專利名稱：酶法制備淡水魚骨明膠的方法
技術領域：
本發明特別涉及一種酶法制備淡水魚骨明膠的方法，屬于明膠制備領域。
背景技術：
明膠是動物的皮或骨結締組織中的結構蛋白膠原經 部分降解的產物，由于其優良的理化性質廣范應用在食品、醫藥、工業等領域。隨著應用范圍的不斷擴大明膠需求量也逐年遞增，目前世界的明膠年產量已經達到大約326，000噸。明膠工業傳統的原料是豬和牛的皮與骨，近年來由于牛、豬等動物所攜帶傳播的各種傳染病如瘋牛病、口蹄疫在全球范圍內肆虐，有不少國家減少或禁止了牛、豬來源的明膠的生產、使用和進口，陸生動物膠原蛋白的應用受到限制。水產明膠被公認為是無病毒感染危險，而且可以被伊斯蘭教、猶太教等特殊群體消費者所接受，因此，人們開始尋求從水產動物如魚類組織中提取膠原蛋白。我國是水產養殖大國，羅非魚和斑點叉尾鮰等養殖量大。目前我國大多將原料魚做成魚片大量出口，而加工魚片時產生的大量下腳料中魚骨占很大比例，一般將魚下腳料干燥做成飼料，但該飼料適口性差、消化率低，資源得不到充分利用，利用魚骨提取明膠有望大幅度提高其經濟效益。然而魚源明膠還處于起步階段僅僅占明膠年產量的1%，魚源性明膠有很大的發展前景。傳統制備明膠有酸法和堿法，但由于生產工藝周期長、衛生條件難以控制、設備改進困難以及對環境造成污染等原因，難以滿足日益增長的明膠市場的需求，迫切需要改進，而且酸堿切斷膠原分子隨機性大，導致明膠凝凍強度低，質量較差。故而，酶法生產明膠到目前為止還沒有大規模應用。

發明內容
本發明的目的在于提供一種酶法制備淡水魚骨明膠的方法，其能使水產品加工的主要下腳料魚骨得到充分利用，同時生產出高品質明膠，降低環境污染，增加經濟效益，并具有生產周期短、設備易于控制及環境污染少等優勢，從而克服了現有技術中的不足。為實現上述發明目的，本發明提供的酶法制備淡水魚骨明膠的方法包括依次進行的如下工序(I)水解利用堿性蛋白酶進行水解，水解條件為溫度30_70°C，pH值7-12，液料比O. 5-10mL/g，時間O. 5h以上，加酶量100_10000U/g，水解結束后于100°C滅酶，其后分離
出魚骨清洗、烘干，獲得潔凈魚骨備用；(2)浸酸除鹽在室溫條件下，采用傳統鹽酸浸泡法去除潔凈魚骨中的礦物質，鹽酸濃度為 O. 1-2. Omol/L ；(3)酶處理利用木瓜蛋白酶預處理經除鹽處理的魚骨，酶解條件為溫度30-80°C，pH值5. 0-9. 0，時間O. 5h以上，加酶量500_20000U/g，液料比l_30mL/g，酶解完成后于100°C滅酶，過濾；(4)提膠提膠條件為pH值2. 0-6. 0，溫度50_90°C，每道膠提取時間O. 5h以上，液料比l-30mL/g ；(5)濃縮將提取到的膠液過濾，并濃縮至原體積的1/2以下，干燥，獲得目標產物。優選的，在水解工序中是以水清洗滅酶后的魚骨，再風干或低溫(一般在50°C以下)烘干。
優選的,在酶處理工序中酶解時間在O. 5_5h。優選的，在提膠工序中每道提膠時間在O. 5_5h。優選的，步驟(5)具體為采用板框壓濾機過濾提取得到的膠液，而后利用多效蒸發器濃縮至明膠濃度達到25wt% -45wt%，蒸汽滅菌，凝膠成型，干燥后粉碎，獲得魚骨明膠。進一步的，步驟(5)中進一步還包括將過濾后的明膠液過離子柱脫鹽，再進行濃縮的工序。與現有技術相比，本發明至少具有以下優點(I)本發明用酶法替代傳統工藝中的浸灰工藝，大大節約了生產周期(縮短至數小時)，減少了工業廢水的產生。(2)本發明脫肉采用蛋白酶水解法，條件溫和，去肉效率高、徹底，得到的魚骨光潔，而傳統骨肉分離法多采用高壓蒸煮和酸堿處理，不僅能耗高，污染大，去肉效果不理想，且若應用于處理魚排，則不僅會破壞魚骨，并且使魚肉利用價值降低。。(3)本發明采用木瓜蛋白酶預處理骨素，與CN 101107974 B等文獻中所記載的利用酸性蛋白酶(胃蛋白酶或組織蛋白酶)處理骨料的方法相比，PH值在中性附近，此pH值為膠原的等電點，減少了膠原損失，且不會產生難處理的酸解液，產生的膠原更為安全可
O(4)本發明所制取的魚骨明膠粘度大可達到3. 5mPa. s，高于CN 101107974 B和CN1106758C等文獻中利用豬、牛骨所提取的明膠(最高3. 4mPa. s和3. OmPa. s的粘度)，是制取藥用膠囊的優質原料。(5)本發明利用魚骨制取明膠，得到的魚明膠比動物明膠更安全，并可以提高魚類產品的加工附加值。
具體實施例方式概括的講，本發明采用蛋白酶預處理淡水魚骨制備明膠的工藝路線如下冷凍羅非魚一酶解魚肉制備魚骨一浸酸除鹽一酶解一水洗一提膠一離心、過濾一濃縮、干燥。進一步的講，作為優選的實施方案，本發明的工藝包括如下步驟(I)水解脫殘肉冷凍帶肉魚排在室溫下解凍后利用堿性蛋白酶水解魚肉條件為30-70°C，pH值7-12，液料比O. 5-10mL/g，時間O. 5_5h，加酶量100-10000U/g。水解結束后100。。滅酶lOmin，過濾并用自來水沖洗至得到潔凈魚骨，風干或低溫烘干。(2)浸酸除鹽在室溫條件下，采用傳統鹽酸浸泡法去除魚骨中的礦物質，鹽酸濃度為O.1-2. Omol/L。(3)酶處理骨素利用木瓜蛋白酶預處理脫鹽骨素。酶解條件統一為溫度30_80°C、pH值5. 0-9. O、時間O. 5-5h、加酶量500-20000U/g，液料比l_30mL/g。酶解完成后沸水浴IOmin滅酶，過
濾。 (4)提膠pH 值 2. 0-6. 0，溫度 50_90°C，每道膠提取時間 O. 5_5h，液料比 l_30mL/g。(5)過濾、濃縮、干燥提取得到的膠液過濾，濃縮至原體積的1/2以下，干燥。以下結合若干優選實施例對本發明的技術方案作進一步的說明。實施例I本實施例制取明膠的工藝為(I)水解脫殘肉冷凍帶肉魚排在室溫下解凍后利用堿性蛋白酶水解魚肉條件為30°C，pH值12，液料比O. 5mL/g,時間5h，加酶量10000U/g。水解結束后100°C滅酶lOmin，過濾并用自來水沖洗至得到潔凈魚骨，風干或低溫烘干。(2)浸酸除鹽在室溫條件下，采用傳統鹽酸浸泡法去除魚骨中的礦物質，鹽酸濃度為2. 0mol/L。(3)酶處理骨素利用木瓜蛋白酶預處理脫鹽骨素。酶解條件統一為溫度80°C、pH值5. O、時間0. 5h、加酶量20000U/g，液料比lmL/g。酶解完成后沸水浴IOmin滅酶，過濾。(4)提膠pH值3. 0，溫度50°C，每道膠提取時間0. 5h，液料比30mL/g。(5)采用板框壓濾機過濾提取得到的膠液，且還可根據實際要求進一步對過濾后的明膠液過離子柱脫鹽，之后利用多效蒸發器濃縮至明膠濃度達到25% -45% (約在原體積的1/2以下)，蒸汽滅菌，凝膠成型，干燥后粉碎，獲得魚骨明膠，但明膠凝膠強度稍弱，在150勃朗姆以下。實施例2本實施例制取明膠的工藝為(I)水解脫殘肉冷凍帶肉魚排在室溫下解凍后利用堿性蛋白酶水解魚肉條件為70°C，pH值7，液料比0. 5-10mL/g,時間0. 5-5h，加酶量100-10000U/g。水解結束后100°C滅酶lOmin，過濾并用自來水沖洗至得到潔凈魚骨，風干或低溫烘干。(2)浸酸除鹽在室溫條件下，采用傳統鹽酸浸泡法去除魚骨中的礦物質，鹽酸濃度為
0.1-2. 0mol/L。(3)酶處理骨素利用木瓜蛋白酶預處理脫鹽骨素。酶解條件統一為溫度30-80°C、pH值5. 0-9. O、時間0. 5-5h、加酶量500-20000U/g，液料比l_30mL/g。酶解完成后沸水浴IOmin滅酶，過濾。(4)提膠
pH 值 2. 0-6. 0，溫度 50_90°C，每道膠提取時間 O. 5_5h，液料比 l_30mL/g。(5)采用板框壓濾機過濾提取得到的膠液，且還可根據實際要求進一步對過濾后的明膠液過離子柱脫鹽，之后利用多效蒸發器濃縮至明膠濃度達到25% -45% (約在原體積的1/2以下)，蒸汽滅菌，凝膠成型，干燥后粉碎，獲得魚骨明膠，但明膠凝膠強度稍弱，在150勃朗姆以下。實施例3本實施例制取明膠的工藝為 (I)水解脫殘肉冷凍帶肉魚排在室溫下解凍后利用堿性蛋白酶水解魚肉條件為30-70°C，pH值7-12，液料比5mL/g，時間3h，加酶量5000U/g。水解結束后100°C滅酶lOmin，過濾并用自來水沖洗至得到潔凈魚骨，風干或低溫烘干。(2)浸酸除鹽在室溫條件下，采用傳統鹽酸浸泡法去除魚骨中的礦物質，鹽酸濃度為1.5mol/L。(3)酶處理骨素利用木瓜蛋白酶預處理脫鹽骨素。酶解條件統一為溫度50°C、pH值7. O、時間35h、加酶量10000U/g，液料比20mL/g。酶解完成后沸水浴IOmin滅酶，過濾。(4)提膠pH值4. O，溫度70°C，每道膠提取時間3h，液料比20mL/g。(5)采用板框壓濾機過濾提取得到的膠液，且還可根據實際要求進一步對過濾后的明膠液過離子柱脫鹽，之后利用多效蒸發器濃縮至明膠濃度達到25% -45% (約在原體積的1/2以下)，蒸汽滅菌，凝膠成型，干燥后粉碎，獲得魚骨明膠，但明膠凝膠強度稍弱，在150勃朗姆以下。以上實施例僅用于說明本發明的內容，除此之外，本發明還有其他實施方式，但凡本領域技術人員因本發明所涉及之技術啟示，而采用等同替換或等效變形方式形成的技術方案均落在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種酶法制備淡水魚骨明膠的方法，其特征在于，它包括依次進行的如下工序 (1)水解利用堿性蛋白酶進行水解，水解條件為溫度30-70°C，pH值7-12，液料比O.5-10mL/g，時間O. 5h以上，加酶量100_10000U/g，水解結束后于100°C滅酶，其后分離出魚骨清洗、烘干，獲得潔凈魚骨備用； (2)浸酸除鹽在室溫條件下，采用傳統鹽酸浸泡法去除潔凈魚骨中的礦物質，鹽酸濃度為 O. 1-2. OmoI/L ； (3)酶處理利用木瓜蛋白酶預處理經除鹽處理的魚骨，酶解條件為溫度30-80°C，pH值5. 0-9. 0，時間O. 5h以上，加酶量500-20000U/g，液料比l_30mL/g，酶解完成后于100°C滅酶，過濾； (4)提膠提膠條件為pH值2.0-6. 0，溫度50-90°C，每道膠提取時間O. 5h以上，液料比 l-30mL/g ； (5)濃縮將提取到的膠液過濾，并濃縮至原體積的1/2以下，干燥，獲得目標產物。
2.根據權利要求I所述的酶法制備淡水魚骨明膠的方法，其特征在于，在水解工序中是以水清洗滅酶后的魚骨，再風干或于50 V以下烘干。
3.根據權利要求1-2中任一項所述的酶法制備淡水魚骨明膠的方法，其特征在于，在酶處理工序中酶解時間在O. 5-5h。
4.根據權利要求1-2中任一項所述的酶法制備淡水魚骨明膠的方法，其特征在于，在提膠工序中每道提膠時間在O. 5-5h。
5.根據權利要求I所述的酶法制備淡水魚骨明膠的方法，其特征在于，步驟(5)具體為采用板框壓濾機過濾提取得到的膠液，而后利用多效蒸發器濃縮至明膠濃度達到.25wt% -45wt%,蒸汽滅菌，凝膠成型，干燥后粉碎，獲得魚骨明膠。
6.根據權利要求I或5所述的酶法制備淡水魚骨明膠的方法，其特征在于，步驟(5)中進一步還包括將過濾后的明膠液過離子柱脫鹽，再進行濃縮的工序。
全文摘要
本發明公開了一種酶法制備淡水魚骨明膠的方法，包括依次進行的酶解魚肉制備魚骨、浸酸除鹽、酶解、水洗、提膠、離心與過濾、濃縮與干燥工序。與現有技術相比，本發明的優點在于(1)利用酶法替代傳統工藝中的浸灰工藝，大大節約了生產周期，減少了工業廢水的產生；(2)采用蛋白酶水解法脫肉，去肉效率高、徹底，得到的魚骨光潔；(3)采用木瓜蛋白酶預處理骨素，pH值在中性附近，且為膠原的等電點，減少了膠原損失，亦不會產生難處理的酸解液，產生的膠原更為安全可靠；(4)制取的魚骨明膠粘度大可達到3.5mPa.s，是制取藥用膠囊的優質原料；(5)利用魚骨制取的明膠比動物明膠更安全，并可以提高魚類產品的加工附加值。
文檔編號C12P21/06GK102732592SQ20121024469
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者劉海英, 過世東 申請人:江南大學