[发明专利]一种连续生产鱼鳞胶原肽螯合钙盐和鱼鳞胶原肽的方法

说明书

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：

（1）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℃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，用盐酸浸渍后进行熬胶，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℃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。

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，投入反应釜中，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0.3－0.9%的蛋白酶进行酶解，酶解温度为35-50℃，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℃，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0.3－0.9%的蛋白酶进行酶解，酶解温度为35-60℃，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℃，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；