[发明专利]一种鱼类软骨生产硫酸软骨素联产水解胶原蛋白的方法

说明书

本发明是申请号为201310262059.3，申请日为2013年06月27日，发明名称为一种鱼类软骨生产硫酸软骨素联产水解胶原蛋白的方法的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种鱼类软骨生产硫酸软骨素联产水解胶原蛋白的方法，属于化工技术领域。

背景技术

硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate，简称CS)，是由动物喉骨、鼻中骨、气管等软骨组织提取制备的一种重要酸性粘多糖。硫酸软骨素广泛分布于人和一些动物如牛、羊、猪、鱼等组织中，其主要成分是4-硫酸软骨素 (CSA)和 6-硫酸软骨素 (CSC) 等异构体的混合物。硫酸软骨素主要用于治疗心脑血管病、关节病，并具有降血脂、抗血栓、抗肿瘤等作用。我国硫酸软骨素大量出口到美国和欧洲许多国家，在国际市场急需的十大类中成药原料中位居第三。近年来，硫酸软骨素在防治冠心病、关节炎以及抗肿瘤等方面正日益受到广泛重视。

目前国内硫酸软骨素生产的方法主要有三种：盐解法、碱解法和酶解法，国内使用较多的方法是采用稀碱或浓碱与酶解相结合的方法来提取硫酸软骨素，采用这种碱法酶解生产工艺存在步骤繁琐、周期较长，一般需要3-5天，产品质量和收率不稳定，在高温蒸煮、碱提取、酶解和脱色过程中，硫酸软骨素受到严重破坏，产品收率偏低、溶液颜色加深、乙醇耗量大，生产成本高。

而目前硫酸软骨素生产过程中产生的大量动物蛋白及其降解产物均未能利用而排放，未处理有机废水乌黑发臭，且富营养化，对水环境带来严重污染。目前只有少部分较大型硫酸软骨素生产企业对污水进行治理，一般多采取简单的物理化学处理为主的末端治理方式，即将大量蛋白质污染物全部集中在尾部处理，一次性投入较大，运转费用高，蛋白质并没有得到利用，且排放废水难以实现达标。

鱼类软骨是我国水产品加工过程中产生的副产物。由于鱼类软骨的结构比较松散，主要成分是粘多糖、蛋白质和无机盐。粘多糖是由氨基己糖和己糖醛酸交替结合形成的酸性杂聚多糖，其主要成分为硫酸软骨素。

因此考虑鱼类软骨的综合利用，在生产硫酸软骨素的同时制备蛋白粉，即可增加生产的附加值，又能减少环境污染，但当前未见此类技术的报道。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种鱼类软骨生产硫酸软骨素联产水解胶原蛋白的方法，能实现鱼类软骨中硫酸软骨素和水解蛋白的同步生产，利用本发明生产工艺生产的硫酸软骨素，纯度达95.6%，水解胶原蛋白的蛋白质含量92%以上，实现了鱼类软骨的清洁化、高值化综合利用。

为达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案是：一种鱼类软骨生产硫酸软骨素联产水解胶原蛋白的方法，其步骤包括：

一、预处理：取新鲜鱼骨用水浸泡3h后置于蒸煮锅中100^oC煮30min，捞出后剔除鱼肉和油脂，用清水冲洗，切碎成大小为1cm×1cm的块状，称重备用；

二、酶解：将预处理的软骨按料液比1:2加入pH=8.5的水溶液，加入酶水解，在水解过程中应不断调节溶液pH保持在8.0-8.5；

三、热处理/过滤浓缩：热处理是在酶解液中加入稀盐酸或磷酸调整溶液pH值，加热升高温度至溶液分层，继续加热30min，放置过滤，除去未水解酸性蛋白，溶液分层过滤后浓缩；

四、树脂吸附：滤液浓缩后经离子交换树脂连续交换吸附，交换后的料液为水解蛋白质和多糖溶液，滤液浓缩后经树脂吸附，乙酸-乙酸钠缓冲液洗脱，收集洗脱液；

五、精制硫酸软骨素：洗脱液经双氧水脱色后加入2倍体积的分析纯酒精沉淀得到硫酸软骨素，沉淀离心后置于恒温干燥箱中，控温60^oC干燥4h得纯品硫酸软骨素；

六、回收蛋白：树脂吸附后的未结合的水解蛋白质溶液经喷雾干燥，回收制备水解蛋白粉。

进一步的，所述步骤二中水解完全程度的判定是：取少许水解液滴加50g/L三氯醋酸观察溶液混浊程度确定。

进一步的，所述步骤二中加入的酶是木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和复合酶（FM），添加比例为1：1：1或1：2：1或1：1：2。

进一步的，所述步骤二中酶解时间为2-6h，酶解温度为37-65^oC，酶用量为2-10g/kg。

进一步的，所述步骤三中酶解后热处理的温度为70-90^oC，pH为3.0-4.5。