一种非变性海蜇胶原蛋白的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开的是一种W騰制海蜜加工下脚料为原料制备非变性胶原蛋白的方法, 设及食品生物技术领域。本发明工艺简单、成本低廉,制备的胶原蛋白提取率高、结构完整, 适于工业生产,可用于医药、生物材料和美容等领域。 技术背景
[0002] 胶原蛋白是生物体内含量最丰富的结构蛋白,广泛分布在哺乳动物皮肤、骨、血管 和肌腫等结缔组织中,起着支撑、修复和保护的作用。胶原蛋白含有独特的由Ξ条α-肤链 组成的Ξ螺旋结构,一般分子量都比较大,难溶于水和稀碱,某种程度上部分可溶于稀酸或 中性盐,其独特的Ξ螺旋结构,赋予其可成膜性、低免疫原性等优良特性,在食品、医药、美 容、生物材料等领域具有重要地位。
[0003] 由于哺乳动物体内存在大量的胶原蛋白,长期W来,工业上胶原蛋白的提取原料 大部分都是来源于猪皮、牛皮等陆生哺乳动物的毛皮,但是近些年,由于口蹄疫、禽流感等 家畜传染病的影响,人们对于家畜来源制品的安全性的不信任感增强,再者某些地区的宗 教习俗等原因,对家畜制品也会有排斥屯、理,因此,寻找运些家畜毛皮W外的胶原蛋白来源 成为新的研究热点。海洋来源的胶原蛋白拥有其他来源的胶原蛋白所不可比拟的优点,如 含有更多的蛋氨酸(Met)含量、更低的热变性溫度等,越来越受到消费者的喜爱。
[0004] 海蜜是一种暖水性大型食用水母,色鲜味美,兼具多种药用功效,是当前进行人工 养殖的最低等海洋动物之一,具有重要的渔业经济价值。21世纪初期,海蜜产品的市场需求 量日益增加,人工海蜜养殖的技术取得重大突破,海蜜养殖产业快速发展,海蜜的高值化利 用也日益受到人们的关注。研究表明,海蜜皮的干基组分中84. 33%是蛋白质,而在运些蛋 白质中,大部分都是胶原蛋白。因此,海蜜可W作为一个新型的胶原蛋白制备来源,相信在 医药、生物材料和美容领域中都会具有不错的发展前景。
[0005] 目前,胶原蛋白的提取方法可W归类为Ξ种:利用高压辅助提取的物理方法;在 低溫或者热水条件下利用溶剂辅助提取的方法,根据溶剂的类型可分为酸法、碱法和盐法; 利用蛋白酶在一定的溫度和抑下进行酶解提取的酶法。一般来说,高压、高溫条件提取的 胶原蛋白都已经变性成明胶,只有在低溫环境下提取的胶原才有可能保持胶原蛋白本身的 Ξ螺旋结构。
[0006] 在现有的胶原蛋白制备技术中,酸提取法和酶法是最为广泛使用的,但是在运些 技术中还存在着两个方面的问题:一方面,胶原蛋白得率不高,酸提取法的胶原得率一般不 超过5%,某些原料甚至不含酸溶性胶原,酶法的胶原得率也在80%W下;另一方面,酶法采 用的反应溫度均在l〇°CW下,成本昂贵,提取时间也在1dW上,不利于工业推广。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种非变性海蜜胶原蛋白的制备方法,W騰制海蜜加工下脚料为原 料,建立在中低溫条件下采用巧樣酸为提取剂的非变性胶原蛋白提取工艺,得到较高纯度 的胶原蛋白产品,有效提高海蜜产品附加值,实现低值海蜜高值化利用,为胶原蛋白的制备 提供新来源。
[0008] 本发明提供的非变性海蜜胶原蛋白的制备方法,所述方法包括如下: (1) 将騰制的海蜜加工下脚料用清水冲洗几遍,再用蒸馈水浸泡,并每隔2h更换一次 蒸馈水,清洗1~2d,取出后揽拌机揽碎至无明显大颗粒,再用四层纱布过滤渐干; (2) 向揽拌获得的海蜜中加入5~20倍体积的丙酬浸泡1~2d,蒸馈水清洗至无味,再 加入5~20倍体积的0. 01~0. 1mol/L的憐酸氨二钢溶液浸泡2~3山蒸馈水清洗至中性,滤 干; (3)称取海蜜皮匀浆于添加含有1. 5~2. 0 wt.%胃蛋白酶的0. 05~0. 07 mol/L巧樣酸 溶液中,使料液比达到1:1. 0~1:3. 0,15~20°C提取8~12 h ; (4)离屯、取上清液加入化Cl溶液,揽拌过夜;离屯、取沉淀重新溶于巧樣酸溶液中,转入 30~50 kDa的透析袋,置于蒸馈水透析2~3 d;冷冻干燥后即得胶原蛋白棉状固体。
[0009] 步骤(2)具体步骤为:添加丙酬至料液比1:5~1:20,静置过夜,大量蒸馈水清洗至 无异味,再用四层纱布过滤渐干;置于5~20倍体积的0. 01~0. 1mol/L的憐酸氨二钢溶液 中浸泡2~3d,每隔6h更换一次溶液,大量蒸馈水清洗至中性,再用四层纱布过滤渐干,于 4 °C存放备用。
[0010] 步骤(3)中巧樣酸浓度0.05mol/l、胃蛋白酶添加量1.5wt.%、料液比(m/V) 1:2. 0,在15°C下提取时间8h。
[0011] 步骤(4)中上清液的化Cl终浓度为1.0 mol/l,重溶的巧樣酸溶液浓度为1 mmol/ L。
[0012] 本发明的优点在于:W騰制海蜜加工下脚料为原料,为海蜜高值化利用提供理论 基础,为胶原蛋白的制备提供新途径;该工艺建立在中低溫15~2(TC条件下,与传统工艺相 比提升了 10~15°C,大幅度降低了溫控成本;将提取阶段的时间控制在了 8h,与现有的技 术中24~72h的长时间浸提相比,大大缩短了制备时间,更易实现工业化生产;获得的胶原 蛋白提取率高,可W达到97%W上,提高原料利用率,实现了资源最大化;该胶原蛋白还兼 具色泽白、纯度高、结构完整、易溶于弱酸和低抗原性等优点,可应用于食品、医药、美容、生 物材料等领域。
【附图说明】
[0013] 图1酸种类对胶原蛋白提取率的影响。
[0014] 图2盐酸、巧樣酸对胶原蛋白结构的影响。其中a:Marker,b:巧樣酸提粗胶原蛋 白,C:盐酸提粗胶原蛋白。
[0015] 图3提取溫度对胶原蛋白提取率的影响。
[0016]图4不同提取溫度对胶原蛋白结构的影响。其中a:Marker,b:4°C,C: 10°C, d:15°C,e:20°C,f:25°C,g:30°C。
[0017] 图5酸浓度的确定曲线。
[0018] 图6提取时间的确定曲线。
[0019] 图7料液比的确定曲线。
[0020] 图8加酶量的确定曲线。
[0021] 图9海蜜胶原蛋白的SDS-PAGE图谱。其中a:Marker,b:最优工艺条件制备胶 原蛋白,C:牛皮I型胶原。
[0022] 图10海蜜胶原蛋白的近紫外扫描图谱。
[0023] 图11溫度对海蜜胶原蛋白黏度的影响曲线。
[0024] 图12海蜜胶原蛋白的傅里叶红外光谱。
[00巧]图13化C1浓度对海蜜胶原蛋白溶解度的影响曲线。
[0026] 图14抑值对海蜜胶原蛋白溶解度的影响曲线。
【具体实施方式】
[0027] 实施例1騰制海蜜加工下脚料的预处理 (1) 除盐:将騰制的海蜜加工下脚料用清水冲洗几遍,再用蒸馈水浸泡,并每隔2h更 换一次蒸馈水,清洗1~2d; (2) 匀浆:保持一定比例的水分,揽拌机揽碎至无明显大颗粒,再用四层纱布过滤渐 干; (3) 脱脂:添加丙酬至料液比1:5~1:20,静置过夜,大量蒸馈水清洗至无异味,再用四 层纱布过滤渐干; (4) 去杂蛋白:置于5~2