統(tǒng)的濾液通過(guò)二級(jí)納濾系統(tǒng)，截留分子量不低于500道爾頓的魚(yú)膠原蛋白肽，所得濃縮液即為分子量500-1000道爾頓的膠原蛋白肽。其濾過(guò)原理如下:一級(jí)納濾采用截留分子量為1000道爾頓的納濾膜，能截留絕大部分分子量1000道爾頓以上的膠原蛋白肽，而讓分子量小于1000道爾頓的膠原蛋白肽、氨基酸和水透過(guò)。納濾的濃縮液回到料液箱進(jìn)行循環(huán)濃縮，透過(guò)液進(jìn)入一級(jí)透過(guò)液料箱。二級(jí)納濾:二級(jí)納濾系統(tǒng)采用截留分子量500道爾頓的納濾膜，截留絕大部分分子量500道爾頓以上的膠原蛋白肽，而讓分子量小于500道爾頓的膠原蛋白肽、氨基酸水透過(guò)。以第一級(jí)納濾透過(guò)液為進(jìn)料，經(jīng)高壓泵后進(jìn)入二級(jí)納濾系統(tǒng)，納濾的濃縮液回到一級(jí)納濾透過(guò)液料箱進(jìn)行循環(huán)濃縮，透過(guò)液進(jìn)入二級(jí)納濾透過(guò)液箱。經(jīng)過(guò)兩級(jí)納濾分級(jí)后，所得到的膠原蛋白肽濃縮液的分子量為500-1000道爾頓。通過(guò)上述過(guò)程，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種能夠?qū)︳~(yú)皮、魚(yú)鱗等大分子原料進(jìn)行高效分解成小分子物質(zhì)并根據(jù)分子量范圍對(duì)其進(jìn)行有效分離的制備方法，不但可將產(chǎn)品的分子量控制在500-1000道爾頓范圍內(nèi)，而且在分級(jí)的同時(shí)還對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了濃縮和脫鹽，節(jié)省了濃縮和脫鹽這兩道工序的費(fèi)用。不僅避免了傳統(tǒng)方法因高溫使產(chǎn)品變性的缺點(diǎn)，而且最大限度的提高了制備效率，降低了制備過(guò)程整體所需時(shí)間。具體實(shí)施例方式在下述實(shí)施例中，本專(zhuān)利技術(shù)給出了本專(zhuān)利技術(shù)的制備方法的若干優(yōu)選實(shí)現(xiàn)，以說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)的效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上對(duì)各種成分用量等調(diào)整均屬于本專(zhuān)利技術(shù)保護(hù)范圍。實(shí)施例1將鮮魚(yú)皮和水按照1: 2的比例加入罐中攪拌成料液，將料液溫度加熱至45度，將料液的pH值調(diào)整到6.5，按照與魚(yú)皮原料1: 50的比例在料液中加入胰蛋白酶，攪拌均勻，4.5小時(shí)后酶解結(jié)束，再升溫到95度，保持30分鐘進(jìn)行滅酶。脫色:滅酶結(jié)束后將溫度降到75度，加入魚(yú)皮原料質(zhì)量9%的活性炭，脫色30分鐘。二次過(guò)濾:首先對(duì)脫色的料液進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過(guò)活性炭脫色的酶解料液進(jìn)入料液箱，經(jīng)增壓泵增壓到布袋過(guò)濾器(優(yōu)選布袋過(guò)濾器的孔徑為2 μ m)，除去廢水中大顆粒的懸浮物和部分有機(jī)物、膠體，以改善膜進(jìn)料液品質(zhì)，然后進(jìn)入第一級(jí)納濾濃縮系統(tǒng)。一級(jí)納濾:采用截留分子量為1000道爾頓的納濾膜，截留絕大部分分子量1000道爾頓以上的膠原蛋白肽，讓分子量小于1000道爾頓的膠原蛋白肽、氨基酸和水透過(guò)。納濾的濃縮液回到料液箱進(jìn)行循環(huán)濃縮，透過(guò)液進(jìn)入一級(jí)透過(guò)液料箱。二級(jí)納濾:以一級(jí)納濾透過(guò)液為原料，經(jīng)高壓泵后進(jìn)入 二級(jí)納濾裝置，納濾的濃縮液回到一級(jí)透過(guò)液料箱進(jìn)行循環(huán)濃縮，透過(guò)液進(jìn)入二級(jí)透過(guò)液箱。采用截留分子量500道爾頓的納濾膜，截留絕大部分分子量500道爾頓以上的膠原蛋白肽，讓分子量小于500道爾頓的膠原蛋白肽、氨基酸水透過(guò)。經(jīng)過(guò)兩級(jí)納濾分級(jí)后，所得到的膠原蛋白肽濃縮液的分子量為500-1000道爾頓，該濃縮液經(jīng)過(guò)噴霧干燥后即得成品。實(shí)施例2將鮮魚(yú)皮和水按照1: 2的比例加入罐中攪拌成料液，加熱到40度，將料液的pH值調(diào)整到8.本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種窄分子量范圍的魚(yú)膠原蛋白肽的制備方法，其特征在于包括下述步驟：(1)酶解原料：將魚(yú)皮、魚(yú)鱗等大分子原料水溶液以生物酶進(jìn)行酶解，得到分子量在200?2000道爾頓的魚(yú)膠原蛋白肽，并經(jīng)活性炭脫色；(2)對(duì)分子量為200?2000道爾頓的魚(yú)膠原蛋白肽進(jìn)行二次納濾，濾除分子量1000道爾頓以上和500道爾頓以下的魚(yú)膠原蛋白肽，從而得到分子量在500?1000之間的魚(yú)膠原蛋白肽。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王茜成，徐強(qiáng)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：青島柯能生物科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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