一種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法

一種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法
【專利摘要】本發明屬于生物工程技術領域，具體涉及一種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法。一種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，包括以下步驟：清洗、粉碎、加稀堿液、微波處理1、粗過濾、酶解1、酶解2、滅酶活、脫色、微濾、超濾、濃縮和噴霧干燥。本發明的微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法具有收率高、純度高、溶劑消耗少、成本低和易于工業化生產的優點。本發明整個工藝流程短、時間短，能耗低、污染少、不使用有毒試劑、無污染物排放，達到清潔生產目標。
【專利說明】
一種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法
技術領域
[0001] 本發明屬于生物工程技術領域，具體涉及一種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋 白低聚肽的方法。
【背景技術】
[0002] 魚鰭是魚的游泳器官，分為背鰭、胸鰭、腹鰭、臀鰭、尾鰭、脂鰭（僅見于脂鯉科魚 類、多數鮭魚及鯰魚）等。魚鰭是魚本身不可缺少的一部分，魚鰭通常占魚體重的5-8%，不 僅助其本身快速游動，還可以起到一定的緩和作用。
[0003] 淡水魚魚鰭，取自魚類加工過程中的下腳料，既充分利用了資源，又增加了收入。 淡水魚鰭不僅含有豐富的蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素以及〇 &、？6、1^211等礦物質，而 且富含人體所必需的各種生理活性物質，對人體關節的修復有很好作用。淡水魚鰭的營養 價值、藥用價值、保健價值極高。
[0004] 由淡水魚鰭中蛋白質酶解獲得的活性肽，是目前功能性動物蛋白多肽研究最活躍 的領域之一。充分利用淡水魚豐富蛋白質資源，利用現代生物酶解技術可以將淡水魚鰭中 蛋白質轉化為小分子的蛋白質片段和具有生物活性的小肽。小分子淡水魚鰭蛋白肽不僅有 很好的溶解性、低粘度、抗凝膠形成性，而且在體內消化吸收快，蛋白質利用率高，具有低抗 原性，不會產生過敏反應。微波輔助生物酶解技術反應條件溫和、易操作、能耗低、酶解時間 短(為傳統方法1/5)，不用溶劑、產品安全、品質好，對改善蛋白質的適口性，提高消化率有 積極作用。
[0005] 因此，將魚鰭中蛋白質酶解成具有生物活性的肽類物質，為優質食品、醫藥、保健 品行業提供豐富肽類物質，造福人類。
[0006] 公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應 當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

【發明內容】

[0007] 為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋 白低聚肽的方法。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：
[0009] -種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，包括如下步驟：
[0010] (1)取新鮮淡水魚鰭或冰凍淡水魚鰭，經清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到魚鰭漿 液；
[0011] (2)取步驟(1)所得魚鰭漿液按固液比1:10加入去離子水，然后加入稀堿液調pH值 到9.6，并添加穩定劑，然后膠體磨勻漿至60-80目，至微波提取裝置加熱至60°C，在此溫度 下保持1-1.5h，經400目尼龍布粗過濾，得到淡水魚鰭提取粗濾液；
[0012] (3)酶解1:將上述的淡水魚鰭提取粗濾液降溫至40 °C以下，按底物質量的3 %加入 胰蛋白酶，調pH值至8.5，充分攪拌，啟動微波裝置加熱控溫在60°C，微波時間不少于20min， 得到第一次酶解液；
[0013] (4)酶解2:待第一次酶解液降至40攝氏度，再調整其pH值至7.8-8.0,按底物質量 2-2.5 %加入多肽復合酶，充分攪拌，再次啟動微波裝置加熱控溫60 °C，微波時間10_30min， 當pH值降至7.2時，酶解完成；
[0014] (5)待酶解完成后，再次啟動微波裝置加溫至85-90°C，保持lOmin，滅酶活即完成， 得到滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液；
[0015] (6)在滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液中按底物質量比3%加入顆粒型活性炭，攪 拌均勻，在70°C保持lh，然后使用三足離心機濾去沉渣，濾液再經過陶瓷微濾膜過濾、超濾 纖維膜過濾，得到淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液；
[0016] (7)將所得的淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液濃縮，真空噴霧干燥，即得到淡水魚鰭蛋 白低聚肽。
[0017]作為優選，步驟（2)中所述的稀堿液為NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值調至 8.5-9.0;所述的穩定劑為亞硫酸氫鈉和維生素 C，亞硫酸氫鈉的加入量為魚鰭漿液質量的 0.1-0.2% ;維生素 C的加入量為魚鰭漿液質量的0.03-0.05%。
[0018] 作為優選，步驟(3)和步驟(4)中的酶解溫度為55°C。
[0019] 作為優選，步驟(4)中所述的多肽復合酶為堿性酶、中性酶和風味酶，3種酶的質量 比為2:1:1。。
[0020] 作為優選，步驟(2)、（3)、（4)和(5)中所述的微波提取裝置的頻率為245〇1^2，功率 為20KW。
[0021] 作為優選，步驟(6)中所述的三足離心機的過濾布為400目。
[0022]作為優選，步驟(6)中所述的微濾陶瓷膜為能截留15000-20000分子量的陶瓷膜； 所述的超濾纖維膜分別為能截留2000-10000分子量的纖維膜。
[0023] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0024] 1.本發明的方法改進淡水魚鰭蛋白的酶解工藝與技術，解決淡水魚鰭蛋白不易被 動物消化吸收問題，通過釆用微波輔助酶解技術制備具有生物活性的寡肽，不僅提高淡水 魚鰭蛋白的消化吸收率，而且擴大淡水魚鰭蛋白應用領域，使從單純養魚拓展到畜禽飼料、 飼料添加劑到人類食品、醫藥、保健品等多種行業和領域，無疑對延長養魚產業鏈，全面提 高養魚產業綜合效益，實現農業增效農民增收農村繁榮，對推動一帶一路建設有重大意義。
[0025] 2.本發明微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭低聚肽的方法具有收率高、純度高、溶 劑消耗少、成本低和易于工業化生產的優點。
[0026] 3.本發明整個工藝流程短、時間短，能耗低、污染少、不使用有毒試劑、無污染物排 放，達到清潔生產目標。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發明微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合具體實施例，對本發明作進一步詳細的闡述，但本發明的實施方式并不 局限于實施例表示的范圍。這些實施例僅用于說明本發明，而非用于限制本發明的范圍。此 外，在閱讀本發明的內容后，本領域的技術人員可以對本發明作各種修改，這些等價變化同 樣落于本發明所附權利要求書所限定的范圍。
[0029] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所 使用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0030] 實施例1:
[0031] -種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，包括如下步驟：
[0032] (1)取新鮮淡水魚鰭或冰凍淡水魚鰭，經清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到魚鰭漿 液；
[0033] (2)取步驟(1)所得魚鰭漿液按固液比1:10加入去離子水，然后加入稀堿液調pH值 到9.6，并添加穩定劑，然后膠體磨勻漿至60目，至微波提取裝置加熱至60°C，在此溫度下保 持Ih，經400目尼龍布粗過濾，得到淡水魚鰭提取粗濾液;所述的稀堿液為NaOH溶液，其加入 量可使料液的PH值調至8.5;所述的穩定劑為亞硫酸氫鈉和維生素 C，亞硫酸氫鈉的加入量 為魚鰭漿液質量的0.1% ;維生素 C的加入量為魚鰭漿液質量的0.03% ;
[0034] (3)酶解1:將上述的淡水魚鰭提取粗濾液降溫至40 °C以下，按底物質量的3 %加 入胰蛋白酶，調pH值至8.5，充分攪拌，啟動微波裝置加熱控溫在60 °C，微波時間不少于 20min，得到第一次酶解液;酶解溫度為55 °C ;
[0035] (4)酶解2:待第一次酶解液降至40攝氏度，再調整其pH值至7.8，按底物質量2 %加 入多肽復合酶，充分攪拌，再次啟動微波裝置加熱控溫60°C，微波時間lOmin，當pH值降至 7.2時，酶解完成;酶解溫度為55 °C ;所述的多肽復合酶為堿性酶、中性酶和風味酶，3種酶的 質量比為2:1:1;
[0036] (5)待酶解完成后，再次啟動微波裝置加溫至85°C，保持lOmin，滅酶活即完成，得 到滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液；
[0037] (6)在滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液中按底物質量比3%加入顆粒型活性炭，攪拌 均勻，在70°C保持lh，然后使用三足離心機濾去沉渣，濾液再經過陶瓷微濾膜過濾、超濾纖 維膜過濾，得到淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液;所述的三足離心機的過濾布為400目；所述的 微濾陶瓷膜為能截留15000分子量的陶瓷膜;所述的超濾纖維膜分別為能截留2000分子量 的纖維膜；
[0038] (7)將所得的淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液濃縮，真空噴霧干燥，即得到淡水魚鰭蛋 白低聚肽。
[0039] 步驟(2)、（3)、（4)和(5)中所述的微波提取裝置的頻率為245〇111取，功率為201(1
[0040] 實施例2:
[0041] -種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，包括如下步驟：
[0042] (1)取新鮮淡水魚鰭或冰凍淡水魚鰭，經清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到魚鰭漿 液；
[0043] (2)取步驟(1)所得魚鰭漿液按固液比1:10加入去離子水，然后加入稀堿液調pH值 到9.6，并添加穩定劑，然后膠體磨勻漿至80目，至微波提取裝置加熱至60°C，在此溫度下保 持1.5h，經400目尼龍布粗過濾，得到淡水魚鰭提取粗濾液;所述的稀堿液為NaOH溶液，其加 入量可使料液的pH值調至9.0;所述的穩定劑為亞硫酸氫鈉和維生素 C，亞硫酸氫鈉的加入 量為魚鰭漿液質量的0.2% ;維生素 C的加入量為魚鰭漿液質量的0.05% ;
[0044] (3)酶解I:將上述的淡水魚鰭提取粗濾液降溫至40°C以下，按底物質量的3%加入 胰蛋白酶，調pH值至8.5，充分攪拌，啟動微波裝置加熱控溫在60°C，微波時間不少于20min， 得到第一次酶解液;酶解溫度為55°C ;
[0045] (4)酶解2:待第一次酶解液降至40攝氏度，再調整其pH值至8.0，按底物質量2.5 % 加入多肽復合酶，充分攪拌，再次啟動微波裝置加熱控溫60°C，微波時間30min，當pH值降至 7.2時，酶解完成;酶解溫度為55 °C ;所述的多肽復合酶為堿性酶、中性酶和風味酶，3種酶的 質量比為2:1:1;
[0046] (5)待酶解完成后，再次啟動微波裝置加溫至90°C，保持lOmin，滅酶活即完成，得 到滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液；
[0047] (6)在滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液中按底物質量比3%加入顆粒型活性炭，攪拌 均勻，在70°C保持lh，然后使用三足離心機濾去沉渣，濾液再經過陶瓷微濾膜過濾、超濾纖 維膜過濾，得到淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液;所述的三足離心機的過濾布為400目；所述的 微濾陶瓷膜為能截留20000分子量的陶瓷膜;所述的超濾纖維膜分別為能截留10000分子量 的纖維膜；
[0048] (7)將所得的淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液濃縮，真空噴霧干燥，即得到淡水魚鰭蛋 白低聚肽。
[0049] 步驟(2)、（3)、（4)和(5)中所述的微波提取裝置的頻率為245〇111!12，功率為201(1
[0050] 實施例3:
[0051] -種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，包括如下步驟：
[0052] (1)取新鮮淡水魚鰭或冰凍淡水魚鰭，經清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到魚鰭漿 液；
[0053] (2)取步驟（1)所得魚鰭漿液按固液比1:10加入去離子水，然后加入稀堿液調pH 值到9.6，并添加穩定劑，然后膠體磨勻漿至70目，至微波提取裝置加熱至60°C，在此溫度下 保持1.2h，經400目尼龍布粗過濾，得到淡水魚鰭提取粗濾液;所述的稀堿液為NaOH溶液，其 加入量可使料液的PH值調至8.6;所述的穩定劑為亞硫酸氫鈉和維生素 C，亞硫酸氫鈉的加 入量為魚鰭漿液質量的0.15% ;維生素 C的加入量為魚鰭漿液質量的0.04% ;
[0054] (3)酶解1:將上述的淡水魚鰭提取粗濾液降溫至40°C以下，按底物質量的3%加入 胰蛋白酶，調pH值至8.5，充分攪拌，啟動微波裝置加熱控溫在60°C，微波時間不少于20min， 得到第一次酶解液;酶解溫度為55°C ;
[0055] (4)酶解2:待第一次酶解液降至40攝氏度，再調整其pH值至7.9，按底物質量2.3 % 加入多肽復合酶，充分攪拌，再次啟動微波裝置加熱控溫60°C，微波時間10_30min，當pH值 降至7.2時，酶解完成;酶解溫度為55°C;所述的多肽復合酶為堿性酶、中性酶和風味酶，3種 酶的質量比為2:1:1;
[0056] (5)待酶解完成后，再次啟動微波裝置加溫至88°C，保持lOmin，滅酶活即完成，得 到滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液；
[0057] (6)在滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液中按底物質量比3%加入顆粒型活性炭，攪拌 均勻，在70°C保持lh，然后使用三足離心機濾去沉渣，濾液再經過陶瓷微濾膜過濾、超濾纖 維膜過濾，得到淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液;所述的三足離心機的過濾布為400目；所述的 微濾陶瓷膜為能截留18000分子量的陶瓷膜;所述的超濾纖維膜分別為能截留5000分子量 的纖維膜；
[0058] (7)將所得的淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液濃縮，真空噴霧干燥，即得到淡水魚鰭蛋 白低聚肽。
[0059] 步驟(2)、（3)、（4)和(5)中所述的微波提取裝置的頻率為245〇111取，功率為201(1 [0060] MM:參照申請號為201510162420 · 4專利中的方法。
[0061] -種錤鰍魚角料膠原蛋白的提取方法，其特征在于，提取步驟如下：
[0062] a、錤鰍魚中魚皮、魚骨及魚鰭為原料，將原料采用專用設備粉碎;對粉碎后的原料 兌水，使之變成漿液;b、對漿液內加入酸性物料實施酸解;兌入粉碎原料中的水與粉碎原料 的比例為3-8:1 ;c、對酸解后的漿液實施超聲波處理;超聲波處理的時間為2h;浸提的時間 為4h; d、漿液經過超聲波處理后實施浸提;酸性物料為檸檬酸;e、過濾;過濾采用過濾器，將 漿液中的上層油脂層和沉淀物質實施過濾，形成含膠原蛋白的酸溶液;f、脫鹽:是將含膠原 蛋白的酸溶液，分別通過陶瓷膜過濾器和納濾膜脫鹽;g、冷凍，冷凍溫度為零下30°C;h、干 燥，干燥的溫度為8-15 °C。
[0063]表1本發明提取方法的有益效果
Luuoa」 /yv衣丄Kl知，勻刈KR刀7衣4·日PL,斗V漢明不州彳諛奴袖圳勻朕u勝僅4義，個而梢'/T1J，敗側C 用量少，酶解時間短，轉化率高，且為下一步制備多肽創造更好條件。
[0066]前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述 并非想將本發明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變 和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發明的特定原理及其實際應 用，從而使得本領域的技術人員能夠實現并利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及 各種不同的選擇和改變。本發明的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。
【主權項】
1. 一種微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，其特征在于，包括如下步 驟： (1) 取新鮮淡水魚鰭或冰凍淡水魚鰭，經清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到魚鰭漿液； (2) 取步驟（1)所得魚鰭漿液按固液比1:10加入去離子水，然后加入稀堿液調pH值到 9.6，并添加穩定劑，然后膠體磨勻漿至60-80目，至微波提取裝置加熱至60°C，在此溫度下 保持1-1.5h，經400目尼龍布粗過濾，得到淡水魚鰭提取粗濾液； (3) 酶解1:將上述的淡水魚鰭提取粗濾液降溫至40°C以下，按底物質量的3%加入胰蛋 白酶，調pH值至8.5，充分攪拌，啟動微波裝置加熱控溫在60°C，微波時間不少于20min，得到 第一次酶解液； (4) 酶解2:待第一次酶解液降至40攝氏度，再調整其pH值至7.8-8.0,按底物質量2-2.5 %加入多肽復合酶，充分攪拌，再次啟動微波裝置加熱控溫60°C，微波時間10_30min，當 pH值降至7.2時，酶解完成； (5) 待酶解完成后，再次啟動微波裝置加溫至85-90°C，保持lOmin，滅酶活即完成，得到 滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液； (6) 在滅酶活的淡水魚鰭蛋白酶解液中按底物質量比3%加入顆粒型活性炭，攪拌均 勻，在70°C保持lh，然后使用三足離心機濾去沉渣，濾液再經過陶瓷微濾膜過濾、超濾纖維 膜過濾，得到淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液； (7) 將所得的淡水魚鰭蛋白低聚肽濃縮液濃縮，真空噴霧干燥，即得到淡水魚鰭蛋白低 聚肽。2. 根據權利要求1所述的微波輔助與膜過濾制備淡水魚翅蛋白低聚肽的方法，其特征 在于，步驟(2)中所述的稀堿液為NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值調至8.5-9.0;所述的 穩定劑為亞硫酸氫鈉和維生素 C，亞硫酸氫鈉的加入量為魚鰭漿液質量的0.1-0.2%;維生 素 C的加入量為魚鰭漿液質量的0.03-0.05%。3. 根據權利要求1所述的微波輔助與膜過濾制備淡水魚翅蛋白低聚肽的方法，其特征 在于，步驟(3)和步驟(4)中的酶解溫度為55°C。4. 根據權利要求1所述的微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，其特征 在于，步驟(4)中所述的多肽復合酶為堿性酶、中性酶和風味酶，3種酶的質量比為2:1:1。5. 根據權利要求1所述的微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，其特征 在于，步驟(2)、（3)、（4)和(5)中所述的微波提取裝置的頻率為2450mHZ，功率為20KW。6. 根據權利要求1所述的微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，其特征 在于，步驟(6)中所述的三足離心機的過濾布為400目。7. 根據權利要求1所述的微波輔助與膜過濾制備淡水魚鰭蛋白低聚肽的方法，其特征 在于，步驟(6)中所述的微濾陶瓷膜為能截留15000-20000分子量的陶瓷膜;所述的超濾纖 維膜分別為能截留2000-10000分子量的纖維膜。
【文檔編號】C12P21/06GK106086138SQ201610651204
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月10日 公開號201610651204.0, CN 106086138 A, CN 106086138A, CN 201610651204, CN-A-106086138, CN106086138 A, CN106086138A, CN201610651204, CN201610651204.0
【發明人】郭鳳蘭, 劉計汕, 梁尚文
【申請人】柳江縣渡莊生物科技有限公司