[发明专利]鱼鳞角蛋白的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于角蛋白的制备方法领域，尤其是涉及一种通过多级逆流萃取低温美拉德反应、合酶酶解与离子交换纯化工艺相结合的方式制备鱼鳞角蛋白的方法。

背景技术

鱼制品在加工过程中会产生鱼鳞、内脏等下脚料，这部分下脚料占鱼体总重量的10％-15％，其中鱼鳞大约占3％-5％。我国对这部分资源缺少有效的利用手段，鱼鳞中的营养功能性物质未能被充分利用，附加值相对来说比较低。

鱼鳞中含有丰富的粗蛋白和灰分，粗蛋白含量占干物质的39.90-78.60％。鱼鳞中的蛋白质以胶原蛋白和硬蛋白为主。鱼鳞硬蛋白含量占干物质的4.454-8.29％，鱼鳞硬蛋白主要是角蛋白。角蛋白具有优异的生物学特性和良好的材料力学性能，可广泛应用于材料、医学、生物等方面。角蛋白是一种不能直接为畜禽吸收利用的硬蛋白，它必须经高温、高压、酸、碱或酶处理，变成短肽或游离氨基酸，才能被利用。其蛋白质含量及必需氨基酸含量极高，氨基酸组成相对稳定，是一种公认的具有较高营养价值，质量稳定的潜在优质蛋白源。

发明内容

本发明的目的是提供一种鱼鳞角蛋白的制备方法，采用控制热致溶解技术，加热溶解过程中分多次加入脱灰鱼鳞，提高了角蛋白的纯度，极大地减少了副产物的生成，分子量小于1000Da的胶原肽得率大于85％。

本发明的技术方案是：

鱼鳞角蛋白的制备方法，包括如下步骤：

1)将鱼鳞清洗后加盐酸溶液脱灰处理后，去离子水冲洗至中性，获得脱灰鱼鳞；

2)在1-2重量份的脱灰鱼鳞中，加入6-8重量份的去离子水，加热到90-100℃后保温1-2h；

3)继续加入1-2重量份的脱灰鱼鳞，90-100℃继续保温1-4h；

4)分离获得胶原蛋白溶液和固体残渣；

5)向1重量份的固体残渣中加入3-5重量份的水混合后加入复合蛋白酶，在50-55℃条件下水解2-4h，获得鱼鳞角蛋白粗品；

6)鱼鳞角蛋白粗品经提纯后，喷雾干燥获得鱼鳞角蛋白。

美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”，是法国化学家L.C.Maillard在1912年提出的。所谓美拉德反应是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰氨反应。美拉德反应是一个十分复杂的反应过程，中间产物众多，终产物结构十分复杂，完全抑制美拉德反应相当困难，又由于美拉德反应影响因素众多，有效抑制美拉德反应必须是多种因素协同作用的结果。

现有技术鱼鳞角蛋白和鱼鳞胶原蛋白加热分离过程中，通常容易出现美拉德反应，导致胶原蛋白和角蛋白产率降低，造成胶原蛋白和角蛋白的损失。本发明研究人员在实验过程中发现鱼鳞胶原蛋白和鱼鳞角蛋白的提取分离的过程中，将温度控制在90-100℃，分多次将脱灰鱼鳞加入到胶原蛋白溶液中继续循环提取，可以有效的抑制美拉德反应，角蛋白的纯度和含量，减少副产物的生产，提高整个鱼鳞中角蛋白的得率。

所述步骤3)分两步进行：加入0.5-1.5重量份的脱灰鱼鳞，90-100℃继续保温1-2h后，继续加入0.5-1重量份的脱灰鱼鳞，90-100℃继续保温1-2h。

分两次将脱灰鱼鳞加入到胶原蛋白溶液中，循环提取不但提高了角蛋白的得率，还减少了水用量，节约用水，降低了生产成本。

所述步骤3)分两步进行：加入1重量份的脱灰鱼鳞，90-100℃继续保温1-2h后，继续加入1重量份的脱灰鱼鳞，90-100℃继续保温1-2h。

本发明研究人员经过长期大量实验发现，在步骤3)中分两次加入1重量份的脱灰鱼鳞，所得到的固体残渣中角蛋白含量最高，副产物最少。

所述步骤2)中在1重量份的脱灰鱼鳞中，加入6-8重量份的去离子水，加热到90-100℃后保温1-2h。

所述步骤2)中在1重量份的脱灰鱼鳞中，加入6-8重量份的去离子水，加热到90-95℃后保温1-2h。

提取胶原蛋白的温度过高，会发生美拉德反应，导致副产物含量增加，影响胶原蛋白和角蛋白的得率和纯度；提取胶原蛋白的温度过低，胶原蛋白和角蛋白就不能从鱼鳞中充分分离，也影响角蛋白的得率。本发明研究人员经过长期大量实验发现，在90-95℃的温度条件下提取胶原蛋白，不但能有效的抑制美拉德反应，还能够尽可能的提高角蛋白的得率，将鱼鳞中的角蛋白完全提出。