利用超聲波的膠原蛋白分離裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其包含：試料箱，其收容魚(yú)皮；分離單元，其接收供給自試料箱的魚(yú)皮而分離成膠原蛋白，從而將所分離的膠原蛋白再次供給至試料箱；及超聲波產(chǎn)生單元，其連接在分離單元，以便產(chǎn)生用以將魚(yú)皮分離成膠原蛋白的超聲波。本發(fā)明的膠原蛋白分離裝置能夠以較高的產(chǎn)出率提取膠原蛋白，并可直接以原有基本結(jié)構(gòu)提取高分子量的膠原蛋白而并非膠原蛋白的水解產(chǎn)物形態(tài)。
【專利說(shuō)明】
利用超聲波的膠原蛋白分離裝置
[00011 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年12月30日，申請(qǐng)?zhí)枮?01180063095.6，發(fā)明創(chuàng)造名稱為 "利用超聲波提取膠原蛋白的方法及裝置"的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明是有關(guān)于一種利用超聲波的膠原蛋白分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0003] 膠原蛋白是一種包含在皮膚、血管、骨骼、內(nèi)臟等幾乎所有組織中，且約占構(gòu)成身 體的蛋白質(zhì)的30%的主要蛋白質(zhì)。構(gòu)成人體的膠原蛋白中的約40%存在于皮膚，20%包含 在骨骼及軟骨中，除此在外，廣泛地分布在血管、內(nèi)臟等。這種膠原蛋白自古以來(lái)一直以明 膠等形態(tài)食用，這種明膠最近由消化道內(nèi)的酶來(lái)分解而以多肽、氨基酸的形態(tài)吸收，這些多 肽、氨基酸提高免疫功能，促進(jìn)細(xì)胞的再生作用而使關(guān)節(jié)強(qiáng)健，且維持皮膚的新陳代謝活化 及保濕力，由此對(duì)皮膚美容發(fā)揮卓越的效果。膠原蛋白主要從家畜的皮、骨骼、關(guān)節(jié)等提取， 但最近因 BSE(Bovine Spongiform Encephalopathy，瘋牛?。?、口蹄疫等的產(chǎn)生而對(duì)動(dòng)物性 膠原蛋白的印象較差，因此從魚(yú)類的皮膚、鱗等提取的海洋膠原蛋白的價(jià)值逐漸增大。
[0004] 另一方面，以往使用如酸、堿、鹽等的化學(xué)物質(zhì)來(lái)提取膠原蛋白，但存在因此產(chǎn)生 環(huán)境污染及廢水處理費(fèi)用等問(wèn)題點(diǎn)。
[0005] 因此，現(xiàn)實(shí)情況為要求研究開(kāi)發(fā)如下方法:盡可能不使用化學(xué)物質(zhì)，而可綠色環(huán)保 地提取膠原蛋白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用通過(guò)超聲波處理提取膠原蛋白的方法，將化學(xué)物 質(zhì)的使用量最小化而使產(chǎn)出率最大地從魚(yú)皮提取膠原蛋白的方法及其裝置。
[0007] 為了達(dá)成所述目的，在本發(fā)明的一具體例中，提供一種提取膠原蛋白的方法，其包 含如下步驟:第1步驟，其是在〇. 〇 1~〇. 5M的乙酸溶液中，對(duì)魚(yú)皮進(jìn)行0.1至10小時(shí)的超聲波 處理而獲取膠原蛋白提取物;及第2步驟，其是從所述膠原蛋白提取物，分離膠原蛋白與經(jīng) 超聲波處理的魚(yú)皮;且對(duì)所述經(jīng)超聲波處理的魚(yú)皮重復(fù)執(zhí)行第1步驟及第2步驟。另外，所述 超聲波處理可在20kHz的頻率下實(shí)現(xiàn)，所述超聲波的振幅可為75~85%，所述超聲波處理可 在0至10°C下執(zhí)行，將所述膠原蛋白提取物離心分離而獲得上清液，向該上清液添加氯化鈉 (NaCl)并使沉淀而可提取或分離膠原蛋白，在進(jìn)行8次所述第1步驟及第2步驟的情況下，超 聲波的振幅能夠以20~40 %執(zhí)行24小時(shí)。
[0008] 在一具體例中，提供利用所述方法而提取的膠原蛋白。
[0009] 在一具體例中，提供一種提取膠原蛋白的方法，其包含如下步驟:第1步驟，其是在 酸性溶液中，對(duì)魚(yú)皮進(jìn)行超聲波處理而獲取膠原蛋白提取物;及第2步驟，其是從所述膠原 蛋白提取物，分離膠原蛋白與經(jīng)超聲波處理的魚(yú)皮;且對(duì)所述經(jīng)超聲波處理的魚(yú)皮重復(fù)執(zhí) 行第1步驟及第2步驟。
[0010] 在一具體例中，提供一種利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特正在于包含:試料 箱，其收容魚(yú)皮;分離單元，其接收供給自所述試料箱的所述魚(yú)皮而分離成膠原蛋白，將所 分離的所述膠原蛋白再次供給至所述試料箱;超聲波產(chǎn)生單元，其連接在所述分離單元，以 便產(chǎn)生用以將所述魚(yú)皮分離成所述膠原蛋白的超聲波。
[0011] 利用所述超聲波的膠原蛋白分離裝置更包含為了阻隔分離所述膠原蛋白時(shí)產(chǎn)生 的熱，向所述分離單元側(cè)供給冷卻水的冷卻部，所述分離單元可包含:處理部，其接收供給 自所述試料箱的魚(yú)皮而將該魚(yú)皮分離成膠原蛋白；及第1冷卻水流入流出部，其從所述處理 部的外周面隔開(kāi)一定間隔而封閉所述處理部的外部，由此提供可使供給自所述冷
[0012] 卻部的所述冷卻水流入及流出的空間。
[0013] 所述試料箱可包含:儲(chǔ)存部，其儲(chǔ)存所述魚(yú)皮;及第2冷卻水流入流出部，其從所述 儲(chǔ)存部的外周面隔開(kāi)一定間隔而封閉所述儲(chǔ)存部的外部，由此提供可使供給自所述冷卻部 的所述冷卻水流入及流出的空間。
[0014] 所述超聲波產(chǎn)生單元可包含：至少一個(gè)振動(dòng)子，其結(jié)合在所述處理部的外周面而 產(chǎn)生超聲波;及振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器，其調(diào)節(jié)所述振動(dòng)子的輸出程度。
[0015] 所述振動(dòng)子可為如下多個(gè)振動(dòng)子:在5~6cm的范圍內(nèi)彼此隔離配置，以便相互之 間不會(huì)受到超聲波的影響。
[0016] 通過(guò)所述振動(dòng)子產(chǎn)生的超聲波的頻率可為20kHz。
[0017] 所述振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器的輸出可為0.1~1000W。
[0018] 所述冷卻部可包含:冷卻本體;第1冷卻水流入管，其從所述冷卻本體的下側(cè)向所 述第1冷卻水流入流出部的下側(cè)延長(zhǎng)，以便冷卻水可從所述冷卻本體向所述第1冷卻水流入 流出部側(cè)流入;第1冷卻水流出管，其從所述第1冷卻水流入流出部的上側(cè)向所述冷卻本體 的上側(cè)延長(zhǎng)，以便冷卻水可從所述第1冷卻水流入流出部向所述冷卻本體側(cè)流出；第2冷卻 水流入管，其從所述冷卻本體的下側(cè)向所述第2冷卻水流入流出部的下側(cè)延長(zhǎng)，以便冷卻水 可從所述冷卻本體向所述第2冷卻水流入流出部側(cè)流入;及第2冷卻水流出管，其從所述第2 冷卻水流入流出部的上側(cè)向所述冷卻本體的上側(cè)延長(zhǎng)，以便冷卻水可從所述第2冷卻水流 入流出部向所述冷卻本體側(cè)流出。
[0019] 利用所述超聲波的膠原蛋白分離裝置可更包含:試料供給管，其將所述儲(chǔ)存部的 下側(cè)與所述處理部的下側(cè)相互連接，以便可從所述儲(chǔ)存部向所述處理部側(cè)供給魚(yú)皮;及試 料排出管，其將所述處理部的上側(cè)與所述儲(chǔ)存部的上側(cè)相互連接，以便可向所述試料箱側(cè) 排出利用所述分離單元而分離的膠原蛋白。
[0020] 利用所述超聲波的膠原蛋白分離裝置可更包含:循環(huán)栗，其具備在所述試料供給 管的延長(zhǎng)路徑上，以便可強(qiáng)制性地使魚(yú)皮及所述膠原蛋白沿所述試料供給管及所述試料排 出管循環(huán);及循環(huán)量調(diào)節(jié)控制器，其調(diào)節(jié)所述循環(huán)栗的驅(qū)動(dòng)程度，以便可調(diào)節(jié)所述魚(yú)皮及所 述膠原蛋白的循環(huán)量。
[0021] 本發(fā)明的"魚(yú)皮"是指，包含來(lái)自可用性海洋生物的海洋膠原蛋白，已去除魚(yú)類的 鱗。該"魚(yú)皮"的特性是在不添加酸性溶媒而僅進(jìn)行超聲波處理時(shí)，難以引起膠原蛋白纖維 的結(jié)構(gòu)變化，從而為了實(shí)現(xiàn)膠原蛋白的分離，必須需要酸性溶媒。在本發(fā)明中，在酸性溶媒 的存在下并行超聲波處理，因此在最小濃度的酸性溶媒中，也能夠以較高的產(chǎn)出率溶出膠 原蛋白。因此，可明顯地減少分離膠原蛋白時(shí)使用的酸量。
[0022] 本發(fā)明的"膠原蛋白"作為構(gòu)成動(dòng)物的結(jié)合組織、骨骼、筋、皮膚、軟骨、血管等的纖 維狀結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，基本結(jié)構(gòu)單元為原膠原蛋白（tropocollagen)，且是指具有由分子量約為 10萬(wàn)分之3個(gè)多肽構(gòu)成的三重螺旋結(jié)構(gòu)，3個(gè)多肽鏈彼此通過(guò)氫鍵結(jié)而穩(wěn)定化，但若加熱則 切斷這些少數(shù)鍵結(jié)而成為無(wú)規(guī)繞制線圈上的明膠，從而可改變物性。
[0023] 本發(fā)明的"超聲波處理"是超聲波能量使目標(biāo)對(duì)象的粒子振動(dòng)而破壞對(duì)象或使非 活化，在生化學(xué)中，主要以破壞細(xì)胞膜而排出細(xì)胞內(nèi)容物為目的使用，且并不以此為限，使 用高于音頻頻率區(qū)域(約為20kHz以下）的振動(dòng)數(shù)的音波。
[0024][發(fā)明的效果]
[0025] 本發(fā)明的膠原蛋白提取方法可通過(guò)重復(fù)實(shí)行超聲波處理，而較現(xiàn)有的膠原蛋白提 取方法減小酸性溶液的濃度，以較高之產(chǎn)出率提取膠原蛋白。另外，根據(jù)本發(fā)明的膠原蛋白 提取方法，可直接以原有基本結(jié)構(gòu)提取高分子量的膠原蛋白而并非膠原蛋白的水解產(chǎn)物形 ??τ 〇
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1至圖4是表示利用實(shí)施例1至4的方法來(lái)分離膠原蛋白的情況下的膠原蛋白的 分咼產(chǎn)出率。
[0027] 圖5是表示利用比較例1至4的方法進(jìn)行分離的情況下的膠原蛋白的分離產(chǎn)出率。
[0028] 圖6是表示利用實(shí)施例1至4的方法進(jìn)行分離的情況下的膠原蛋白的最大產(chǎn)出率。
[0029] 圖7是表示利用比較例1至4的方法進(jìn)行分離的情況下的膠原蛋白的最大產(chǎn)出率。
[0030] 圖8是表示利用實(shí)施例1及3的方法來(lái)分離膠原蛋白的情況下的所分離的膠原蛋白 的SDS_PAGE(Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis，聚丙稀酰 胺凝膠電泳)圖案。
[0031] 圖9是表示利用比較例2至4的方法來(lái)分離膠原蛋白的情況下的所分離的膠原蛋白 的SDS-PAGE圖案。
[0032]圖10是表示在酸性溶媒的存在下進(jìn)行超聲波處理，直至表示與以0.5M的乙酸進(jìn)行 24小時(shí)處理相同的產(chǎn)出率為止的情況下所需的時(shí)間。
[0033] 圖11是在使所分離的膠原蛋白與膠原蛋白明膠化的情況下，評(píng)估消化力而證明膠 原蛋白的結(jié)果。
[0034] 圖12是表示根據(jù)超聲波處理的重復(fù)次數(shù)的膠原蛋白的提取產(chǎn)出率的圖表。
[0035]圖13是表示根據(jù)超聲波處理的重復(fù)次數(shù)而分離的膠原蛋白的SDS-PAGE圖案。
[0036]圖14是本發(fā)明的一實(shí)施例的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置的概略模式圖。
[0037] 圖15是圖14的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置的分離單元的概略模式圖。
[0038] 圖16是表示使用圖14的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，分離膠原蛋白的方法的 順序圖。
[0039]圖17是表示使用圖14的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，分離膠原蛋白的情況下 的膠原蛋白產(chǎn)出率的圖表。
[0040] 圖18是表示通過(guò)SDS-電泳法，分析使用圖14的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置而 分離的膠原蛋白的結(jié)果的圖表。
[0041] [符號(hào)的說(shuō)明]
[0042] 100膠原蛋白分離裝置
[0043] 110試料箱
[0044] 111 儲(chǔ)存部
[0045] 113第2冷卻水流入流出部
[0046] 丨3〇分離單元
[0047] 131處理部
[0048] 133第1冷卻水流入流出部
[0049] 150超聲波產(chǎn)生單元
[0050] 151 振動(dòng)子
[00511 153振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器
[0052] 170冷卻部
[0053] 171 冷卻本體
[0054] 180a試料供給管
[0055] 180b試料排出管
[0056] 191循環(huán)栗
[0057] 192循環(huán)量調(diào)節(jié)控制器
【具體實(shí)施方式】
[0058] 以下，根據(jù)下述實(shí)施例，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。然而，下述實(shí)施例僅例示本發(fā)明，本發(fā) 明的內(nèi)容并不限定于下述實(shí)施例。
[0059] 實(shí)施例
[0060] 實(shí)施例1.試料的前處理
[0061] 試料是接收供給自0 Sung養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)(股）的鱸魚(yú)的冷凍魚(yú)皮而使用。魚(yú)皮是在去除殘 留于一部分內(nèi)側(cè)的鱸魚(yú)肌肉與鱗后，利用冰水清洗而去除雜質(zhì)，從而以1. 〇cm X 1.0cm的大 小精切。為了完全地去除附著在魚(yú)皮的鹽溶性蛋白質(zhì)，在相對(duì)于魚(yú)皮重量添加20倍的0.5M 的NaCl溶液后，均勻地進(jìn)行攪拌而在6，OOOrpm下進(jìn)行10分鐘的離心分離，從而去除上清液。 重復(fù)進(jìn)行3次如上的操作，且所有操作均在4 °C以下進(jìn)行。再次以保管在4°C以下的精制水清 洗通過(guò)離心分離獲得的沉淀物后，相對(duì)于沉淀物添加約20倍重量的冷乙醇而一面在4°C下 攪拌24小時(shí)一面脫脂，從而將其設(shè)為精制試料。精制試料保管在-20°C以下，在需要時(shí)取出 使用。
[0062] 實(shí)施例2.膠原蛋白的提取
[0063] 2-1.利用超聲波處理進(jìn)行的膠原蛋白的提取
[0064]在向所述實(shí)施例1中所準(zhǔn)備的魚(yú)皮添加約200倍重量的0.01至0.5M的乙酸后，在4 °C下以下述表1的條件，進(jìn)行超聲波處理。脈沖的on/off是以20sec/20sec進(jìn)行。在以6， OOOrpm對(duì)進(jìn)行超聲波處理后獲得的粘性溶液進(jìn)行10分鐘的離心分離后，分離上清液，將 NaCl以成為5wt%的方式添加至上清液，從而獲得白色沉淀。對(duì)所述白色沉淀進(jìn)行離心分離 而透析成精制水后，進(jìn)行凍結(jié)干燥而提取膠原蛋白。
[0065]表 1
[0067] 2-2.酸可溶性膠原蛋白的提取
[0068]以下述表2的條件，相對(duì)于試料重量添加200倍的0~0.5M的乙酸，從而一面在4°C 下攪拌24小時(shí)一面進(jìn)行提取。在以6,000rpm對(duì)所獲得的粘性溶液進(jìn)行10分鐘的離心分離 后，分離上清液，并將NaCl以成為5wt %的方式添加至上清液，從而獲得白色沉淀。在對(duì)所述 白色沉淀進(jìn)行離心分離而透析成精制水后，進(jìn)行凍結(jié)干燥而提取膠原蛋白。
[0069]表2
[0071] 2-3.利用重復(fù)超聲波處理進(jìn)行的膠原蛋白的提取
[0072]在向所述實(shí)施例1中所準(zhǔn)備的魚(yú)皮添加約200倍重量的0.01M的乙酸后，在4°C下以 40%至80%的幅度進(jìn)行3小時(shí)的超聲波處理。脈沖的〇11/(^;1^是以2〇86〇/2〇86〇進(jìn)行。在以6， OOOrpm對(duì)進(jìn)行超聲波處理后所獲得的粘性溶液進(jìn)行10分鐘的離心分離后，分離上清液(膠 原蛋白），并在再次向沉淀(殘?jiān)?添加200倍重量的0.01M的乙酸后，在4°C下以40%至80% 的幅度進(jìn)行3小時(shí)的超聲波處理。通過(guò)離心分離來(lái)分離膠原蛋白，并再次向剩余殘?jiān)砑?0.01M的乙酸而將重復(fù)作業(yè)共設(shè)為4次至8次，從而分離膠原蛋白。將如上所述般共經(jīng)過(guò)4至8 次作業(yè)收集的上清液凍結(jié)干燥而提取膠原蛋白（參照?qǐng)D12)。
[0073] 實(shí)施例3.膠原蛋白產(chǎn)出率的測(cè)定
[0074] 利用Biuret(雙縮脲)法(Gornall，A，G.等，1949)，對(duì)上清液測(cè)定蛋白質(zhì)含量，該上 清液是在15,000Xg下對(duì)在所述制造例及比較例中所獲得的試料進(jìn)行20分鐘的離心分離而 獲得。膠原蛋白產(chǎn)出率是在對(duì)總蛋白質(zhì)含量進(jìn)行超聲波處理后，以蛋白質(zhì)含量的比來(lái)根據(jù) 如下的式而算出。
[0075] 膠原蛋白產(chǎn)出率（％ )=(上清液中的蛋白質(zhì)濃度/總蛋白質(zhì)濃度）X 100
[0076] 將根據(jù)處理時(shí)間的膠原蛋白產(chǎn)出率示于圖1至圖5。圖1至4表示根據(jù)制造例1至4的 乙酸濃度的膠原蛋白的產(chǎn)出率，圖5表示根據(jù)比較例1至5的酸濃度的膠原蛋白的產(chǎn)出率。根 據(jù)圖1至4,表示為由于進(jìn)行超聲波處理，而膠原蛋白的產(chǎn)出率較不進(jìn)行超聲波處理的圖5更 快地增加。尤其，表現(xiàn)為隨著幅度變大而增加的速度變快。根據(jù)圖5,在不進(jìn)行超聲波處理而 僅以Ο .01M的較低濃度的乙酸進(jìn)行處理的情況下，膠原蛋白幾乎未分離，但根據(jù)圖1，當(dāng)在 20kHz下以幅度為20%的超聲波進(jìn)行處理時(shí)，即便在0.01M的低濃度乙酸中，膠原蛋白的分 離量也開(kāi)始增加。另外，根據(jù)圖2至4，表現(xiàn)為濃度越高，則膠原蛋白的增幅越大，且表現(xiàn)為在 相同的條件下，幅度越大，則其增加速度越快。因此，認(rèn)為膠原蛋白的分離能力依存于乙酸 的濃度及超聲波幅度而增加。
[0077]另外，將通過(guò)超聲波重復(fù)提取而獲得的膠原蛋白的產(chǎn)出率示于圖12。以3小時(shí)進(jìn)行 8次幅度為40 %的超聲波處理的膠原蛋白的產(chǎn)出率較通過(guò)以往的方法即在0.01M的乙酸中， 提取24小時(shí)的膠原蛋白的產(chǎn)出率增加3倍以上。而且，以3小時(shí)進(jìn)行4次幅度為80%的超聲波 處理的膠原蛋白的產(chǎn)出率較以往的方法即0.01M的乙酸中，提取12小時(shí)的膠原蛋白的產(chǎn)出 率約增加2倍左右。因此，可知在進(jìn)行超聲波重復(fù)提取時(shí)，膠原蛋白的產(chǎn)出率與超聲波的提 取次數(shù)成正比。
[0078] <膠原蛋白的最大產(chǎn)出率測(cè)定>
[0079] 利用與所述制造例1相同的方法，測(cè)定膠原蛋白的產(chǎn)出率，當(dāng)產(chǎn)出率增加時(shí)，通過(guò) 下述式算出其速度(ki)。
[0080] Ki = (nt-no)
[0081 ] nt:進(jìn)行t小時(shí)的超聲波處理后的溶解度 [0082] no:超聲波處理前的溶解度 [0083] t:超聲波處理時(shí)間
[0084] 其結(jié)果示于圖6及7。圖6表示在制造例1至4的酸性溶媒中以超聲波進(jìn)行處理的情 況、及僅以比較例1至4的酸性溶媒進(jìn)行處理的情況下的膠原蛋白最大產(chǎn)出率。在圖6中，各 記號(hào)表示0%(_)、20%(〇）、40%('?〇、60%(^)、及80%(_)的幅度。圖7表示膠原蛋白產(chǎn) 出率的增加速度。
[0085] 根據(jù)圖6,乙酸的濃度越增加即超聲波的幅度越增加，則膠原蛋白的最大產(chǎn)出率表 現(xiàn)地越高，乙酸濃度為0.1M時(shí)的最大產(chǎn)出率與為0.5M時(shí)的最大產(chǎn)出率相似，因此可推測(cè)如 下情況：即使將乙酸濃度增加至0.5M以上，最大產(chǎn)出率的增加也微不足道。另外，在不添加 乙酸而進(jìn)行超聲波處理的情況下，也幾乎不會(huì)引起膠原蛋白的分離。在僅利用酸性溶媒進(jìn) 行處理的比較例的情況下，隨著乙酸濃度增加而最大產(chǎn)出率也增加，但增加速度慢于并行 超聲波處理的情況。另外，在乙酸濃度為0M的情況下，不會(huì)引起膠原蛋白的分離，從而可知 在膠原蛋白的分離中需要酸。
[0086] 根據(jù)圖7,詳細(xì)地觀察對(duì)膠原蛋白產(chǎn)出率的增加速度波及影響的超聲波的幅度與 乙酸濃度的關(guān)系，結(jié)果無(wú)論于何種條件下，均表現(xiàn)直線關(guān)系，且各個(gè)直線關(guān)系的關(guān)系式如 下。即，0.01M下的乙酸與幅度的關(guān)系式為y = 0.0198x+0.2296,在0.1M下，y = 0.0418x+ 0.6832，在0.5M下，y = 0.044x+l. 2633。根據(jù)該式，傾斜度是根據(jù)乙酸濃度而不同，相比 0.01M的乙酸，傾斜度在0.1M以上增加，從而在0.1M以上的乙酸的存在下，快速地引起膠原 蛋白的分離。另外，對(duì)〇. 1M與0.5M的乙酸進(jìn)行比較，傾斜度幾乎相同，從而在0.5M以上的乙 酸濃度下，乙酸濃度不會(huì)對(duì)膠原蛋白的產(chǎn)出率增加速度造成較大的影響。
[0087] 實(shí)施例4.所分離的膠原蛋白的SDS-PAGE pattern
[0088] 利用SDS電泳（SDS-PAGE)，研究根據(jù)所述制造例及比較例而獲得的膠原蛋白的子 單元（subunit)組成。SDS-PAGE是通過(guò)Lammli法(Lammli，V.K.等，1970)，利用7 · 5% 的slab gel (平板凝膠）而執(zhí)行。向在所述制造例及比較例中分離的膠原蛋白試料添加8M的尿素 (11『63)、2%的疏基乙醇(11161^3口1：〇61：11311〇1)、2%的303、及20111]\1的1'1^8-]^1(三輕甲基氨基 甲燒鹽酸鹽）（pH值為8.0)并溶解，從而在100°C下加熱2分鐘。Fixing(-定)與staining(染 色）是通過(guò)Neuhoff (Neuhoff V.等，1988)的方法，利用考馬斯亮藍(lán)（Coomassie brillant blue)而實(shí)施。利用幅度為40%的超聲波處理的制造例的結(jié)果示于圖8,使乙酸濃度不同而 處理的比較例2至4的結(jié)果示于圖9。
[0089] 根據(jù)圖8，在0.01M的乙酸的存在下，利用幅度為40 %的超聲波進(jìn)行處理時(shí)，在4小 時(shí)后開(kāi)始觀察到相當(dāng)于膠原蛋白的成分，隨著超聲波處理時(shí)間變長(zhǎng)而切實(shí)地觀察到α1、α2、 β、及γ鏈(chain)。這種傾向是在凝膠的最上端也觀察到推測(cè)為膠原蛋白的多聚體的成分。 在以60%的幅度進(jìn)行處理的情況下，整體傾向與以20%的幅度進(jìn)行處理的情況相同。然而， 隨著超聲波處理時(shí)間變長(zhǎng)而開(kāi)始觀察到推測(cè)為膠原蛋白的分解產(chǎn)物的成分。特別是，在 0.5M的乙酸下進(jìn)行24小時(shí)的超聲波處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)如下情況:膠原蛋白的主要子單元即α?及β 鏈減少，與此同時(shí)，生成凝膠的background (基底)被染色的不特定的多肽。
[0090] 根據(jù)圖9,對(duì)僅以酸性溶媒進(jìn)行處理而分離的膠原蛋白的子單元組成進(jìn)行研究，結(jié) 果在0.01M的乙酸下，在反應(yīng)6小時(shí)后開(kāi)始發(fā)現(xiàn)相當(dāng)于膠原蛋白的α?及β鏈，在24小時(shí)后，與 該α?及β鏈一同發(fā)現(xiàn)α2及γ鏈。這種現(xiàn)象是隨著乙酸濃度變高而更明顯地顯現(xiàn)，隨著反應(yīng)小 時(shí)推移而〇1、<12、0、及丫鏈也在量上增加。
[0091] 結(jié)果，在酸性溶媒下進(jìn)行超聲波處理時(shí)，相當(dāng)于膠原蛋白的"、(^、匕及丫鏈更快 速地增加，從而在酸性溶媒下進(jìn)行超聲波處理時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)引起膠原蛋白的分離。
[0092] 另外，根據(jù)圖13,可確認(rèn)如下情況:重復(fù)執(zhí)行超聲波處理而提取的膠原蛋白也具有 典型的膠原蛋白結(jié)構(gòu)。
[0093] 實(shí)施例6.膠原蛋白的確認(rèn)
[0094] 為了確認(rèn)在制造例中，在酸性溶媒下并行超聲波處理而分離的膠原蛋白是以膠原 蛋白的形態(tài)分離、還是以明膠的形態(tài)分離，研究因胃蛋白酶（1:10, 〇〇〇. Yakuri pure chem.，co. .ltd.，Japan)產(chǎn)生的膠原蛋白的消化力。膠原蛋白的特性如下：其結(jié)構(gòu)非常堅(jiān) 固，不會(huì)由消化酶發(fā)生分解，而由膠原酶(Collagenase)發(fā)生分解。然而，若膠原蛋白因熱而 明膠化，則由消化酶發(fā)生分解。因此，利用這種特性，可判斷為若對(duì)根據(jù)超聲波分離的膠原 蛋白進(jìn)行胃蛋白酶處理而引起消化，則為以明膠的形態(tài)分離，若不引起消化，則以膠原蛋白 的形態(tài)分離。
[0095] 將膠原蛋白濃度調(diào)節(jié)為lmg/ml后，在100 °C下加熱5分鐘而明膠化。相對(duì)于膠原蛋 白及明膠的濃度而添加0.5 %的胃蛋白酶，從而在10 °C下進(jìn)行0~30分鐘的處理后，向各試 料添加81\1的303、2%的疏基乙醇(11161^。1:〇61:11311〇1)、201111的1'1^8-]^1(。!1值為8.0)而在100 °C下加熱2分鐘，從而使酶活性停止。此后，根據(jù)SDS-PAGE(Lammli法)而分析消化圖案。這 時(shí)，膠原蛋白標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用Acid soluble Collagen(酸溶性膠原蛋白）（Typell，from white rabbit skin.,Sigma,USA.)。其結(jié)果如圖11。在圖11中，No.1為成為基準(zhǔn)的TYPE I的 膠原蛋白，No. 2為在0.01M的乙酸下，以80%的amplitude(幅度)進(jìn)行12小時(shí)的超聲波處理 而分離的膠原蛋白，No.3、4、5為將該膠原蛋白處理成胃蛋白酶的結(jié)果。No.6是以100°C熱處 理No.2的膠原蛋白而明膠化，No.7、8、9是分析將所述明膠處理成胃蛋白酶的結(jié)果。
[0096] 在圖11中，各No.的含義如下。
[0097] S：molecular weight marker
[0098] No.1：I type collagen(acid soluble)
[0099] No.2：Collagen of fish skin Isolated by sonication with acetic acid.
[0100] No.3、4、5:Collagen treated with pepsin for 10,20and 30mim.
[0101] No.6：Gelatin obtained from collagen(No.2)by heating at 100°C.
[0102] No.7、8、9:Gelatin(No.6)treated with pepsin for 10,20and 30mim.
[0103] 根據(jù)圖11，在酸性溶媒下，通過(guò)超聲波而分離的膠原蛋白（No. 2)即使進(jìn)行胃蛋白 酶處理，也不會(huì)引起膠原蛋白的主要成分即α及Pchain的變化(No.3、4及5)。然而，若對(duì)膠原 蛋白進(jìn)行熱處理而使明膠化(No.6)后，進(jìn)行胃蛋白酶處理，則發(fā)現(xiàn)如下情況:膠原蛋白的主 要成分即α及Pchain完全消失、低分子成分增加(No. 7、8及9)。因此，根據(jù)以上結(jié)果，確認(rèn)出 如下情形:通過(guò)超聲波而分離的成分為膠原蛋白，而并非明膠或膠原蛋白的水解產(chǎn)物。
[0104] 以下，參照隨附圖式，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的較佳的實(shí)施例的內(nèi)容如下。然而，在本 發(fā)明的說(shuō)明中，為了明確本發(fā)明的主旨，省略對(duì)于公知的功能或構(gòu)成的說(shuō)明。
[0105] 圖14是本發(fā)明的一實(shí)施例的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置的概略模式圖，圖15 是圖14的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置的分離單元的概略模式圖。
[0106] 參照這些圖，利用超聲波的膠原蛋白分離裝置（100,以下稱為膠原蛋白分離裝置 100)包含:試料箱110,其收容魚(yú)皮;分離單元130,其接收供給自試料箱110的魚(yú)皮并分離成 膠原蛋白，從而將所分離的膠原蛋白再次供給至試料箱110;超聲波產(chǎn)生單元150,其連接在 分離單元130,以便產(chǎn)生用以將魚(yú)皮分離成膠原蛋白的超聲波;冷卻部170,其以阻隔分離膠 原蛋白時(shí)產(chǎn)生的熱的方式具備;試料供給管180a，其從試料箱110向分離單元130側(cè)供給魚(yú) 皮;試料排出管180b，其將通過(guò)分離單元130所分離的膠原蛋白再次供給至試料箱110側(cè);循 環(huán)栗191，其具備在試料供給管180a的延長(zhǎng)路徑上，以便可強(qiáng)制性地使魚(yú)皮及膠原蛋白沿試 料供給管180a及試料排出管180b循環(huán);及循環(huán)量調(diào)節(jié)控制器192,其調(diào)節(jié)循環(huán)栗191的驅(qū)動(dòng) 程度。
[0107]試料箱110是收容供給至分離單元130側(cè)而分離成膠原蛋白的魚(yú)皮(試料)的構(gòu)成， 包含:儲(chǔ)存部111，其儲(chǔ)存魚(yú)皮;及第2冷卻水流入流出部113，其完全封閉儲(chǔ)存部111的外部， 由此提供可使供給自冷卻部170的冷卻水流入及流出的空間。
[0108] 儲(chǔ)存部111是提供用以儲(chǔ)存用作試料的魚(yú)皮的空間的中空?qǐng)A筒狀的構(gòu)成。當(dāng)然，本 發(fā)明的權(quán)利要求不因儲(chǔ)存部111形狀而受限，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，儲(chǔ)存部111也能夠 以四邊形等來(lái)具備。
[0109] 在儲(chǔ)存部111，不僅儲(chǔ)存有魚(yú)皮，而且也一同儲(chǔ)存有將魚(yú)皮分離成膠原蛋白時(shí)所需 的酸性溶液，這種酸性溶液為了將膠原蛋白從魚(yú)皮分離而從以前一直使用，因此省略詳細(xì) 的說(shuō)明。
[0110] 儲(chǔ)存部111的下側(cè)是通過(guò)下文敘述的試料供給管180a連接在分離單元130的下側(cè) (更明確而言，為處理部131的下側(cè)），從而可將魚(yú)皮供給至分離單元130側(cè)，所述儲(chǔ)存部111 的上側(cè)是通過(guò)試料排出管180b連接在分離單元130的上側(cè)（更明確而言，為處理部131的上 側(cè)），從而可再次向儲(chǔ)存部111側(cè)排出所分離的膠原蛋白。
[0111] 第2冷卻水流入流出部113是提供如下空間的構(gòu)成：用以使冷卻水沿第2冷卻水流 入管175a從冷卻本體171流入、或使冷卻水沿第2冷卻水流出管175b向冷卻本體171側(cè)流出。
[0112] 為此，第2冷卻水流入流出部113是以從儲(chǔ)存部111的外周面隔開(kāi)一定間隔而可完 全封閉儲(chǔ)存部111的外部的方式具備，正是通過(guò)這種具備在儲(chǔ)存部111及第2冷卻水流入流 出部113之間的空間，使冷卻水可流入流出。當(dāng)然，與所述儲(chǔ)存部111相同地，本發(fā)明的權(quán)利 要求不因第2冷卻水流入流出部113的形狀而受限。
[0113] 另一方面，分離單元130是如下構(gòu)成:接收供給自試料箱110的魚(yú)皮而將該魚(yú)皮分 離成膠原蛋白，從而將所分離的膠原蛋白再次供給至試料箱110側(cè)。
[0114] 分離單元130包含:處理部131，其將魚(yú)皮分離成膠原蛋白；及第1冷卻水流入流出 部133，其通過(guò)完全封閉處理部131的外部，提供可使供給自冷卻部170的冷卻水流入及流出 的空間。
[0115] 處理部131是如下的中空?qǐng)A筒狀的構(gòu)成:連接在下文敘述的超聲波產(chǎn)生單元150， 接收供給自試料箱110的魚(yú)皮而將該魚(yú)皮分離成膠原蛋白、或?qū)⑺蛛x的膠原蛋白再次供 給至試料箱110側(cè)。當(dāng)然，本發(fā)明的權(quán)利要求不因處理部131的形狀而受限。
[0116] 如上所述，處理部131的下側(cè)及儲(chǔ)存部111的下側(cè)、與處理部131的上側(cè)及儲(chǔ)存部 111的上側(cè)分別通過(guò)試料供給管180a及試料排出管180b連接。
[0117] 另一方面，第1冷卻水流入流出部133是提供如下空間的構(gòu)成:使冷卻水沿第1冷卻 水流入管17 3a從冷卻本體171流入、或使冷卻水沿第1冷卻水流出管17 3b向冷卻本體171側(cè) 流出。
[0118] 為此，第1冷卻水流入流出部133是以從處理部131的外周面隔開(kāi)一定間隔而可完 全封閉處理部131的外部的方式具備，正是通過(guò)這種具備在處理部131及第1冷卻水流入流 出部133之間的空間，可使冷卻水流入流出。當(dāng)然，本發(fā)明的權(quán)利要求不因第1冷卻水流入流 出部133的形狀而受限。
[0119] 另一方面，超聲波產(chǎn)生單元150是如下的構(gòu)成:連接在分離單元130,以便產(chǎn)生用以 將魚(yú)皮分離成膠原蛋白的超聲波。
[0120] 超聲波產(chǎn)生單元150包含：多個(gè)振動(dòng)子151，其結(jié)合在處理部131的外周面;及振動(dòng) 調(diào)節(jié)控制器153,其調(diào)節(jié)振動(dòng)子151的輸出程度。
[0121]振動(dòng)子151是如下構(gòu)成:根據(jù)振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器153的控制，產(chǎn)生一定的振動(dòng)，由此向 處理部131的內(nèi)部產(chǎn)生超聲波。
[0122] 多個(gè)振動(dòng)子151在5~6cm的范圍內(nèi)彼此隔離，以便彼此間不會(huì)受到超聲波的影響 (干擾），沿處理部131的外周面附著。在本實(shí)施例中，通過(guò)振動(dòng)子151產(chǎn)生的超聲波的頻率為 20kHz左右，其原因在于，在該頻率下，能夠以最高效果將魚(yú)皮分離成膠原蛋白。
[0123] 然而，超聲波的頻率也可以根據(jù)處理部131的容量、儲(chǔ)存在處理部131的魚(yú)皮的儲(chǔ) 存量等來(lái)變更成其他數(shù)值。
[0124] 振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器153是以如下方式具備的構(gòu)成:可控制振動(dòng)子151的輸出程度、即 通過(guò)振動(dòng)子151產(chǎn)生的超聲波的頻率。
[0125] 振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器153及振動(dòng)子151連接至RF Wire(Radio Frequency Wire)，從而 通過(guò)振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器153控制的信號(hào)提供至振動(dòng)子151。
[0126] 在本實(shí)施例中，振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器153的輸出為0.1~1000W，但振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器153 的輸出也可以與所述振動(dòng)子151的頻率可變更的范圍對(duì)應(yīng)而不同。
[0127] 另一方面，冷卻部170是如下構(gòu)成：向第1冷卻水流入流出部133側(cè)供給冷卻水，以 便可阻隔分離膠原蛋白時(shí)產(chǎn)生的熱。另外，冷卻部170也向第2冷卻水流入流出部113側(cè)供給 冷卻水，由此一并發(fā)揮有效地阻隔分離膠原蛋白時(shí)產(chǎn)生的熱的作用。
[0128] 冷卻部170包含:冷卻本體171，其使冷卻水流入或流出；第1冷卻水流入管173a及 第1冷卻水流出管173b，其等將冷卻本體171與第1冷卻水流入流出部133相互連接;第2冷卻 水流入管175a及第2冷卻水流出管175b，其等將冷卻本體171與第2冷卻水流入流出部113相 互連接。
[0129] 冷卻本體171是如下構(gòu)成:儲(chǔ)存供給至第1冷卻水流入流出部133或第2冷卻水流入 流出部113的冷卻水。
[0130] 在冷卻本體171的一側(cè)，具備用以調(diào)節(jié)供給至第1冷卻水流入流出部133或第2冷卻 水流入流出部113的冷卻水的循環(huán)量的控制器171a，作業(yè)人員考慮分離膠原蛋白時(shí)產(chǎn)生的 熱來(lái)調(diào)節(jié)控制器171 a，由此可決定冷卻水的循環(huán)量。
[0131] 第1冷卻水流入管173a是如下構(gòu)成:通過(guò)將冷卻本體171的下側(cè)及第1冷卻水流入 流出部133的下側(cè)相互連接，可使冷卻水從冷卻本體171向第1冷卻水流入流出部133側(cè)供 給;第1冷卻水流出管173b是如下構(gòu)成:通過(guò)將冷卻本體171的上側(cè)及第1冷卻水流入流出部 133的上側(cè)相互連接，可使冷卻水從第1冷卻水流入流出部133向冷卻本體171側(cè)流出。
[0132] 即，冷卻水可通過(guò)第1冷卻水流入管173a及第1冷卻水流出管173b而持續(xù)在冷卻本 體171與第1冷卻水流入流出部133之間循環(huán)，在通過(guò)冷卻水的循環(huán)將魚(yú)皮分離成膠原蛋白 的情況下，可有效地阻隔在處理部131產(chǎn)生的熱。
[0133] 第2冷卻水流入管175a是如下構(gòu)成:通過(guò)將冷卻本體171的下側(cè)及第2冷卻水流入 流出部113的下側(cè)相互連接，可使冷卻水從冷卻本體171向第2冷卻水流入流出部113側(cè)供 給;第2冷卻水流出管175b是如下構(gòu)成:通過(guò)將冷卻本體171的上側(cè)及第2冷卻水流入流出部 113的上側(cè)相互連接，可使冷卻水從第2冷卻水流入流出部113向冷卻本體171側(cè)流出。
[0134] 即，冷卻水可通過(guò)第2冷卻水流入管175a及第2冷卻水流出管175b而持續(xù)在冷卻本 體171與第2冷卻水流入流出部113之間循環(huán)，在通過(guò)冷卻水的循環(huán)將魚(yú)皮分離成膠原蛋白 的情況下，可有效地阻隔在處理部131產(chǎn)生的熱。
[0135] 另一方面，也向并非為處理部131的外部的試料箱110外部供給格外的冷卻水的原 因在于，在處理部131分離的膠原蛋白再次向試料箱110的儲(chǔ)存部111側(cè)供給。
[0136] 即，收容在處理部131的魚(yú)皮并非一次全部通過(guò)超聲波而分離成膠原蛋白，因此如 下所述，只有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)魚(yú)皮施加超聲波，才能獲得一定量的膠原蛋白。
[0137] 在這個(gè)期間，魚(yú)皮一面持續(xù)地分離成膠原蛋白，一面在處理部131及儲(chǔ)存部111之 間循環(huán)，因此從處理部131向儲(chǔ)存部111側(cè)流入的魚(yú)皮及膠原蛋白的混合狀態(tài)物質(zhì)成為具有 某種程度的熱的狀態(tài)，因此需要立即阻隔這種熱。由此，在本實(shí)施例中，通過(guò)分別在處理部 131的外部及儲(chǔ)存部111的外部具備第1冷卻水流入流出部133及第2冷卻水流入流出部113， 可有效地阻隔魚(yú)皮分離成膠原蛋白時(shí)產(chǎn)生的熱。
[0138] 另外，以將冷卻本體171的下側(cè)與第1冷卻水流入流出部133的下側(cè)連接的方式，配 置第1冷卻水流入管173a，且以將冷卻本體171的下側(cè)與第2冷卻水流入流出部113的下側(cè)連 接的方式，配置第2冷卻水流入管175a是為了有效地阻隔將魚(yú)皮分離成膠原蛋白時(shí)產(chǎn)生的 熱。
[0139] 即，儲(chǔ)存在儲(chǔ)存部111的魚(yú)皮(當(dāng)然，因使用本膠原蛋白分離裝置100而也混有膠原 蛋白）與供給在處理部131的魚(yú)皮并非分別完全填滿儲(chǔ)存部111及處理部131，因此儲(chǔ)存在冷 卻本體171的冰冷的冷卻水從這種儲(chǔ)存部111及處理部131的下側(cè)供給而冷卻儲(chǔ)存部111及 處理部131的熱，從而向上側(cè)流出，由此可提高冷卻水的冷卻效果。
[0140]另一方面，試料供給管180a是為了可從儲(chǔ)存部111向處理部131側(cè)供給魚(yú)皮而具備 的構(gòu)成，試料排出管180b是為了可向儲(chǔ)存部111側(cè)排出通過(guò)處理部131分離的膠原蛋白而具 備的構(gòu)成。當(dāng)然，如上所述，在這里，魚(yú)皮及膠原蛋白是指因使用本膠原蛋白分離裝置100而 彼此按照一定量混合的狀態(tài)的物質(zhì)。
[0141]另外，在試料供給管180a的延長(zhǎng)路徑上，具備循環(huán)栗191，這種循環(huán)栗191是通過(guò)循 環(huán)量調(diào)節(jié)控制器192而控制其驅(qū)動(dòng)程度。
[0142] 作業(yè)人員通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)量調(diào)節(jié)控制器192來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)栗191的驅(qū)動(dòng)程度，根據(jù)循環(huán) 栗191的驅(qū)動(dòng)程度，從儲(chǔ)存部111向處理部131側(cè)供給一定量的魚(yú)皮，與此同時(shí)，儲(chǔ)存在處理 部131的膠原蛋白也向儲(chǔ)存部111側(cè)排出，從而魚(yú)皮及膠原蛋白可持續(xù)地循環(huán)。
[0143] 另外，使循環(huán)栗191具備在試料供給管180a側(cè)而并非試料排出管180b側(cè)是因?yàn)榭?慮到供給在處理部131的魚(yú)皮并非分別完全填滿儲(chǔ)存部111及處理部131。
[0144] 本實(shí)施例的膠原蛋白分離裝置100并非像以前一樣僅利用酸性溶液獲得膠原蛋 白，而是一同使用超聲波而獲得膠原蛋白，因此減少分離膠原蛋白時(shí)使用的酸(acid)的使 用量，由此具有如下優(yōu)點(diǎn)：不僅可以通過(guò)環(huán)保的方法分離膠原蛋白，而且還可以一并提高膠 原蛋白的產(chǎn)出率。
[0145] 與此同時(shí)，本實(shí)施例的膠原蛋白分離裝置100是以將魚(yú)皮分離成膠原蛋白時(shí)使用 的情況為限而進(jìn)行了說(shuō)明，但還可以用于將明膠分離成膠原蛋白多肽。即，本發(fā)明的權(quán)利要 求不僅包含將魚(yú)皮分離成膠原蛋白的情況，而且還包含以明膠取代魚(yú)皮，而獲得膠原蛋白 多肽來(lái)取代膠原蛋白的情況。
[0146] 圖16是表示使用圖14的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，分離膠原蛋白的方法的 順序圖，圖17是表示使用圖14的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置來(lái)分離膠原蛋白時(shí)的膠原 蛋白產(chǎn)出率的圖表，圖18是表示通過(guò)SDS-電泳法，對(duì)使用圖14的利用超聲波的膠原蛋白分 離裝置而分離的膠原蛋白進(jìn)行分析的結(jié)果的圖表。
[0147] 參照這些圖，為了使用本實(shí)施例的膠原蛋白分離裝置100,將魚(yú)皮分離成膠原蛋 白，應(yīng)經(jīng)過(guò)如下過(guò)程:首先，將魚(yú)皮及酸性溶液儲(chǔ)存在試料箱(S1步驟）；使用連接在接收供 給自試料箱的魚(yú)皮及酸性溶液的分離單元與分離單元，且在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生超聲波的超聲 波產(chǎn)生單元，將魚(yú)皮分離成膠原蛋白（S2步驟）；將所分離的膠原蛋白與未分離的魚(yú)皮從分 離單元再次傳送至試料箱側(cè)(S3步驟）；重復(fù)S2步驟及S3步驟直至達(dá)到一定的產(chǎn)出率(S4步 驟)。
[0148] 通過(guò)所述膠原蛋白分離方法，在一定的處理?xiàng)l件(酸性溶液:0.01M的乙酸;冷卻水 的溫度:4°C ;試料供給速度:0.5L/分;超聲波的頻率:20kHz)下，將魚(yú)皮分離成膠原蛋白時(shí) 的膠原蛋白產(chǎn)出率如圖17所示。
[0149] 即，在進(jìn)行2小時(shí)的處理后，大致15%左右的魚(yú)皮分離成膠原蛋白，在4小時(shí)后，大 致33%左右的魚(yú)皮分離成膠原蛋白，在12小時(shí)后，大致53%左右的魚(yú)皮分離成膠原蛋白。另 外，在15小時(shí)后，即使持續(xù)地對(duì)魚(yú)皮施加超聲波，也不會(huì)對(duì)膠原蛋白的產(chǎn)出率造成較大的影 響。
[0150]另一方面，通過(guò)SDS-電泳法，對(duì)利用如上方法而分離的膠原蛋白進(jìn)行分析，結(jié)果如 圖18-樣維持典型的膠原蛋白結(jié)構(gòu)，即使利用除膠原酶以外的酶來(lái)處理所分離的膠原蛋 白，也不會(huì)引起分解，由此可確認(rèn)所分離的成分為膠原蛋白。
[0151]以上，說(shuō)明并圖示了本發(fā)明的特定的實(shí)施例，但本發(fā)明并不限定于所記載的實(shí)施 例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可以不脫離本發(fā)明的思想及范圍而進(jìn)行各種修正及變 形。因此，這些修正例或變形例不可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)思想或觀點(diǎn)來(lái)單獨(dú)理解，所變形的實(shí) 施例應(yīng)從屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于包含： 試料箱，其收容魚(yú)皮； 分離單元，其接收供給自所述試料箱的所述魚(yú)皮而分離成膠原蛋白，從而將所分離的 所述膠原蛋白再次供給至所述試料箱;及 超聲波產(chǎn)生單元，其連接在所述分離單元，以便產(chǎn)生用以將所述魚(yú)皮分離成所述膠原 蛋白的超聲波。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于，更包含冷卻 部，其向所述分離單元側(cè)供給冷卻水，以便可以阻隔分離所述膠原蛋白時(shí)產(chǎn)生的熱； 所述分離單元包含： 處理部，其接收供給自所述試料箱的魚(yú)皮而將該魚(yú)皮分離成膠原蛋白；及 第1冷卻水流入流出部，其從所述處理部的外周面隔開(kāi)一定間隔而封閉所述處理部的 外部，由此提供使供給自所述冷卻部的所述冷卻水流入及流出的空間。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于，所述試料箱包 含： 儲(chǔ)存部，其儲(chǔ)存所述魚(yú)皮;及 第2冷卻水流入流出部，其從所述儲(chǔ)存部的外周面隔開(kāi)一定間隔而封閉所述儲(chǔ)存部的 外部，由此提供使供給自所述冷卻部的所述冷卻水流入及流出的空間。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于，所述超聲波產(chǎn) 生單元包含： 至少一個(gè)振動(dòng)子，其結(jié)合在所述處理部的外周面而產(chǎn)生超聲波;及 振動(dòng)調(diào)節(jié)控制器，其調(diào)節(jié)所述振動(dòng)子的輸出程度。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于:所述振動(dòng)子是 在5~6 cm的范圍內(nèi)彼此隔離，以便相互間不會(huì)受到超聲波的影響的多個(gè)振動(dòng)子。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于:通過(guò)所述振動(dòng) 子產(chǎn)生的超聲波的頻率為20 kHz。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于:所述振動(dòng)調(diào)節(jié) 控制器的輸出為0.1~1000 W。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于，所述冷卻部包 含： 冷卻本體； 第1冷卻水流入管，其從所述冷卻本體的下側(cè)向所述第1冷卻水流入流出部的下側(cè)延 長(zhǎng)，以便冷卻水從所述冷卻本體向所述第1冷卻水流入流出部側(cè)流入； 第1冷卻水流出管，其從所述第1冷卻水流入流出部的上側(cè)向所述冷卻本體的上側(cè)延 長(zhǎng)，以便冷卻水從所述第1冷卻水流入流出部向所述冷卻本體側(cè)流出； 第2冷卻水流入管，其從所述冷卻本體的下側(cè)向所述第2冷卻水流入流出部的下側(cè)延 長(zhǎng)，以便冷卻水從所述冷卻本體向所述第2冷卻水流入流出部側(cè)流入;及 第2冷卻水流出管，其從所述第2冷卻水流入流出部的上側(cè)向所述冷卻本體的上側(cè)延 長(zhǎng)，以便冷卻水從所述第2冷卻水流入流出部向所述冷卻本體側(cè)流出。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于更包含： 試料供給管，其將所述儲(chǔ)存部的下側(cè)與所述處理部的下側(cè)相互連接，以便可從所述儲(chǔ) 存部向所述處理部側(cè)供給魚(yú)皮;及 試料排出管，其將所述處理部的上側(cè)與所述儲(chǔ)存部的上側(cè)相互連接，以便可向所述試 料箱側(cè)排出通過(guò)所述分離單元分離的膠原蛋白。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用超聲波的膠原蛋白分離裝置，其特征在于更包含： 循環(huán)栗，其具備在所述試料供給管的延長(zhǎng)路徑上，以便可強(qiáng)制性地使所述魚(yú)皮及所述 膠原蛋白沿所述試料供給管及所述試料排出管循環(huán);及 循環(huán)量調(diào)節(jié)控制器，其調(diào)節(jié)所述循環(huán)栗的驅(qū)動(dòng)程度，以便可調(diào)節(jié)所述魚(yú)皮及所述膠原 蛋白的循環(huán)量D
【文檔編號(hào)】C07K1/14GK106046150SQ201610421284
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2011年12月30日
【發(fā)明人】李南赫, 金榮鎬, 金賢敬, 禹癠煥
【申請(qǐng)人】韓國(guó)食品研究院