一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法及其在皮肤健康方面的应用与流程

本发明属于生物活性成分制备提取领域，尤其涉及一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法及其在皮肤健康方面的应用。

背景技术：

1、胶原蛋白含量占鱼体总蛋白的25%~30%，主要分布于鱼鳞和鱼皮中。鱼胶原蛋白肽又分鱼皮胶原蛋白和鱼鳞胶原蛋白。一般认为，鱼鳞中因没有血液循环而不容易受到环境污染，所以鱼鳞胶原蛋白被称为最安全的胶原蛋白。

2、同时因为在水产品加工过程中会产生大量的鱼皮，鱼鳞等下脚料,鱼鳞中含有丰富的蛋白质和钙元素,但是由于受到加工技术和传统理念的限制，多数鱼鳞一般会当作废弃物处理掉，而选用鱼鳞为胶原蛋白肽的生产原料既能变废为宝，资源合理利用，又能处理掉多余的鱼鳞，一举多得。但是，鱼鳞中鱼胶原蛋白肽的提取目前存在以下技术弊端：

3、（1）鱼鳞前处理采用盐酸脱灰脱钙，酸碱用量大，成本高，环境污染大；鱼鳞中的钙质被当作杂质废弃，资源未合理利用。

4、（2）蒸煮提胶工艺，能耗大，且蒸煮造成产品颜色偏深，口感变差，需要活性炭脱色脱味，损失活性成分，且长时间高温影响产品活性，造成产品活性降低；同时活性炭吸附工艺的引入不可避免的会有炭微粒残余在产品中，从而引入杂质。

5、（3）为了提高酶解效率，采用碱性条件下碱性酶酶解，需要引入酸碱调节ph值，同时碱性条件下分子量不均一，游离氨基酸偏多，肽含量低，真正有活性的活性肽成分偏低；

6、（4）酶解过程中酸碱的加入，使得灰分值较原料本身明显升高，为了降低这一额外引入的灰分，必然会增加精制纯化工序的负担，使得再生处理和复苏处理频次增加，增加运营成本。

技术实现思路

1、针对上述情况，本发明提供一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：

2、s1鱼鳞清洗、s2鱼鳞脱钙除杂、s3鱼鳞脱腥除杂、s4鱼鳞预变性、s5 分步酶解、s6多级过滤、s7 纳滤浓缩除杂、s8 树脂精制除杂、s9 杀菌、s10 浓缩、s11 喷雾干燥；

3、所述s5分步酶解包括以下具体步骤：将上述预变性的鱼鳞原料进行两步酶解，第一步酶解温度50-55℃，过程不调高ph，酶解1.5-2.5小时进行第二步酶解，酶解一定时间后调节ph值到6-7，总酶解时间4-6小时；胰酶和碱性酶的一种或两种在第一步添加，总添加量0.5‰-1.5‰，中性酶、木瓜酶和复配酶的一种或两种在第二步添加，总添加量0.5‰-1.0‰。

4、进一步的，上述一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，所述s2鱼鳞脱钙除杂包括以下具体步骤：使用柠檬酸进行脱灰脱钙处理，柠檬酸处理后的液体进行回收，用于有机钙柠檬酸钙的纯化回收；所述柠檬酸的用量为柠檬酸与鱼鳞质量比1：10-1:20，浓度3-5%，处理时间2-4小时，脱钙率95%以上。

5、进一步的，上述一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，所述s3鱼鳞脱腥除杂包括以下具体步骤：脱钙后的鱼鳞进行清洗，去除残余杂质，清洗至ph值4-5，加氢氧化钙进行中和，继续添加调节ph值到10-11，浸泡搅拌2-4小时。

6、进一步的，上述一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，所述s4鱼鳞预变性包括以下具体步骤：将上一步处理好的原料进行低温预变性处理；预变性温度55-65℃，保持时间10-30min。

7、进一步的，上述一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，所述s7 纳滤浓缩除杂包括以下具体步骤：选用截留分子量100-200da的低分子量纳滤膜芯去除料液中的水分，去除水量为原重的45%-55%，同时去除游离氨基酸及无机盐杂质。

8、进一步的，上述一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，所述s8 树脂精制除杂包括以下具体步骤：联合使用阳离子型交换树脂和阴离子型交换树脂，进一步去除无机盐杂质。

9、进一步的，上述一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，所述s10 浓缩包括以下具体步骤：使用三效蒸发器进行料液浓缩，浓缩至干物重30%-50%。

10、进一步的，上述一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，所述s11 喷雾干燥包括以下具体步骤：浓缩后料液经干燥塔进行喷雾干燥，进风温度150-160℃。

11、进一步的，上述高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法制备获得的高纯鱼胶原蛋白肽。

12、进一步的，上述高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法在制备口服美容产品中的应用。

13、进一步的，上述一种高纯鱼胶原蛋白肽的制备方法，具体包括以下步骤：

14、s1鱼鳞清洗：

15、鱼鳞经过专用清洗设备 清洗去除表面杂质，控去水分；

16、s2鱼鳞脱钙除杂：

17、使用柠檬酸进行脱灰脱钙处理，不引入盐酸，避免废弃物排放，同时柠檬酸处理后的液体进行回收，用于有机钙柠檬酸钙的纯化回收，既纯化原料，又能降低排放同时回收有价值的有机钙质，变废为宝；

18、柠檬酸的用量为1：15，浓度3-5%，处理时间2-4小时，脱钙率95%以上；

19、s3鱼鳞脱腥除杂：

20、脱钙后的鱼鳞进行清洗，去除残余杂质，为了节省水资源，清洗至ph值4-5，加氢氧化钙进行中和，继续添加调节ph值到10-11，浸泡搅拌2-4小时，此工序两个作用，一碱液中和除去残留有机酸，二碱液浸泡去腥除杂蛋白。

21、处理好的鱼鳞清洗至ph值7-8。

22、s4鱼鳞预变性：

23、将上述处理好的原料进行预变性处理，更有利于酶解的进行，有利于肽分子大小的均一性；预变性温度55-65℃，保持时间10-30min，确保鱼鳞结构得到初步改变，有利于后续酶解环节的进行。

24、s5分步酶解：

25、将上述预变性的鱼鳞原料进行两步酶解，第一步酶解温度50-55℃，过程不调高ph，酶解1.5-2.5小时进行第二步酶解，酶解一定时间后调节ph值到6-7，总酶解时间4-6小时；胰酶和碱性酶的一种或两种在第一步添加，总添加量0.5‰-1.5‰，中性酶、木瓜酶和复配酶的一种或两种在第二步添加，总添加量0.5‰-1.0‰；

26、s6多级过滤：

27、经粗分离及精密过滤多级过滤，最大限度去除不溶性杂质，得到澄清料液；

28、s7纳滤浓缩除杂

29、选用低分子量纳滤膜芯去除料液中的水分，去除水量为原重的45%-55%，同时去除游离氨基酸及无机盐杂质，使产品得到初步纯化，同时能够节约蒸汽能耗50%左右。

30、s8树脂精制除杂：

31、选用两种不同型号的树脂，进一步去除无机盐杂质，最大限度降低无机盐含量，尤其是降低产品中的钠含量，提升产品品质；

32、s9杀菌：

33、上述除杂后的料液，进行超高温杀菌，瞬间快速灭菌，缩短物料高温受热时间，降低高温对于物料的影响，灭菌温度为120-140℃；

34、s10浓缩：

35、经三效蒸发器进行料液浓缩，浓缩至干物30%-50%；

36、s11喷雾干燥：

37、浓缩后料液经干燥塔进行喷雾干燥，进风温度150-160℃。

38、自主开发的特殊喷雾干燥工艺，制得速溶性较好的颗粒粉，无需二次造粒即可满足固体饮料等对于颗粒度及速溶性的要求。

39、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

40、1）原料从源头上进行筛选，严格分级，确保产品的品质，不合格的原料严格剔除；

41、2）鱼鳞原料前处理脱灰脱钙工艺，采用纯有机酸处理，所得副产物柠檬酸钙进行回收利用，合理利用废弃资源；

42、3）鱼鳞脱腥除杂工序，选用氢氧化钙，弱碱处理，既起到脱腥除杂的作用，又能避免强碱溶液对于产品色泽和口感的影响，同时还能起到前一工序残留有机酸的中和作用，大大缩减清洗的耗水量，节约时间成本及水资源成本；

43、4）有别于高温蒸煮提胶工艺，采用低温预处理工艺结合酶解工艺，低温工艺最大限度保留生物活性，同时避免长时间高温蒸煮环节对于产品的色泽及口感的影响；

44、5）低温提取结合特殊酶解工艺，所得胶原蛋白肽料液色泽较淡无需活性炭脱色处理，避免了活性炭吸附损失功效成分，同时也避免活性炭残留可能造成的粉体异物污染等问题；

45、6）特殊的酶解工艺，严格控制复配酶的添加比例及添加时机，既能降低酶的添加量，又能充分发挥酶的组合功效，达到分子量均匀及口感和色泽优良，提升市场竞争力。

46、7）酶解环节选用复合酶复配酶解工艺，酶解效果优于单纯使用一种酶的效果，且在产品品质上有明显的差异，包括口感、澄清度、分子量等，且加入中性酶的最佳量和添加的时机都是关键参数，确保在最低的添加量达到最好的添加效果；

47、8）纳滤结合树脂的精制脱盐除杂工序，纳滤的引入，既可以预浓缩又可以除去部分无机盐杂质及游离氨基酸，提高产品纯度及肽含量，也能够减轻后续树脂环节的脱盐压力，大大节约了树脂的使用量及后续浓缩的蒸汽消耗，大大节约了树脂折旧、树脂再生及蒸汽使用的相关费用；

48、9）喷雾干燥工序，制备一定颗粒度的速溶性较好的鱼胶原蛋白肽产品，根据调控喷塔参数，实现一步成粒，避免了二次制粒过程可能对产品造成的颜色、口感及微生物等方面的潜在影响，该工艺所得胶原蛋白粉颗粒大、速溶性好，能够满足市场上对于胶原蛋白肽产品颗粒度及速溶性的需求。

49、10）该工艺制备高纯度鱼胶原蛋白肽，酶用量低，节约成本；酶制剂组合使用口感好，品质高；多级精制工序，确保产品杂质降到最低水平，纯度高品质好；一步制粒喷雾干燥得到颗粒度好速溶性佳的胶原蛋白肽颗粒粉，节省了二次制粒的成本同时也避免了二次制粒可能引入的微生物污染及颜色变黄等难题，所得鱼胶原蛋白肽，杂质低纯度高、口感好、颗粒大速溶性好，产品品质更好应用范围更广。

50、11）该工艺制备的高纯鱼胶原蛋白肽，通过实验研究，具有显著的皮肤养护功效，具有广阔的市场前景及市场竞争力。