一种聚能式脉冲超声辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法
【专利摘要】本发明提供一种聚能式脉冲超声波辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法，本发明属于渔业产品深度开发利用领域。按照下述步骤进行：称取500g鱼鳞，经过粉碎、初步去杂，采用盐酸脱除鱼鳞中矿物质，脱除条件为：酸浓度0.2～0.8mol/L、脱除时间20～100min、液料比10～35mL/g。向脱钙后鱼鳞中加30～60倍水溶解，采用聚能式逆流脉冲超声波辅助热水提取其中胶原蛋白，提取条件为：料液温度40～80℃、提取时间20～70min、提取pH3～8。所用超声参数为：频率28kHz、功率150W、脉冲发出时间4～12s、脉冲间歇时间2～6s。本发明简单易行，操作方便，可应用于连续大规模生产。
【专利说明】一种聚能式脉冲超声辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及渔业加工副产品的开发利用领域，具体涉及健康食品的生产，特指一种聚能式脉冲超声辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法。
【背景技术】
[0002]胶原蛋白是一种纤维状蛋白质，几乎存在于人体每一个组织，包括皮肤、血管、肌腱和牙齿以及血管和肠子中。来自鱼鳞的胶原蛋白被广泛用于医疗产品、化妆品、食品等行业。
[0003]鱼鳞是鱼皮真皮层的变形物，其中含有丰富的蛋白质主要为胶原蛋白和鱼鳞角蛋白，盐分达30%~46%。据统计，我国鱼副产品即下脚料总量每年都达到250万吨以上，其中鱼鳞约占其中的15%，也就是鱼鳞产量每年可达到35万吨以上。并且每年鱼鳞的产量还随着鱼类产品的加工总量递增而逐年递增，鱼鳞中主要含有I型胶原蛋白和羟基磷灰石，从鱼鳞中提取胶原蛋白有很高的经济利用价值。
[0004]近年来胶原蛋白的提取方法主要有酸提取法、碱提取法、酶提取法和热水提取法等。热水提取法虽然成本很低，但是提取率不高。用酸碱提取容易造成肽键水解，使胶原蛋白降解，部分氨基酸解离，提取率低下。酶提取法能够保持胶原蛋白结构的完整性，但是提取成本较高，提取时间长，提取率低下。因此，为了找到能够更高效地提高鱼鳞的利用价值，同时避免资源的浪费，研究提高鱼鳞综合利用的加工方式十分必要。 [0005]借助超声强化鱼鳞胶原蛋白的热水提取效果，利用超声波在作用于介质时产生的机械效应、热效应、空化效应，建立一种新的提取方法，可以改善传统热水提取法存在提取率不高的问题，同时又不会出现碱提取法导致胶原蛋白降解、酶提取法提取成本较高高等问题，具有提取时间短、提取率高、能量消耗少、结构保持完整等特点。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种提取鱼鳞胶原蛋白的新方法，利用聚能式脉冲超声波辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白，可以有效提高胶原蛋白的产率，具有节能、高效、环保的特点。
[0007]本发明上述目的是通过以下技术手段实现的。
[0008]以鱼鳞为原料提取鱼鳞胶原蛋白时，采用如下流程:鱼鳞一粉碎一脱杂蛋白一脱除矿物质一聚能式脉冲超声辅助热水提取一胶原蛋白水提液一离心一收集上清液一干燥脱水一胶原蛋白粉。
[0009]上述方法中所提到超声辅助热水提取操作为:向脱钙后的鱼鳞中加30~60倍鱼鳞重量的自来水溶解，采用聚能式逆流脉冲超声波辅助热水提取其中的鱼鳞胶原蛋白等有效成分，提取条件为:料液温度40~80°C、提取时间20~70min、提取pH3~8，料液以逆流循环的方式通过超声探头。所用聚能式脉冲超声的参数为频率28kHz、功率为150W、脉冲发出时间为4~12s、脉冲间歇时间为2~6s。
[0010]在以上工艺流程中，采用10% (w / v)的NaCl溶液浸泡鱼鳞24h，中间换液一次，除去附载在鱼鳞表面的杂蛋白和鱼银粉，采用盐酸脱去鱼鳞中的矿物质，脱除条件为:酸浓度0.2~0.8mol / L、脱除时间20~lOOmin、液料比为10~35mL / g。本发明所具有的优点是:
[0011]本发明采用聚能式脉冲超声波辅助热水制备鱼鳞胶原蛋白，以胶原蛋白的得率为指标，与传统热水提取方法对比，提取率大为改善。可以在较低的液料比和较短的时间内达到较高的提取率，可以降低生产成本，提高生产效率。本发明采用的处理方法简单易行，操作方便，并且可实现连续大规模生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0013]图1液料比对提取率的影响图。
【具体实施方式】
[0014]本发明通过测定鱼鳞胶原蛋白提取率来衡量本发明制备方法的技术效果，其中羟脯氨酸(Hyp)含量测定采用IS03496:1994 (E)，其中胶原蛋白提取率用以下公式计算:
【权利要求】
1.一种聚能式脉冲超声辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法，其特征在于采用如下工艺流程进行该胶原蛋白的制备:鱼鳞一粉碎一脱杂蛋白一脱除矿物质一超声辅助热水提取一胶原蛋白水提液一离心一收集上清液，即得胶原蛋白溶液，超声辅助提取采用脉冲式施加超声能的方式。
2.根据权利要求1所述的一种聚能式脉冲超声波辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法，其特征在于:向脱钙后的鱼鳞中加30~60倍鱼鳞重量的自来水溶解，采用聚能式逆流脉冲超声波辅助热水提取其中的鱼鳞胶原蛋等有效成分，提取条件为:料液温度40~80°C、提取时间20~70min、提取pH3~8，料液以逆流循环的方式通过超声探头。
3.根据权利要求2所述的一种聚能式脉冲超声波辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法，其特征在于:所用聚能式脉冲超声的参数为频率28kHz、功率为150W、脉冲发出时间为4~12s、脉冲间歇时间为2~6s。
4.根据权利要求1所述的一种聚能式脉冲超声波辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法，其特征在于:采用10% (w / v)的NaCl溶液浸泡鱼鳞24h，中间换液一次，除去附载在鱼鳞表面的杂蛋白和鱼银粉。
5.根据权利要求1所述的一种聚能式脉冲超声波辅助热水提取鱼鳞胶原蛋白的方法，其特征在于:采用盐酸脱去鱼鳞中的矿物质，脱除条件为:酸浓度0.2~0.8mol / L、脱除时间20~lOOmin、液料 比为10~35mL / g。
【文档编号】C07K14/78GK104004086SQ201310484424
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】马海乐, 郝俊杰, 王振斌, 周存山 申请人:江苏江大五棵松生物科技有限公司, 江苏大学