一種具有美白效果的魚皮膠原肽及其製備工藝和用途的製作方法
2024-02-13 05:12:15
專利名稱：一種具有美白效果的魚皮膠原肽及其製備工藝和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有美白效果的魚皮膠原肽及其製備工藝和用途。具體地說，本發明涉及一種利用鹼溶液處理魚皮，再利用蛋白酶水解的方式處理上述魚皮，通過對水解液進行一系列脫色、脫味、去除雜質的技術處理得到的具有美白效果的魚皮膠原肽，及其製備工藝和作為化妝品或護膚品添加劑的用途。
背景技術：
膠原是生物體內一種纖維蛋白，主要存在於皮膚、骨、軟骨及肌腱等組織中，佔人體或其他動物體總蛋白含量的25％～33％。膠原蛋白因其優良的生物學特性而廣泛地應用於生物醫用材料領域。因此，如何進行高純度、高產率的具有生物活性的膠原的提取一直是廣大研究者關注的課題。從豬皮和牛皮中提取膠原的歷史比較悠久，並且由於其原料充足，至今仍然是皮膠原的主要來源；長期以來膠原主要是從牛和豬等動物組織中提取的。可近年來狂牛症和口蹄疫的發生使人們開始考慮使用牛、豬膠原的替代品，魚皮膠原的提取成為近幾年研究的新熱點。膠原的最小單元是膠原三肽(Collagen tripeptide)簡稱CTP。其結構可以表示為(Gly-X-Y)，是一種在N端帶有甘氨酸的高純度的膠原三肽。微量射線自動照相法研究表明，CTP具有約280Da的平均分子量。而目前市場上的絕大多數膠原肽，主要由30至100個胺基酸構成多聚胺基酸.平均分子量達3000-10000Da，其生物利用率有限。
發明內容
本發明的目的是提供一種以魚皮為原料，富含小分子肽(分子量280Da)的具有美白功效的魚皮膠原肽。
本發明的另一目的是提供所述具有美白功效的魚皮膠原肽的製備工藝。
本發明的另一目的是提供所述具有美白功效的魚皮膠原肽的用途。
本發明技術方案是一種具有美白功效的魚皮膠原肽，由以下工藝製備而成，所述工藝依次包括下述步驟 1)稱取魚皮原料，清洗，瀝乾水分，稱重。
2)將上述處理的魚皮加其質量5～6倍的水，再加入其質量3.0～5.0％的氫氧化鈣，攪拌均勻浸泡5～7天，在去除魚皮中的非膠原蛋白的同時，還起到了一定的去腥作用。
3)將上述處理的魚皮洗淨至中性，瀝乾水分，稱重，所得魚皮即為前處理後的原料。
4)將上述處理後的魚皮原料按照其質量5～6倍加水，121℃高壓60～90min，降溫至50～60℃，雙層紗布濾去殘渣，調pH值為6.0～8.0，50℃恆溫水浴，首先加入魚皮原料質量0.5～1.0％的枯草桿菌鹼性蛋白酶，再同時加入魚皮原料質量0.5～1.0％的菠蘿蛋白酶和魚皮原料質量0.5～1.0％的中性蛋白酶，從加入枯草桿菌鹼性蛋白酶開始計時，共酶解5～6小時。酶解完畢後，95℃以上，10分鐘滅酶，冷卻，濾布過濾，濾液為魚皮膠原肽水解液。
5)將上述濾液用K15活性碳柱脫色脫味。
6)將上述脫色脫味後的濾液濃縮至適當的體積，噴霧乾燥，製得成品。
本發明另一技術方案是一種製備具有美白功效的魚皮膠原肽的工藝，其特徵在於依次包括下述步驟 1)稱取魚皮原料，清洗，瀝乾水分，稱重。
2)將上述處理的魚皮加其質量5～6倍的水，再加入其質量3.0～5.0％的氫氧化鈣，攪拌均勻浸泡5～7天，在去除魚皮中的非膠原蛋白的同時，還起到了一定的去腥作用。
3)將上述處理的魚皮洗淨至中性，瀝乾水分，稱重，所得魚皮即為前處理後的原料。
4)將上述處理後的魚皮原料按照其質量5～6倍加水，121℃高壓60～90min，降溫至50～60℃，雙層紗布濾去殘渣，調pH值為6.0～8.0，50℃恆溫水浴，首先加入魚皮原料質量0.5～1.0％的枯草桿菌鹼性蛋白酶，再同時加入魚皮原料質量0.5～1.0％的菠蘿蛋白酶和魚皮原料質量0.5～1.0％的中性蛋白酶，從加入枯草桿菌鹼性蛋白酶開始計時，共酶解5～6小時。酶解完畢後，95℃以上，10分鐘滅酶，冷卻，濾布過濾，濾液為魚皮膠原肽水解液。
5)將上述濾液用K15活性碳柱脫色脫味。
6)將上述脫色脫味後的濾液濃縮至適當的體積，噴霧乾燥，製得成品。
本發明另一技術方案是一種權利要求1所述的具有美白功效的魚皮膠原肽作為化妝品或護膚品添加劑的用途。
本發明的魚皮膠原肽，最大限度地提高魚皮膠原肽中小分子肽(分子量280Da左右)組分的含量，實驗證明由於CTP分子量很小，因而能有效的滲入角質層，真皮層和頭髮根部細胞內，能促進膠原的合成和真皮層纖維細胞的透明質酸的合成。將CTP組分添加於皮膚潔淨液類的日用品中，將對皮膚的彈性，溼潤性和改善皮膚的粗糙狀態呈現出極為優異的效果，且具有安全性高、細胞黏結性好、透明、無臭和無刺激作用等特點，可作為化妝品或護膚品添加劑，有廣闊的市場前景。
由本發明的製備工藝生產的具有美白效果的魚皮膠原肽，其富含的小分子肽(分子量280Da)能夠有效地與酪氨酸酶作用，使其失活或阻斷酪氨酸生成黑色素的氧化途徑，除具有一般膠原產品的營養成分外，還擁有市場上同類產品中最強的美白功效。
附圖1為本發明製備具有美白功效的膠原肽的工藝流程框圖。
具體實施例方式 下面通過實施實例來理解本發明製備具有美白功效的魚皮膠原肽的工藝，但下述實施實例不限制本發明的內容。
製備具有美白功效的魚皮膠原肽的工藝 1)原料前處理。洗淨魚皮，控水(稱重)，加其質量5～6倍的水，再加入其質量3.0～5.0％的氫氧化鈣，攪拌均勻浸泡5～7天，用自來水充分清洗浸泡後的魚皮，直至pH值到7.0左右為止，控水(稱重)備用。經本發明的鹼溶液處理方法，去除原料中的非膠原蛋白的同時，還起到了一定的去腥作用。
2)變性。按照上述溼基原料質量的5～6倍加蒸餾水，121℃高壓變性60～90min。
3)過濾。將上述變性後的水解液降溫到50～60℃，用雙層紗布濾去魚鱗殘渣和油脂，可視油脂去除情況重複過濾兒次。加蒸餾水補足變性時蒸發的水分。
4)蛋白酶水解。調pH值至6.0～8.0，恆溫在50℃，向上述濾液中加入1所述溼基原料質量0.5～1.0％的枯草桿菌鹼性蛋白酶，再同時加入1所述溼基原料質量0.5～1.0％的菠蘿蛋白酶和1所述溼基原料質量0.5～1.0％的中性蛋白酶，從加入枯草桿菌鹼性蛋白酶開始計時，共攪拌酶解5～6小時(期間適時補水，保持料液混合物體積不變)。
5)滅活。將上述水解液95℃以上，滅活10min。
6)過濾。將上述滅活後的水解液降溫至50～60℃，濾布過濾。
7)活性碳柱吸附脫色脫味。將上述濾液用K15活性碳柱脫色脫味，注意控制柱內液體動態平衡，以免漏碳。
8)乾燥。將上述濾液濃縮至適當的體積，噴霧乾燥，製得成品。
根據上述工藝製備具有美白功效的膠原肽的實施實例1 1、解凍魚皮凍塊10kg，洗淨殘肉和血跡，瀝乾稱重得約9kg魚皮，加54L自然水和270g氫氧化鈣，混勻浸泡5天(每天攪拌2次)，6天後，用自然水(200L，耗時2h)洗至中性，瀝乾稱重約得6公斤魚皮(洗掉的魚鱗棄去)冷藏備用。
2、臺秤稱取1kg冷藏備用的魚皮，按料液比1∶5加蒸餾水5L，121℃高壓變性60min。
3、雙層紗布過濾去除魚皮殘渣，50℃恆溫水浴，調pH值為7.0，加入7g枯草桿菌鹼性蛋白酶，再加入7g菠蘿蛋白酶和7g中性蛋白酶，從加入枯草桿菌鹼性蛋白酶開始計時，共自動攪拌酶解5h。
4、水浴滅活(95℃，10min)，降溫至50℃～60℃。
5、300目濾布過濾，得濾液體積約5000ml。
6、活性碳柱(K15顆粒碳，徑高比1∶4)脫色脫味，加2000ml蒸餾水洗碳柱，洗脫至總液體體積7000ml 7、濾液噴霧乾燥，得105克具有美白功效的魚皮膠原肽。
根據上述工藝製備具有美白功效的膠原肽的實施實例2 1、解凍魚皮凍塊9kg，洗淨殘肉和血跡，瀝乾稱重得約8kg魚皮，加40L自然水和240g氫氧化鈣，混勻浸泡7天(每天攪拌2次)，7天後，用自然水(200L，耗時2h)洗至中性，瀝乾稱重約得5.5公斤魚皮(洗掉的魚鱗棄去)冷藏備用。
2、臺秤稱取1kg冷藏備用的魚皮，按料液比1∶5.5加蒸餾水5.5L，121℃高壓變性80min。
3、雙層紗布過濾去除魚皮殘渣，50℃恆溫水浴，調pH值為8.0，加入9g枯草桿菌鹼性蛋白酶，再加入9g菠蘿蛋白酶和9g中性蛋白酶，從加入枯草桿菌鹼性蛋白酶開始計時，共自動攪拌酶解5.5h。
4、水浴滅活(95℃，10min)，降溫至50℃～60℃。
5、300目濾布過濾，得濾液體積約5500ml。
6、活性碳柱(K15顆粒碳，徑高比1∶4)脫色脫味，加1800ml蒸餾水洗碳柱，洗脫至總液體體積7300ml 7、濾液噴霧乾燥，得110克具有美白功效的魚皮膠原肽。
由本實施實例中工藝製備的具有美白功效的魚皮膠原肽的產品指標為 總氮≥15.5％ 水分≤5.0％灰分≤2％ 脂肪≤0.5％羥脯氨酸佔蛋白質含量(％)8.5～10.0 多肽≥90％ 平均分子量90％≤1000D 其組分90％左右分子量在1000Da以下，其中小分子肽(分子量280Da)含量在50％左右，其理化指標如表1所示 表1魚皮膠原肽理化指標表
本發明的美白功效研究工作簡述如下 1、實驗原理 人類皮膚的顏色與皮膚中存在的色素的種類和數量有關，黑色素對皮膚顏色影響最大。黑色素在表皮基底部的黑色素細胞中形成。其過程為黑色素細胞中的酪氨酸在酪氨酸酶的作用下生成多巴、多巴醌最終形成黑色素。酪氨酸酶是黑色素生成的關鍵酶，抑制酪氨酸酶的活性或阻斷酪氨酸生成黑色素的氧化途徑即可達到美白的效果。
2材料與設備 2.1受試物 魚皮膠原肽簡稱魚，自製； 其他樣品市場上的同類型膠原產品，共計7種，計為樣品1-樣品7。
2.2主要設備與儀器 2.2.1試劑 酪氨酸酶(Sigma生產，北京化學試劑公司購買)7mg/100ml； L-多巴溶液(上海瀚鴻化工科技有限公司提供)5g/L； 曲酸(北京貝麗萊斯生物化學有限公司提供)20g/L； pH值6.8磷酸緩衝液磷酸二氫鉀(AR河南焦作市化工三廠)6.8g、氫氧化鈉(AR汕頭市西隴化工廠)0.944g定容至1000ml。
2.2.2儀器 恆溫水浴鍋；武漢市琴臺醫療器械廠HH·W21·600型恆溫水箱； 紫外分光光度計上海精密科學儀器有限公司722型可見分光光度計； 3試驗方法 3.1樣品處理用超純水將受試物配成溶液(酪氨酸酶是銅蛋白，溶液中不應含有銅離子)備用。
3.2實驗操作在玻璃試管中進行生化反應，各管加入所需緩衝液(pH6.8磷酸緩衝液)、樣品液、曲酸溶液和酶溶液。於37℃水浴中反應10min，依次加入多巴溶液，再於37℃水浴中反應10min，測475nmOD值。實驗體系設計見表2。
表2實驗體系設計表 注空白對照採用3ml超純水 3.3實驗質控條件 3.3.1曲酸標準對照結果抑制率低於陽性對照。曲酸是常用的美白添加劑，其效應位點和作用機理清楚，酶動力曲線相關關係密切，酪氨酸酶活性抑制強度適中，故將其作為標準對照物用於檢驗實驗操作的準確性和結果的可靠性。
3.3.2OD值實測結果應為陽性對照＞樣品(含標準對照)＞陰性對照。
3.4功效評價表示方法 3.4.1抑制率計算方法樣品對酪氨酸酶活性的抑制強度以抑制率表示。參照李莉介紹的較簡便方法，以陽性對照結果為對照，按以下公式算出抑制率抑制率＝陽性對照吸光值-(樣品管吸光值-陰性對照吸光值)/陽性對照吸光值×100％，抑制率高表明其對酶活性抑制強度高。
3.4.2標準品參比為保證實驗結果的準確性，在實驗室做檢測時都應設有標準品對照。我們選用曲酸作為標準對照，將在陽性對照OD值為0.3左右的條件下測得的曲酸抑制率為參比對照標準值。不同批次試驗時，曲酸標準對照的抑制率會有所不同，可以將標準對照的抑制率折算成100％，受試物的抑制率等比例變化後再作比較。
4結果與分析 4.1受試物酪氨酸酶抑制率的檢測與比較 按照3.2的實驗操作進行受試物配成2％濃度進行試驗，並通過3.4.2的方法加以折算，結果如表3所示 表3各受試物抑制酪氨酸酶活性效果表(X±s，n＝8) 由表3可以看出，魚皮膠原肽抑制酪氨酸酶活性或阻斷酪氨酸生成黑色素的氧化途徑的能力強於市場上的同類產品，其富含的小分子肽(分子量280Da)能夠有效地與酪氨酸酶作用，使其失活或阻斷酪氨酸生成黑色素的氧化途徑。就精密度而言各受試物(包括標準對照)的變異係數(CV)為1.94～12.59％，均符合常規條件變異(RCV)小於15％的要求，大部分符合最佳條件變異(OCV)小於7％的要求。
由以上分析可知，使用本實施實例中工藝製備的具有美白功效的魚皮膠原肽，除具有一般膠原產品的營養成分外，還擁有市場上同類產品中最強的美白功效，可作為無毒副作用的化妝品或護膚品添加劑，具有廣泛的市場前景。
權利要求
1.一種具有美白功效的魚皮膠原肽，由以下工藝製備而成，所述工藝依次包括下述步驟
1)稱取魚皮原料，清洗，瀝乾水分，稱重。
2)將上述處理的魚皮加其質量5～6倍的水，再加入其質量3.0～5.0％的氫氧化鈣，攪拌均勻浸泡5～7天，在去除魚皮中的非膠原蛋白的同時，還起到了一定的去腥作用。
3)將上述處理的魚皮洗淨至中性，瀝乾水分，稱重，所得魚皮即為前處理後的原料。
4)將上述處理後的魚皮原料按照其質量5～6倍加水，121℃高60～90min，降溫至50～60℃，雙層紗布濾去殘渣，調pH值為6.0～8.0，50℃恆溫水浴，首先加入魚皮原料質量0.5～1.0％的枯草桿菌鹼性蛋白酶，再同時加入魚皮原料質量0.5～1.0％的菠蘿蛋白酶和魚皮原料質量0.5～1.0％的中性蛋白酶，從加入枯草桿菌鹼性蛋白酶開始計時，共酶解5～6小時。酶解完畢後，95℃以上，10分鐘滅酶，冷卻，濾布過濾，濾液為魚皮膠原肽水解液。
5)將上述濾液用K15活性碳柱脫色脫味。
6)將上述脫色脫味後的濾液濃縮至適當的體積，噴霧乾燥，製得成品。
2.按權利要求1所述的魚皮膠原肽，其特徵在於所述魚皮膠原肽的組分90％的分子量在1000Da以下，其中分子量280Da的小分子肽含量在50％。
3.按權利要求1所述的魚皮膠原肽，其特徵在於所述魚皮膠原肽的產品指標為
總氮≥15.5％
水分≤5.0％灰分≤2％
脂肪≤0.5％羥脯氨酸佔蛋白質含量(％)8.5～10.0
多肽≥90％ 平均分子量90％≤1000D
4.按權利要求1所述的魚皮膠原肽，其特徵在於所述魚皮膠原肽的分子量分布見下表
5.按權利要求1所述的魚皮膠原肽，其特徵在於所述魚皮膠原肽的理化指標見下表
6.一種製備具有美白功效的魚皮膠原肽的工藝，其特徵在於依次包括下述步驟
1)稱取魚皮原料，清洗，瀝乾水分，稱重。
2)將上述處理的魚皮加其質量5～6倍的水，再加入其質量3.0～5.0％的氫氧化鈣，攪拌均勻浸泡5～7天，在去除魚皮中的非膠原蛋白的同時，還起到了一定的去腥作用。
3)將上述處理的魚皮洗淨至中性，瀝乾水分，稱重，所得魚皮即為前處理後的原料。
4)將上述處理後的魚皮原料按照其質量5～6倍加水，121℃高壓60～90min，降溫50～60℃，雙層紗布濾去殘渣，調pH值為6.0～8.0，50℃恆溫水浴，首先加入魚皮原料質量0.5～1.0％的枯草桿菌鹼性蛋白酶，再同時加入魚皮原料質量0.5～1.0％的菠蘿蛋白酶和魚皮原料質量0.5～1.0％的中性蛋白酶，從加入枯草桿菌鹼性蛋白酶開始計時，共酶解5～6小時。酶解完畢後，95℃以上，10分鐘滅酶，冷卻，濾布過濾，濾液為魚皮膠原肽水解液。
5)將上述濾液用K15活性碳柱脫色脫味。
6)將上述脫色脫味後的濾液濃縮至適當的體積，噴霧乾燥，製得成品。
7.按權利要求6所述的魚皮膠原肽的製備工藝，其特徵在於所製得的魚皮膠原肽的產品指標為
總氮≥15.5％
水分≤5.0％灰分≤2％
脂肪≤0.5％羥脯氨酸佔蛋白質含量(％)8.5～10.0
多肽≥90％ 平均分子量90％≤1000D
8.按權利要求6所述的魚皮膠原肽的製備工藝，其特徵在於所製得的魚皮膠原肽的分子量分布見下表
9.按權利要求6所述的魚皮膠原肽的製備工藝，其特徵在於所製得的魚皮膠原肽理化指標見下表
10.一種權利要求1所述的具有美白功效的魚皮膠原肽作為化妝品或護膚品添加劑的用途。
全文摘要
本發明揭示了一種具有美白效果的魚皮膠原肽及其製備工藝和用途，具體來說就是利用鹼溶液處理魚皮，再利用蛋白酶水解的方式處理上述魚皮，通過對水解液進行一系列脫色、脫味、去除雜質的技術處理得到的魚皮膠原肽及其製備工藝和作為化妝品或護膚品添加劑的用途。本發明的魚皮膠原肽與一般的膠原肽相比，不僅小分子肽含量高，而且灰分較低，蛋白質含量高，還擁有市場上同類產品中最強的美白功效，作為無毒副作用的化妝品或護膚品添加劑，有廣闊的發展前景。
文檔編號C07K7/00GK101607982SQ20081004808
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月19日 優先權日2008年6月19日
發明者陳棟梁 申請人:陳棟梁