本發(fā)明屬于魚鱗膠原蛋白制備，具體涉及一種用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法。

背景技術(shù)：

1、膠原蛋白是脊椎和無脊椎動物中最多的結(jié)構(gòu)蛋白，占總蛋白含量的30％。膠原蛋白和它的衍生物由于它們的營養(yǎng)價值和功能在食物，醫(yī)藥，化妝等領(lǐng)域被廣泛使用。由于近年來哺乳動物類膠原蛋白受到安全性，魚類膠原蛋白和明膠被越發(fā)的重視。

2、我國水產(chǎn)資源豐富，據(jù)國家漁業(yè)與漁政管理局統(tǒng)計2021年全年水產(chǎn)品總量達到6690.29萬噸，同比增長2.16％。80％為養(yǎng)殖產(chǎn)品并同比增長3.26％。其中魚鱗占與體重的1％-5％，相當(dāng)于每年有67萬-334萬噸的原材料有待充分利用。

3、魚鱗蛋白的提取方法大多按照一個流程進行即：清洗，去雜蛋白，去鈣鹽，蛋白提取，純化的步驟。其中各個步驟使用的方法多種多樣，但大多因為成本的優(yōu)勢而使用水作為溶劑，同時為了最大化的提取蛋白而進行多次提取，這造成的最大問題便是蛋白提取后溶液的固含量很低只有1％左右，而較低的固含量需要投入大量成本進行濃縮。

4、常用的濃縮方法例如負壓濃縮、離心、鹽析等都有一定的缺陷。濃縮需要相應(yīng)設(shè)備并且濃縮耗時較長，離心同樣需求離心設(shè)備而且需要進行預(yù)處理讓蛋白質(zhì)與上清液分離，而鹽析方法雖然簡單但需要添加的大量鹽試劑并且需要后續(xù)去除。

5、中國發(fā)明專利(公開號cn103468772a)實例中鹽析過程需添加與提取液等體積質(zhì)量百分比濃度為6-20％的無機鹽，即提取液6-20％質(zhì)量的無機鹽，并且過后需要使用膜分離去除無機鹽。高達提取液6-20％質(zhì)量的鹽試劑添加量以及后續(xù)的膜分離去除過程都將大幅提升成本。

6、二價和三價金屬鹽有更強沉淀蛋白質(zhì)能力，但是部分金屬鹽具有毒性和使蛋白質(zhì)不可逆變性等問題。鋅鹽則不具有以上缺點，再配合絮凝劑共同作用沉淀蛋白質(zhì)，只需提取液0.032％質(zhì)量的鋅鹽和0.16％質(zhì)量的絮凝劑便能有效沉淀蛋白質(zhì)。這種方法所需的試劑量僅是無機鹽沉淀法的幾百分之一，也因此不需要后續(xù)的除鹽過程。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，包括以下制備步驟：

2、第一步預(yù)處理

3、(1)清洗，將新鮮的草魚魚鱗，用純水浸泡清洗去除附著的魚體組織，自然晾干；

4、(2)脫脂除雜：將魚鱗加入到堿和堿鹽的溶液中，充分?jǐn)嚢?，在室溫下放?.5-10h；然后將魚鱗用濾布濾出再加入純水至浸沒，攪拌均勻并室溫放置5min，重復(fù)1-4次；

5、(3)脫鈣：將魚鱗用濾布濾出然后加入到酸溶液中，攪勻后室溫放置0.5-10h；將魚鱗用濾布濾出再加入純水至浸沒，攪拌均勻并室溫放置5min，重復(fù)1-4次后完成預(yù)處理；將魚鱗用濾布濾出然后加入到純水中，加入堿溶液調(diào)節(jié)ph值；

6、(4)冷凍保存：將得到的魚鱗在液氮環(huán)境下冷凍干燥保存；

7、第二步、提取膠原蛋白(1)

8、(1)將冷凍保存后的魚鱗粉碎后和溶液混合，將溶液加熱0.5-4h進行初步提取，過濾收集上清液，收集沉淀繼續(xù)提??；

9、(2)將沉淀加入純水，加熱0.5-4h進行第二次提取，過濾收集上清液，收集沉淀繼續(xù)提??；

10、(3)將沉淀加入純水，加熱0.5-4h進行第三次提取，過濾收集上清液，將沉淀物收集；

11、(4)將三次提取上清合并得到提取液；

12、第三步、提取膠原蛋白(2)

13、(2)將第二步中第(3)步中沉淀物和植物提取溶液混合攪拌48h，并用雙層紗布過濾，收集膠原蛋白(2)溶液；將收集后的溶液在9?000r/min下離心30min并取上清液；

14、第四步、膠原蛋白濃縮

15、(1)將上清液和提取液混合得混合液；

16、(2)向混合液按2ml：1ml加入絮凝劑，緩慢攪拌30秒；

17、(3)向混合液按50ml：1ml加入金屬鹽溶液，緩慢攪拌30秒，在室溫下放置5-60min，膠原蛋白將自發(fā)聚集成團與上清液分離，將上清液濾出收集沉淀便得到終產(chǎn)品膠原蛋白。

18、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，第一步預(yù)處理步驟(2)中的所述堿和堿鹽的溶液中，堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、四甲基銨中的一種或多種，堿鹽選自碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉中的一種或多種。

19、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述堿和堿鹽的溶液中：堿的濃度為1-100g/l，堿鹽的濃度為1-150g/l。

20、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，第一步預(yù)處理步驟(3)中的酸溶液選自鹽酸、硫酸、磷酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、丹寧酸中的一種或多種的水溶液，濃度為0.1-3mol/l。

21、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述酸溶液中還包含乙二胺四乙酸(edta)二鈉鹽、羥基亞乙基-1，1-二膦酸(hedp)、氨基三亞甲基膦酸(atmp)中的一種或多種。

22、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，第一步預(yù)處理步驟(3)中的堿溶液選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水中的一種或多種的水溶液，濃度為5-60g/l，所述ph范圍為4-6。

23、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，第四步驟(2)中的絮凝劑選自聚鋁、聚鐵、殼聚糖、甲殼素、聚丙烯酰胺、聚季銨鹽絮凝劑中的一種或多種的水溶液，濃度為0.001-1wt％。

24、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，第四步驟(3)中的金屬鹽溶液為硫酸鋅或者氯化鋅中的一種或多種的水溶液，濃度為0.1-0.2mol/l。

25、一種膠原蛋白，由所述的方法制備得到。

26、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述的膠原蛋白應(yīng)用于日化、農(nóng)化、食品領(lǐng)域。

27、采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

28、本發(fā)明提供一種以魚鱗為原料生產(chǎn)膠原蛋白的工業(yè)方法，采用鋅鹽輔助絮凝劑沉淀蛋白質(zhì)，不需要濃縮設(shè)備、耗能或大量試劑，用于解決魚鱗蛋白提取方法中濃縮工藝成本高的問題。且本發(fā)明生產(chǎn)的膠原蛋白具有保濕補水、抗皺緊致的功效，可作為食品添加劑或化妝品原料使用。濃縮成本低，無需特殊設(shè)備或耗能且試劑消耗低，試劑使用量只有其他沉淀方法的幾百分之一。時間消耗低，絮凝劑和鋅鹽添加后約5-60分鐘蛋白質(zhì)便與上清分離自發(fā)聚集成團狀。濃縮效率高，濃縮后提取液的固含量從1.15％提高3.82％相當(dāng)于蒸發(fā)了69.9％的體積。

技術(shù)特征：

1.一種用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，其特征在于，第一步預(yù)處理步驟(2)中的所述堿和堿鹽的溶液中，堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、四甲基銨中的一種或多種，堿鹽選自碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，其特征在于，所述堿和堿鹽的溶液中：堿的濃度為1-100g/l，堿鹽的濃度為1-150g/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，其特征在于，第一步預(yù)處理步驟(3)中的酸溶液選自鹽酸、硫酸、磷酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、丹寧酸中的一種或多種的水溶液，濃度為0.1-3mol/l。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，其特征在于，所述酸溶液中還包含乙二胺四乙酸(edta)二鈉鹽、羥基亞乙基-1，1-二膦酸(hedp)、氨基三亞甲基膦酸(atmp)中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，其特征在于，第一步預(yù)處理步驟(3)中的堿溶液選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水中的一種或多種的水溶液，濃度為5-60g/l，所述ph范圍為4-6。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，其特征在于，第四步驟(2)中的絮凝劑選自聚鋁、聚鐵、殼聚糖、甲殼素、聚丙烯酰胺、聚季銨鹽絮凝劑中的一種或多種的水溶液，濃度為0.001-1wt％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法，其特征在于，第四步驟(3)中的金屬鹽溶液為硫酸鋅或者氯化鋅中的一種或多種的水溶液，濃度為0.1-0.2mol/l。

9.一種膠原蛋白，其特征在于，由權(quán)利要求1～8任一項所述的方法制備得到。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠原蛋白，其特征在于，應(yīng)用于日化、農(nóng)化、食品領(lǐng)域。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于魚鱗膠原蛋白制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用魚鱗生產(chǎn)膠原蛋白的方法。包括以下制備步驟：第一步預(yù)處理(1)清洗，將新鮮的草魚魚鱗，用純水浸泡清洗去除附著的魚體組織，自然晾干；(2)脫脂除雜：將魚鱗加入到堿和堿鹽的溶液中，充分?jǐn)嚢?，在室溫下放?.5?10h；然后將魚鱗用濾布濾出再加入純水至浸沒，攪拌均勻并室溫放置5min，重復(fù)1?4次；(3)脫鈣：將魚鱗用濾布濾出然后加入到酸溶液中，攪勻后室溫放置0.5?10h；將魚鱗用濾布濾出再加入純水至浸沒，攪拌均勻并室溫放置5min，重復(fù)1?4次后完成預(yù)處理；將魚鱗用濾布濾出然后加入到純水中，加入堿溶液調(diào)節(jié)pH值；(4)冷凍保存：將得到的魚鱗在液氮環(huán)境下冷凍干燥保存。

技術(shù)研發(fā)人員：王穎,毛勇進,付青
受保護的技術(shù)使用者：中科院南昌高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8