专利名称：一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法
技术领域：
本发明涉及一种鱼鳞深加工领域，属于生物技术领域，尤指一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法。
背景技术：
水产品下脚料的综合利用高值开发技术是国家政策鼓励发展的海洋资源高效综合利用创新技术，而鱼鳞的综合利用高值开发技术更是众多科研工作者研究的热点。近代科学研究表明，鱼鳞主要由胶原蛋白和羟基磷灰石组成，以鱼鳞为原料生产的产品可广泛地应用于食品、医药行业以及化妆品工业。目前，鱼鳞的开发利用途径主要包括
(I)制备鱼鳞胶原。如中国发明专利“未变性鱼鳞胶原的制备方法”(CN100381528C)，该案发明人利用4-10°C低温提取鱼鳞胶原，盐析和膜透析纯化鱼鳞胶原提取液，制备鱼鳞胶原。该工艺制备的鱼鳞胶原为未变性胶原，可广泛应用于生物医学材料，然而该工艺产率太低，难以满足产业化大规模生产。(2)制备食用明胶。如位绍红等(2010)采用混合酶酶解鱼鳞，用盐酸浸溃后进行熬胶，最后浓缩干燥制成成品明胶。鱼鳞明胶为高质量明胶，是强有力的保护胶体，乳化力强，既有助于食物消化，又可抑制牛奶、豆浆等蛋白质因胃酸而引起的凝聚作用。然而明胶产品的附加值较低，产业化利润低。(3)制备羟基磷灰石。如原续波等(2004)采用高温煅烧法从鱼鳞中提取纳米羟基磷灰石，将鱼鳞在不同pH 溶液中浸泡，然后碳化，在高于700°C温度下煅烧直至完全灰化，加入无水乙醇研磨过筛得到羟基磷灰石和β -磷酸三钙的混合物，再经碱性溶液处理，制备羟基磷灰石。可做为大分子生物材料，然而羟基磷灰石产品附加值不高，且鱼鳞中的胶原蛋白做为废弃物排放，易造成环境污染。(4)制备鱼鳞胶原肽。如中国发明专利“鱼胶原低聚肽的加工方法”(CN101297673B)，该案发明人制备平均分子量为700Da的鱼鳞胶原低聚肽，可用于食品、保健品和化妆品领域，产品附加值较高，但制备过程中，鱼鳞中羟基磷灰石作为废弃物排放，易造成环境污染。(5)酸碱法制备鱼鳞胶原肽螯合钙盐。如张晓燕等(2010)利用碱水解黑鱼鱼鳞，制备鱼鳞胶原肽螯合钙盐，可用于食品、保健品和化妆品领域。酸碱法制备胶原肽螯合钙盐成本较低，但制备的产品分子量分布较广，均匀度差，生产中产生的“三废”容易污染环境，不利于工业化生产。
发明内容
针对现有鱼鳞综合利用开发中存在的生产能力低、能耗大、环境污染严重和产品附加值低等问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单安全、成本低、生产规模大、能耗低和资源利用率高的连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，以充分利用鱼鳞下脚料，变废为宝，开发具高附加值鱼鳞胶原肽螯合钙盐产品和鱼鳞胶原肽产品O为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是
一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，包括如下步骤
(1)鱼鳞的预处理
鱼鳞清洗去除颗粒杂质后，投入反应爸中，加入碱溶液搅拌，碱溶液的质量体积浓度为1-5%，搅拌后用水洗净，除掉鱼鳞的脂肪和其它杂质；
(2)鱼鳞胶原多肽和游离钙的提取
将经过预处理并洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入水和相当于鱼鳞投料重量O. 3 — O. 9%的蛋白酶进行酶解，酶解温度为35-50°C，酶解反应pH值控制在1. 5-2. 5，酶解3_6小时；酶解结束后升温到80°C，保温15-35分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液；
(3)鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液的纯化
利用碱调节PH值到5. 5-9后，利用离心机去除鱼鳞胶原肽和游离钙溶液的固体杂质；所得清液用截留相对分子质量为600kD - 300kD的超滤膜去除大分子杂质；
(4)鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液的酶解
向纯化后的溶液中添加相当于鱼鳞投料重量O. 3 — O. 9%的蛋白酶进行酶解，酶解温度为35-60°C，酶解反应pH值控制在5. 5-9，酶解3-6小时；酶解结束后升温到80°C，保温15-35分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液； (5)鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液的螯合
将步骤(4)所述溶液温度降到常温，螯合4-24小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液；
(6)鱼鳞胶原肽螯合钙盐的分离纯化
浓缩步骤(5)所述溶液，浓缩后溶液的质量体积比浓度为10% -40%，加入乙醇溶液混合，离心机分离，得到上清液和沉淀物；
(7)鱼鳞胶原肽螯合钙盐的干燥
取出步骤(6)所述沉淀物，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品；
(8)鱼鳞胶原肽的纯化
取出步骤(6)所述上清液，去除上清液的乙醇后，利用电渗析器去除上清液的无机盐，得到鱼鳞胶原肽溶液；
(9)鱼鳞胶原肽的干燥
利用喷雾干燥快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，得到鱼鳞胶原肽粉成品。所述的步骤(I)预处理所使用的碱为碳酸氢钠或氢氧化钠。所述的步骤(I)预处理搅拌时间为10-12小时。所述的步骤(2)中加入的水相当于鱼鳞重量的5-20倍。所述的步骤(2 )中所用的蛋白酶为胃蛋白酶、酸性蛋白酶中的一种或者两种组合。所述的步骤(2)和步骤(3)和步骤(4)中调节pH用碱为氢氧化隹丐。所述的步骤(2)和步骤(4)中调节pH用酸为盐酸或硫酸中的一种。所述的步骤(3)和步骤(6)中所使用的离心机为转速为4000-14000rpm的离心机。所述的步骤(4)中所用的蛋白酶为木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、鱼鳞鱼皮胶原蛋白水解专用酶、海产品水解专用蛋白酶、风味蛋白酶和碱性蛋白酶中的一种或者任意两种组合。所述的步骤(6)中溶液浓缩用反渗透膜浓缩、蒸发器浓缩或真空浓缩罐浓缩。所述的步骤(6)乙醇加入量为浓缩后反应液体积的5-10倍。所述的步骤(7)和步骤(8)中喷雾干燥的出风温度为70-90°C，进风温度为140-180°C。所述的步骤(8)中去除上清液的乙醇，所用的设备为蒸发器或真空浓缩罐。采用上述方案后，由于本发明与已有技术相比具有以下优点1、现有鱼鳞加工生产的产品互为废弃物，如生产羟基磷灰石时，鱼鳞胶原肽作为废弃物排放；生产胶原肽时，鱼鳞羟基磷灰石作为废弃物排放，不仅增加成本，而且增加环境污染压力。本发明利用鱼鳞中胶原蛋白和羟基磷灰石的不同性质，生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽，充分利用了水产品下脚料鱼鳞，变废为宝。2、现有鱼鳞胶原肽螯合钙盐生产方法主要为酸碱法，容易污染环境。本发明利用酶工程技术生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽，条件温和，质量可控，减少环境污染，属于国家政策支持的清洁工艺，适合规模化生产，生产的产品安全性高，无毒副作用。3、本发明生产的鱼鳞胶原肽螯合钙盐，生物利用度高，具有肽钙双补的功效。生产的鱼鳞胶原肽平均相对分子量小于7KD、蛋白质含量超过90%。总之，本发明采用上述工艺后，所生产的鱼鳞胶原肽螯合钙盐，生物利用率高，具有肽钙双补的功效，安全性高，无毒副作用；生产的鱼鳞胶原肽纯度高，平均相对分子量低。本发明并充分利用了鱼鳞， 变废为宝，在提高资源利用的同时降低环保成本，适合大规模工业化生产。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。本发明所揭示的是一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐以及鱼鳞胶原肽的方法，如
图1所示，该包括如下步骤鱼鳞-水洗除掉鱼鳞颗粒杂质-碱法去除鱼鳞的脂肪和
其它杂质——酶法提取鱼鳞胶原多肽和钙溶液——离心机技术和超滤膜技术纯化鱼鳞胶原多肽和钙溶液——酶法酶解鱼鳞胶原多肽和钙溶液——肽钙螯合技术制备鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液一乙醇沉淀技术和离心机技术分离鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液一沉淀物
水溶解--决速干燥溶液一鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品一上清液浓缩去除乙醇一一
电渗析器分离纯化鱼鳞胶原肽溶液决速干燥鱼鳞胶原肽溶液——鱼鳞胶原肽粉成品。实施例一1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞500kg投入搅拌清洗机中，加入5000kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入5000kg质量体积浓度为5%碳酸氢钠溶液，搅拌10小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。
2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入5000kg的水，加入3kg的胃蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值，并控制反应体系pH为1. 5，酶解温度50°C，酶解6小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和盐酸调节的pH值为7后，利用转速为HOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为600kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离I丐溶液装入反应爸中，加入2. 7kg的鱼鳞鱼皮胶原蛋白水解专用酶和O. 3kg的风味蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值，并控制反应体系PH为7，反应温度50°C，反应6小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合12小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用蒸发器浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为50°C，浓缩后反应液的体积为250升，质量体积比浓度为40%。将浓缩液加入反应釜中，加入2500升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为HOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。
7、取出上述沉淀物，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为70°C，进风温度为140°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为81%，平均相对分子量为6 - 8KD，钙含量为7%。8、取出步骤6上清液，利用蒸发器去除上清液的乙醇后，浓缩温度为50°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的氯化钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为70 °C,进风温度为140 °C,喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为92 %，平均相对分子量小于7KD。实施例二 1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞250kg投入搅拌清洗机中，加入5000kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入5000kg质量体积浓度为3%的碳酸氢钠溶液，搅拌12小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入2500kg的水，加入O. 8kg的胃蛋白酶和O. 7kg的酸性蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值,并控制反应体系pH为1. 5，酶解温度40°C,酶解6小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温35分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和盐酸调节的pH值为7后，利用转速为4000rpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为300kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入1. 5kg的中性蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节PH值，并控制反应体系pH为7，反应温度50°C，反应3小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温15分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合4小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用真空浓缩罐浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为50°C，浓缩后反应液的体积为250升，质量体积比浓度为20%。将浓缩液加入反应釜中，加入2500升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为4000rpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀物，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为70°C，进风温度为140°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为79%，平均相对分子量为6. 5KD，钙含量为7%。8、取出步骤6上清液，利用真空浓缩罐去除上清液的乙醇后，浓缩温度为50°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的氯化钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为70 °C,进风温度为1400C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为90%，平均相对分子量小于7KD。实施例三1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞250kg投入搅拌清洗机中，加入2500kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入2500kg质量体积浓度为1%碳酸氢钠溶液，搅拌12小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入1250kg的水，加入O. 75kg的酸性蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节PH值，并控制反应体系pH为2. 5，酶解温度50°C，酶解6小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和盐酸调节的pH值为8后，利用转速为HOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为600kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入1. 5kg的胰蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节PH值，并控制反应体系pH为8，反应温度35°C，反应6小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合12小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用真空浓缩罐浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为37°C，浓缩后反应液的体积为112. 5升，质量体积比浓度为40%。将浓缩液加入反应釜中，加入1125升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为HOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀物，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为70°C，进风温度为140°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为74%，平均相对分子量为6. 5KD，钙含量为9%。8、取出步骤6所述上清液，利 用真空浓缩罐去除上清液的乙醇后，浓缩温度为370C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的氯化钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为70 °C,进风温度为1400C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为90%，平均相对分子量小于7KD。
实施例四1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞500kg投入搅拌清洗机中，加入8000kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入8000kg质量体积浓度为3%氢氧化钠溶液，搅拌11小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入2500kg的水，加入Ikg的胃蛋白酶和O. 5kg的酸性蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值,并控制反应体系pH为1. 5，酶解温度35°C,酶解3小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温35分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和盐酸调节的pH值为7后，利用转速为4000rpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为600kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入1. 5kg的菠萝蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节PH值，并控制反应体系pH为7，反应温度50°C，反应3小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温30分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合12小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用蒸发器浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为50°C，浓缩后反应液的体积为375升，质量体积比浓度为20%。将浓缩液加入反应釜中，加入1875升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为4000rpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为70°C，进风温度为140°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为87%，平均相对分子量为6. 5 — 35KD，钙含量为5%。8、取出上述上清液，`利用蒸发器去除上清液的乙醇后，浓缩温度为50°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的氯化钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为70 °C,进风温度为1400C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为94%，平均相对分子量小于7KD。实施例五1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞500kg投入搅拌清洗机中，加入3000kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入3000kg质量体积浓度为1%氢氧化钠溶液，搅拌12小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入5000kg的水，加入1. 5kg的胃蛋白酶和1. 5kg的酸性蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值,并控制反应体系pH为1. 5，酶解温度45°C,酶解6小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温15分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和盐酸调节的pH值为5. 5后，利用转速为IOOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为300kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入1. 5kg的木瓜蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节PH值，并控制反应体系pH为5. 5，反应温度60°C，反应4小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温15分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合12小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用蒸发器浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为60°C，浓缩后反应液的体积为250升，质量体积比浓度为40%。将浓缩液加入反应釜中，加入2000升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为lOOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为90°C，进风温度为180°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为79%，平均相对分子量为6. 5KD，钙含量为7%。8、取出上述上清液，利用蒸发器去除上清液的乙醇后，浓缩温度为60°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的氯化钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。
9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为90 °C,进风温度为180°C,喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为93%，平均相对分子量小于7KD。实施例六1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞IOOkg投入搅拌清洗机中，加入IOOOkg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入IOOOkg质量体积浓度为5%碳酸氢钠溶液，搅拌10小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入2000kg的水，加入O. 9kg的胃蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值，并控制反应体系pH为2，酶解温度50°C，酶解4小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温15分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和盐酸调节的pH值为7后，利用转速为IOOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为600kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入O. 27kg的海产品水解专用蛋白酶和O. 03kg的风味蛋白酶,利用氢氧化钙和盐酸调节pH值，并控制反应体系pH为7，反应温度50°C，反应6小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合12小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用蒸发器浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为50°C，浓缩后反应液的体积为100升，质量体积比浓度为20%。将浓缩液加入反应釜中，加入1000升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为lOOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀物，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为80°C，进风温度为160°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为81%，平均相对分子量为6 — 13KD，钙含量为7%。8、取出上述上清液，利用蒸发器去除上清液的乙醇后，浓缩温度为50°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的氯化钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为80 °C,进风温度为1600C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为94%，平均相对分子量小于6KD。实施例七1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞50kg投入搅拌清洗机中，加入500kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入500kg质量体积浓度为3%碳酸氢钠溶液，搅拌11小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。
2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入IOOOkg的水，加入O. 3kg的胃蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值，并控制反应体系pH为2，酶解温度50°C，酶解6小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和盐酸调节的pH值为9后，利用转速为HOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为300kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入O. 3kg的碱性蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节PH值，并控制反应体系pH为9，反应温度50°C，反应6小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合24小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用反渗透膜浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为35 V，浓缩后反应液的体积为100升，质量体积比浓度为10%。将浓缩液加入反应釜中，加入1000升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为HOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀物，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为70°C，进风温度为140°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为84%，平均相对分子量为6. 5KD，钙含量为6%。8、取出上述上清液，利用蒸发器去除上清液的乙醇后，浓缩温度为50°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的氯化钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为70 °C,进风温度为140 °C,喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为92 %，平均相对分子量小于7KD。实施例八1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞50kg投入搅拌清洗机中，加入250kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入250kg质量体积浓度为5%碳酸氢钠溶液，搅拌10小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入500kg的水，加入O. 45kg的胃蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值，并控制反应体系pH为2，酶解温度50°C，酶解6小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温15分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和盐酸调节的pH值为7后，利用转速为IOOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为300kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入O. 25kg的中性蛋白酶和O. 2kg的菠萝蛋白酶，利用氢氧化钙和盐酸调节pH值，并控制反应体系pH为7，反应温度50°C，反应6小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温35分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合24小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用蒸发器浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为50°C，浓缩后反应液的体积为50升，质量体积比浓度为20%。将浓缩液加入反应釜中，加入500升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为lOOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀物，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为70°C，进风温度为140°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为82%，平均相对分子量为3KD，钙含量为7%。8、取出上述上清液，利用蒸发器去除上清液的乙醇后，浓缩温度为50°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的氯化钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为70 °C,进风温度为140 °C,喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为91 %，平均相对分子量小于3KD。 实施例九1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞500kg投入搅拌清洗机中，加入5000kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入5000kg质量体积浓度为3%碳酸氢钠溶液，搅拌12小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入5000kg的水，加入2kg的胃蛋白酶和Ikg的酸性蛋白酶，利用氢氧化钙和硫酸调节pH值,并控制反应体系pH为2，酶解温度45°C,酶解6小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和硫酸调节的pH值为8后，利用转速为HOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为450kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入3kg的胰蛋白酶，利用氢氧化钙和硫酸调节PH值，并控制反应体系pH为8，反应温度35°C，反应6小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合12小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用蒸发器浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为37°C，浓缩后反应液的体积为500升，质量体积比浓度为20%。将浓缩液加入反应釜中，加入2500升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为HOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为70°C，进风温度为140°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为86%，平均相对分子量为2KD，钙含量为3%。8、取出上述上清液，利用蒸发器去除上清液的乙醇后，浓缩温度为37°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的硫酸钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为70 °C,进风温度为140 °C,喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为91 %，平均相对分子量小于2KD。实施例十1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞50kg投入搅拌清洗机中，加入300kg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入300kg质量体积浓度为5%碳酸氢钠溶液，搅拌11小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入500kg的水，加入O. 3kg的酸性蛋白酶，利用氢氧化钙和硫酸调节PH值，并控制反应体系pH为2. 5，酶解温度50°C，酶解4小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和硫酸调节的pH值为9后，利用转速为HOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为450kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入O. 15kg的碱性蛋白酶，利用氢氧化钙和硫酸调节pH值，并控制反应体系pH为9，反应温度50°C，反应6小时，酶解反应结束后升温到80° C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合4小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用反渗透膜浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为30°C，浓缩后反应液的体积为100升，质量体积比浓度为10%。将浓缩液加入反应釜中，加入1000升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为HOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为90°C，进风温度为180°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为91%，平均相对分子量为2-6KD，钙含量为2%。8、取出上述上清液，利用蒸发器去除上清液的乙醇后，浓缩温度为50°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上清液的硫酸钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为90 °C,进风温度为180°c,喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为93%，平均相对分子量小于7KD。实施例1^一 1、以优质鱼鳞作为原料，所选用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞也可以是淡水鱼类鱼鳞。取鱼鳞IOOkg投入搅拌清洗机中，加入IOOOkg的水，清洗3次，除掉颗粒杂质。将水洗后的鱼鳞投入反应釜中，加入IOOOkg质量体积浓度为5%氢氧化钠溶液，搅拌11小时，用水洗净，除掉鱼鳞表面的粘性物质、脂肪和其它杂质。2、将洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入IOOOkg的水，加入O. 9kg的胃蛋白酶，利用氢氧化钙和硫酸调节pH值，并控制反应体系pH为2，酶解温度50°C，酶解6小时，酶解反应结束后，升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液。3、鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液利用氢氧化钙和硫酸调节的pH值为8后，利用转速为HOOOrpm的离心机分离溶液中的固体杂质。清液通过截留相对分子质量为600kD的超滤膜分离纯化，去除大分子杂质。4、将纯化后的鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液装入反应釜中，加入O. 6kg的糜蛋白酶，利用氢氧化钙和硫酸调节PH值，并控制反应体系pH为8，反应温度50°C，反应6小时，酶解反应结束后升温到80°C，保温20分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液。5、鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液，常温下螯合24小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液。6、利用真空浓缩罐浓缩鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液，浓缩温度为50°C，浓缩后反应液的体积为50升，质量体积比浓度为40%。将浓缩液加入反应釜中，加入500升的乙醇溶液混合，静置到沉淀完全。利用转速为HOOOrpm的离心机分离，得到沉淀物和上清液。7、取出上述沉淀，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，出风温度为70°C，进风温度为140°C，喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品，粉成品的蛋白质含量为85%，平均相对分子量为2KD，钙含量为4%。8、取出上述上清液，利用真空浓缩罐去除上清液的乙醇后，浓缩温度为50°C，浓缩后溶液利用电渗析器去除上 清液的硫酸钙，得到鱼鳞胶原肽溶液。9、利用喷雾干燥机快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，出风温度为70 °C,进风温度为140 °C,喷雾干燥结束，得到鱼鳞胶原肽溶液粉成品，粉成品的蛋白质含量为92 %，平均相对分子量小于2KD。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。
权利要求
1.一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于它包括如下步骤(1)鱼鳞的预处理鱼鳞清洗去除颗粒杂质后，投入反应爸中，加入碱溶液搅拌，碱溶液的质量体积浓度为1-5%，搅拌后用水洗净，除掉鱼鳞的脂肪和其它杂质；(2)鱼鳞胶原多肽和游离钙的提取将经过预处理并洗净的鱼鳞置于反应釜中，加入水和相当于鱼鳞投料重量O. 3 — O. 9% 的蛋白酶进行酶解，酶解温度为35-50°C，酶解反应pH值控制在1. 5-2. 5，酶解3_6小时；酶解结束后升温到80°C，保温15-35分钟灭酶，得到鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液；(3)鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液的纯化利用碱调节PH值到5. 5-9后，利用离心机去除鱼鳞胶原肽和游离钙溶液的固体杂质； 所得清液用截留相对分子质量为600kD - 300kD的超滤膜去除大分子杂质；(4)鱼鳞胶原多肽和游离钙溶液的酶解向纯化后的溶液中添加相当于鱼鳞投料重量O. 3 — O. 9%的蛋白酶进行酶解，酶解温度为35-60°C，酶解反应pH值控制在5. 5-9，酶解3_6小时；酶解结束后升温到80°C，保温 15-35分钟灭酶，得到鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液；(5)鱼鳞胶原小肽和游离钙溶液的螯合将步骤(4)所述溶液温度降到常温，螯合4-24小时，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液；(6)鱼鳞胶原肽螯合钙盐的分离纯化浓缩步骤(5)所述溶液，浓缩后溶液的质量体积比浓度为10% -40%，加入乙醇溶液混合，离心机分离，得到上清液和沉淀物；(7)鱼鳞胶原肽螯合钙盐的干燥取出步骤(6)所述沉淀物，水溶解后，利用喷雾干燥快速干燥，得到鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品；(8)鱼鳞胶原肽的纯化取出步骤(6)所述上清液，去除上清液的乙醇后，利用电渗析器去除上清液的无机盐， 得到鱼鳞胶原肽溶液；(9)鱼鳞胶原肽的干燥利用喷雾干燥快速干燥鱼鳞胶原肽溶液，得到鱼鳞胶原肽粉成品。
2.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于所述的步骤(I)预处理所使用的碱为碳酸氢钠或氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于所述的步骤(I)预处理搅拌时间为10-12小时。
4.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于所述的步骤(2)中加入的水相当于鱼鳞重量的5-20倍。
5.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于所述的步骤(2)中所用的蛋白酶为胃蛋白酶、酸性蛋白酶中的一种或者两种组口 ο
6.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于所述的步骤(2)和步骤(3)和步骤(4)中调节pH用碱为氢氧化钙。
7.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于所述的步骤(2)和步骤(4)中调节pH用酸为盐酸或硫酸中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于所述的步骤(3)和步骤(6)中所使用的离心机为转速为4000-14000rpm的离心机。
9.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，其特征在于所述的步骤(4)中所用的蛋白酶为木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、鱼鳞鱼皮胶原蛋白水解专用酶、海产品水解专用蛋白酶、风味蛋白酶和碱性蛋白酶中的一种或者任意两种组合。
10.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法， 其特征在于所述的步骤(6)中溶液浓缩用反渗透膜浓缩、蒸发器浓缩或真空浓缩罐浓缩。
11.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法， 其特征在于所述的步骤(6)乙醇加入量为浓缩后反应液体积的5-10倍。
12.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法， 其特征在于所述的步骤(7)和步骤(8)中喷雾干燥的出风温度为70-90°C，进风温度为 140-180°Co
13.根据权利要求1所述的一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法， 其特征在于所述的步骤(8)中去除上清液的乙醇，所用的设备为蒸发器或真空浓缩罐。
全文摘要
一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法，属于生物技术领域，包括如下步骤(1)预处理鱼鳞；(2)酶法提取鱼鳞胶原多肽和钙溶液；(3)纯化上述溶液；(4)酶解上述溶液；(5)肽钙螯合技术制备鱼鳞胶原肽螯合钙盐溶液；(6)分离步骤(5)溶液得到沉淀物和上清液；(7)沉淀物水溶解干燥得鱼鳞胶原肽螯合钙盐粉成品；(8)上清液浓缩去除乙醇再分离纯化得鱼鳞胶原肽溶液；(9)该溶液干燥得到鱼鳞胶原肽粉成品。本方法所生产的鱼鳞胶原肽螯合钙盐产品生物利用度高、安全性高且肽钙双补；所生产的鱼鳞胶原肽产品平均相对分子量低、纯度高。本发明充分利用水产品下脚料鱼鳞，变废为宝，可提高资源利用率、降低环保成本。
文档编号C12P21/06GK103045706SQ20121057788
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者陈俊德, 易瑞灶, 郑美华, 余琳, 许诺华, 陈晖 , 陈思谨, 徐健, 李黄庭 申请人:国家海洋局第三海洋研究所