[发明专利]一种利用对虾加工下脚料生产低分子量胶原蛋白肽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶原蛋白肽生产领域，更具体地，本发明涉及一种利用对虾加工下脚料生产低分子量胶原蛋白肽的方法。

背景技术

胶原蛋白是由三条多肽链组成的三股螺旋，相对分子量约为300 kDa。胶原蛋白肽是将动物胶原蛋白经蛋白酶水解后制成的，分子量小于10 kDa。胶原蛋白肽具有较高的消化吸收性，在机体中可促进骨骼的形成、增强低钙水平下骨胶原结构、提高骨强度，达到预防骨质疏松症的作用。特别是由于皮肤中胶原蛋白占70 %，胶原蛋白在皮肤美容方面具有特殊的功效。近年来，胶原蛋白肽在生物医药、食品、化妆品等领域得到了广泛的利用，其产业正在不断发展壮大。传统的胶原蛋白肽生产方法是以动物（猪、牛、鱼）皮或骨骼为原料，经酸碱处理、加热制成胶原蛋白。进一步通过添加商业酶（如胶原酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、复合酶、风味酶）等处理，分解胶原蛋白大分子制备胶原蛋白小肽。

由于传统的胶原蛋白小肽制备方法通常采用两种以上蛋白酶的酶解工艺，酶解温度在50 °C左右。为了提高酶解效果，需调整不同酶的工作pH值，生产工艺复杂、周期长，加上商业酶价格上涨，使胶原蛋白肽的生产成本不断增加。

据中国渔业年鉴报道，2010年，我国对虾产量达到83万吨，其中，南美白对虾（凡纳滨对虾）产量达61万吨。在对虾加工过程中，虾头作为去头冻对虾加工的废弃物约占整虾重量的20 %～30 %。这些下脚料一部分是经过简单的回收用于甲壳素生产或者作为动物饲料，或被丢弃，这不仅造成资源浪费，而且污染环境。实际上，虾头中含有丰富的蛋白酶，如能合理利用，可达到变废为宝的效果。

所以，利用虾头蛋白酶生产胶原蛋白肽方法的开发与利用具有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酶解时间短、能耗低的胶原蛋白肽生产方法。

为实现上述目的，提供以下具体技术方案：

生产低分子量胶原蛋白肽的方法，包括如下步骤：

制备粗酶：将虾头经过处理后获得粗酶；具体为将虾头中的消化腺取出，加入1：4 体积比的冰水混合后用组织捣碎机捣碎，经过滤、离心除杂质、活性炭脱色后获得粗酶；所述离心的转速可以为3000-5000 rpm；或直接取虾头，以1:2重量体积比W/V加冰水混合后用组织捣碎机捣碎，经过滤、离心除杂质、活性炭脱色后获得粗酶。

任选地，所述的粗酶也可经部分纯化或完全纯化。

任选地，所述虾头可以是新鲜虾头；也可以是冻存的虾头；

任选地，所述虾头可以是含有消化酶的任何虾头，可以包括南美白对虾、中国对虾、斑节对虾、墨吉对虾、日本对虾、刀额新对虾的虾头等等；

制备粗胶原蛋白：从动物皮中获得粗胶原蛋白；具体为将经酸碱预处理的动物皮加入缓冲液中，用组织捣碎机充分捣碎，获得粗胶原蛋白；

任选地，所述动物皮比较广泛，可以是猪皮、牛皮、鱼皮；

任选地，所述动物皮是经过处理的动物皮；具体为经过酸碱处理的动物皮；优选为用3倍体积的含1 % H₂0₂的0.05 mol/L NaOH浸泡12 h，用清水漂洗至中性，再加3倍体积的0.05 mol/L HCl浸泡2 h；

用1 mol/L NaOH将粗胶原溶液pH调节至8.0；

酶解：将粗胶原蛋白与粗酶混合后进行酶解得到酶解液；所述酶解步骤为将胶原蛋白与粗酶混合后在20-40 °C下酶解6-10 h；

任选地，所述胶原蛋白与粗酶以100:1-25:1体积比混合。

酶解后处理：去除酶解液中的杂质和酶解不完全的蛋白质，得到酶解后的胶原蛋白肽溶液。所述酶解后处理中去除酶解液中的杂质和酶解不完全的蛋白质的方法采用的是传统的方法。比如用绢布和或离心过滤方法，用绢布过滤去除杂质和残渣、离心过滤去除酶解不完全的蛋白质和其他杂质。

本发明的技术方案还可以包括除去酶解后的胶原蛋白肽溶液中的水分步骤的方法。可以采用纳滤膜方法浓缩和或喷雾干燥方法即可得到液态或粉状小分子胶原蛋白肽成品。

本发明技术方案所制得的粗酶可直接使用或添加5 %海藻糖后冷冻于-18 °C以下冰箱保存备用。

本发明还保护根据上述方法所得到的胶原蛋白肽。

本发明还保护根据上述方法所得到的胶原蛋白肽的用途。

由于来源于对虾消化腺的酶种类多、活力高，本发明制备的胶原蛋白肽分子量在1000 Da以下。