CN102251006B

CN102251006B - 一种东海乌参胶原蛋白的制造方法

Info

Publication number: CN102251006B
Application number: CN 201110215798
Authority: CN
Inventors: 章元炳; 叶再府; 叶再镯
Original assignee: CHAOXING MARINE BIOLOGICAL PRODUCT Co Ltd NINGBO
Current assignee: CHAOXING MARINE BIOLOGICAL PRODUCT Co Ltd NINGBO
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2031-07-29
Also published as: CN102251006A

Abstract

本发明涉及一种东海乌参胶原蛋白的制造方法，该方法步骤如下：（1）在经过脱污、清洗处理的东海乌参中加入东海乌参重量0.01%-10%的Alcalase水解蛋白酶、0.01%-10%的Protamex 复合蛋白酶、0.01%-10%的Flavourzyme风味蛋白酶；将物料加热到45℃-47℃，在搅拌下保温45℃-47℃水解4小时；（2）酶水解结束后经过膜过滤机精细过滤，用真空浓缩机浓缩，通过控制真空浓缩机加热蒸汽阀门控制真空浓缩机内的物料温度为55-58℃，浓缩至膏状或粉状东海乌参胶原蛋白产品。本发明有益的效果是：采用了三酶合一加水解度中间检测的技术路线，使东海乌参的酶水解产物相对分子质量大小可控，以适合对海参胶原蛋白产品相对分子质量大小的要求，水解产物没有苦味和腥味。

Description

一种东海乌参胶原蛋白的制造方法

技术领域

本发明涉及海洋生物新资源利用加工领域，尤其是一种东海乌参胶原蛋白的制造方法。

背景技术

据研究，我国有海参约140 多种。其中20多种海参可供食用，常见的食用海参有刺参、花刺参、绿刺参、玉足海参、梅花参、白肛海地瓜（Acaudina leucoprocta H.L.Clark）、蛇目白尼参、图纹白尼参、辐肛参、白底辐肛参、棘辐肛参、黑乳参、糙海参、二色桌片参等。东海乌参主要以野生黑色的白肛海地瓜（又名：东海海参或东海香参）为主，体长最大可达400mm，一般为100-200mm，分布在东海海域从潮间带到水深80米的海底软泥中。

据史书记载和现代科学研究，海参是一种优良的药食同源、高蛋白低脂肪食品，具有丰富的营养。东海乌参富含精氨酸（8%以上），精氨酸虽然不是人体八种必需氨基酸之一，但是，由于精氨酸在人体内的合成速度很慢，对生长迅速的婴幼儿来说仍是必需氨基酸。经过精制提纯的东海乌参蛋白粉可以作为婴幼儿食品的营养强化剂和男性抗疲劳保健品的营养强化剂。东海乌参还富含海参皂甙和海参多糖，经过提纯，可以成为癌症病人提高免疫力、辐照后提高白血球等的辅助用药。

东海乌参胶原蛋白中动物胶原蛋白的特征氨基酸——羟脯氨酸和甘氨酸含量高达30%多，是一种优质的食品、高级化妆品、保健品原料。

据2000年3月福建省对闽东渔场（所在海区位于福建省北部近海,其范围为26°00ˊ～27°00ˊN,125°00ˊE以西海域,面积约为16600平方海里）的底栖生物调查，闽东渔场有底栖生物72种，白肛海地瓜占41.94%，纽虫占19.94%，分歧阳遂足占7.09%，钩倍棘蛇尾占6.24%,独毛虫占2.48% 。

据中国科学院海洋研究所2000年11月和2001年4月在121°～127°E、26°～32°N之间的东海水域所做的《东海春秋季大型底栖动物分布现状》调查，共计探查到392种大型底栖动物。在这392种底栖动物中，有21种在大陆架区分布较广，数量较大，且出现率也较高，其中包含白肛海地瓜。

浙江、福建和广东东海乌参资源十分丰富，渔民在拖网作业时往往能拖上数十至上千公斤。由于这种海参含有丰富的胶原蛋白，在高温下会越煮越硬，难以直接食用，这也是东海乌参资源一直未能得到有效利用、被作为废物弃归大海的原因之一。据有关人士粗略估计，仅浙江温岭市每年就有3万吨被弃，宁波象山石浦港弃归大海的东海乌参数量更是惊人。新华社曾以《台州、舟山香参资源丰富，海洋专家呼吁开发》为题，报道了国家海洋渔业专家对开发东海海参资源的建议。

日本一直都很重视东海乌参的资源利用，日本渔船采用滚钩钓的方法大量捕捞东海乌参，并在海洋渔船工船上加工成海参食品。

我国对东海乌参的利用研究始于上世纪八十年代初，虽然在上海、温州等地有东海乌参的产品（东海香参）出现，但是至今一直未能实现产业化。近年来，随着海参养殖热在渤海湾的兴起，产生了一个年产值100多亿的海参产业，由此引发了众多科研院校对海参（包括东海乌参）营养和药用成分的研究。据中国科学院海洋研究所廖玉麟、清华大学博士后流动站杜力军和上海二军大海洋药物研究所易杨华等专家研究，东海乌参具有丰富的营养成分和药用价值，其中氨基酸总量、海参皂甙和海参多糖的含量都高于黄玉海参。但是，也提出了东海乌参体表污垢层含大量的铅、镉、汞等有害重金属。东海乌参常年生活在海底淤泥中，体表会分泌一种富含氨基酸和胶原蛋白的粘液，这种粘液与海底淤泥中的有害重金属牢固的结合，形成了东海乌参的体表污垢层。这层污垢的清除非常困难，靠目前常用的常规清洗和添加氢氧化钠、过氧化氢清洗等处理的东海乌参产品很难达到国家GB2733-2005《鲜、冻动物性水产品卫生标准》和农业部NY/T 1514-2007《绿色食品海参及制品》标准的要求。从市场收集到的东海乌参产品检测结果看，有害重金属超过国家标准几十到几百倍，这也是东海乌参丰富资源未能得到有效利用和产业化的根本原因所在。

本发明是在发明人已授权专利（一种东海海参的加工方法，ZL 2009 1 0098389 .7）用于脱除东海乌参体表有害重金属，解决了东海乌参食品安全问题基础上提出的一种东海乌参胶原蛋白的制造方法。

现有的胶原蛋白大部分是采用哺乳动物（猪、牛等）的下脚皮和皮革生产废料为生产原料，存在以下问题：

1、由皮革生产废料来的猪皮、牛皮中含有皮革鞣制剂铬，铬是一种有毒有害重金属，皮革生产废料中的铬已经渗透到皮革组织的内部，脱除非常困难。胶原蛋白作为食品、化妆品、保健品原料在食品、化妆品、保健品中被广泛的使用，由皮革生产废料为原料生产的胶原蛋白存在着严重的食品安全问题，对此媒体多有报道；

2、由猪皮、牛皮生产的胶原蛋白作为化妆品原料时，对某些人群会产生皮肤过敏，这是因为这些人群对哺乳动物皮生产的胶原蛋白会产生排异，在使用化妆品的部位产生红肿、疙瘩等，这是人与其他哺乳动物具有较近的遗传亲缘关系所致，而用海参为原料生产的胶原蛋白因海参与人的遗传亲缘关系很远，就不会使这些人群产生排异现象；

3、国内目前主要的海参品种——刺参价格昂贵，在刺参的主产地辽宁、山东每500克养殖淡干刺参的价格为6000-7000元人民币，野生淡干刺参的价格更高达每500克18000-30000元，昂贵的原料价格限制了海参胶原蛋白的产量。而东海乌参因天然资源非常丰富，申请人公司生产的符合国家GB2733-2005《鲜、冻动物性水产品卫生标准》和农业部NY/T 1514-2007《绿色食品海参及制品》标准要求的淡干海参每500克仅为1100元人民币，使高性价比的海参胶原蛋白成为大众消费得以实现；

4、由CBV（全氨基酸法）回归方程计算所得的食物蛋白生物价结果可知，猪皮、牛皮胶原蛋白的食物蛋白生物价仅为50%-60%，这是由于猪皮、牛皮蛋白质的氨基酸组分中人体必需氨基酸偏低所决定的。而东海乌参的食物蛋白生物价高达90%，属于优质蛋白质。

5、经检测鲜野生东海乌参的氨基酸含量为12.4360克/100克（分析样品浓度为：8.8680毫克/毫升），鲜人工养殖刺参的氨基酸含量为5.6643克/100克（分析样品浓度为：8.8500毫克/毫升），在分析样品浓度相近的情况下野生东海乌参的氨基酸含量比人工养殖刺参的氨基酸含量高一倍以上。

发明内容

本发明的目的正是要解决上述技术存在的不足，而提供一种东海乌参胶原蛋白的制造方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种东海乌参胶原蛋白的制造方法，该方法步骤如下：

（1）、首先将经过脱污、清洗处理的东海乌参，用不锈钢磨浆机磨成浆，通过40目筛网，加到不锈钢酶解罐内，加入东海乌参重量1.8-2.0倍的自来水, 打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐夹套加热蒸汽，将物料加热到95℃后，在搅拌下保温加热半小时，关闭蒸汽，打开酶解罐夹套冷却水将物料温度降到45℃，在物料中加入东海乌参重量0.01%-10%的Alcalase 水解蛋白酶、0.01%-10%的Protamex 复合蛋白酶、0.01%-10%的Flavourzyme 风味蛋白酶（上述蛋白酶都是诺维信(中国)投资有限公司生产的食品级蛋白酶）；打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐加热蒸汽，将物料加热到45℃-47℃，在搅拌下保温45℃-47℃水解4小时；

（2）、酶水解结束后物料经板框压滤机压滤后再经过膜过滤机精细过滤，精细过滤后的物料用不锈钢真空浓缩机浓缩，通过控制真空浓缩机加热蒸汽阀门控制真空浓缩机内的物料温度为55-58℃，浓缩至含固量45%—50%即为用于海参胶原蛋白食品和营养保健品口服液生产的膏状东海乌参胶原蛋白成品，成品经检验合格即为膏状东海乌参胶原蛋白产品；根据不同用途将不锈钢真空浓缩机内的物料浓缩至含固量25%-30%，然后再用离心式喷雾干燥机喷雾干燥成为粉状则为用于海参胶原蛋白食品、营养保健品胶囊生产的粉状东海乌参胶原蛋白成品，成品经检验合格即为粉状东海乌参胶原蛋白产品。

作为优选，在步骤（1）中，水解至3小时起每过半小时取样做水解度中间检测，通过控制水解蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶的添加量和酶解终点水解度范围50%-75%的检测，来控制东海乌参胶原蛋白的相对分子质量大小，如未达到酶解终点水解度范围则延长酶水解时间至终点水解度50%-75%止。

本发明与现有技术相比，有益的效果是：采用了三酶合一加水解度中间检测的技术路线，使东海乌参的酶水解产物相对分子质量大小可控，以适合食品、化妆品、保健品行业对海参胶原蛋白产品相对分子质量大小的要求，水解产物没有苦味和腥味。解决了以往不做水解度中间检测、采用木瓜蛋白酶、中性蛋白酶等水解产物有苦味和腥味，相对分子量偏大、偏小的问题。使用资源丰富的野生东海乌参替代价格昂贵的人工养殖刺参原料，使海参胶原蛋白这一高档消费品得以成为大众消费品。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：本发明所述的东海乌参胶原蛋白的制造方法步骤如下：

（1）、首先将经过脱污、清洗处理的东海乌参（处理方法见发明人已授权专利：一种东海海参的加工方法，ZL 2009 1 0098389 .7），用不锈钢磨浆机磨成浆，通过40目筛网，加到不锈钢酶解罐内，加入东海乌参重量1.8-2.0倍的自来水, 打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐夹套加热蒸汽，将物料加热到95℃后在搅拌下、保温加热半小时，关闭蒸汽，打开酶解罐夹套冷却水将物料温度降到45℃，在物料中加入东海乌参重量0.1%的Alcalase 水解蛋白酶、0.1%的Protamex 复合蛋白酶、0.1%的Flavourzyme 风味蛋白酶（上述蛋白酶都是诺维信(中国)投资有限公司生产的食品级蛋白酶），打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐加热蒸汽，将物料加热到45℃-47℃，在搅拌下、保温45℃-47℃水解4小时，水解至3小时起每过半小时取样做水解度中间检测，控制酶解终点水解度53%-55%，如未达到酶解终点水解度范围则适当延长酶水解时间至终点水解度53%-55%止；

（2）、酶水解结束后物料经板框压滤机压滤后再经过膜过滤机精细过滤，精细过滤后的物料用不锈钢真空浓缩机浓缩，通过控制真空浓缩机加热蒸汽阀门控制真空浓缩机内的物料温度为55℃-58℃，浓缩至含固量45%—50%为膏状东海乌参胶原蛋白成品，经检验合格即为膏状东海乌参胶原蛋白产品。

因为胶原蛋白的相对分子质量大小与胶原蛋白的功能密切相关，而胶原蛋白的相对分子质量大小与酶水解的程度即酶水解时间多少和蛋白酶添加量的多少有关，酶水解的程度是可以通过水解度范围（50%-75%）的中间检测获知的，并且该中间检测是一种常用的简单检测方法，所以可以通过控制水解蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶的添加量、酶水解时间和酶水解过程中的中间检测，即水解度范围（50%-75%）检测，来控制东海乌参胶原蛋白的相对分子质量大小，以满足不同用户对东海乌参胶原蛋白相对分子质量大小的要求，具体方法为：“在确定酶水解时间、增加或减少蛋白酶添加量的情况下为一个工艺条件，在确定蛋白酶添加量、增加或减少酶水解时间的情况下也为一个工艺条件，在不同的工艺条件下可以得到一个样品的水解度检测值，以不同的工艺条件为横轴，水解度的检测值为纵轴，可以得到一个“酶水解时间——水解度”关联曲线和一个“蛋白酶添加量——水解度”关联曲线，同时检测相应工艺条件下得到的东海乌参胶原蛋白相对分子质量，以水解度为纵轴、相对分子质量为横轴，可以得到一个“水解度——相对分子质量”关联曲线，用户可以根据所需胶原蛋白相对分子质量大小的要求在“水解度——相对分子质量”关联曲线上找到对应的水解度值，再通过“酶水解时间——水解度”关联曲线找到一个合适的酶水解时间，通过“蛋白酶添加量——水解度”关联曲线找到一个合适的蛋白酶添加量，通过上述曲线找到的“酶水解时间”和“蛋白酶添加量”，可以作为所需相对分子质量东海乌参胶原蛋白生产的工艺条件。

本实施例适用于海参胶原蛋白食品和营养保健品口服液生产企业。

实施例2：本发明所述的东海乌参胶原蛋白的制造方法步骤如下：

（1）、首先将经过脱污、清洗处理的东海乌参（处理方法见发明人已授权专利：一种东海海参的加工方法，ZL 2009 1 0098389 .7），用不锈钢磨浆机磨成浆，通过40目筛网，加到不锈钢酶解罐内，加入东海乌参重量1.8-2.0倍的自来水, 打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐夹套加热蒸汽，将物料加热到95℃后在搅拌下、保温加热半小时，关闭蒸汽，打开酶解罐夹套冷却水将物料温度降到45℃，在物料中加入东海乌参重量0.1%的Alcalase 水解蛋白酶、0.1%的Protamex 复合蛋白酶、0.1%的Flavourzyme 风味蛋白酶，打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐加热蒸汽，将物料加热到45℃-47℃，在搅拌下、保温45℃-47℃水解4小时，水解至3小时起每过半小时取样做水解度中间检测，控制酶解终点水解度57%-60%，如未达到酶解终点水解度范围则适当延长酶水解时间至终点水解度57%-60%止；

（2）、酶水解结束后物料经板框压滤机压滤后再经过膜过滤机精细过滤，精细过滤后的物料用不锈钢真空浓缩机浓缩，通过控制真空浓缩机加热蒸汽阀门控制真空浓缩机内的物料温度为55℃-58℃，浓缩至含固量25%-30%，再用离心式喷雾干燥机喷雾干燥，控制喷雾干燥机的进口温度为210℃-215℃，出口温度为95℃-96℃，成品为粉状东海乌参胶原蛋白，经检验合格即为粉状东海乌参胶原蛋白产品。

本实施例适用于海参胶原蛋白食品、营养保健品胶囊生产企业。

实施例3：本发明所述的东海乌参胶原蛋白的制造方法步骤如下：

（1）、首先将经过脱污、清洗处理的东海乌参（处理方法见发明人已授权专利：一种东海海参的加工方法，ZL 2009 1 0098389 .7），用不锈钢磨浆机磨成浆，通过40目筛网，加到不锈钢酶解罐内，加入东海乌参重量1.8-2.0倍的自来水, 打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐夹套加热蒸汽，将物料加热到95℃后在搅拌下、保温加热半小时，关闭蒸汽，打开酶解罐夹套冷却水将物料温度降到45℃，在物料中加入东海乌参重量0.15%的Alcalase 水解蛋白酶、0.15%的Protamex 复合蛋白酶、0.15%的Flavourzyme 风味蛋白酶，打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐加热蒸汽，将物料加热到45℃-47℃，在搅拌下、保温45℃-47℃水解4小时，水解至3小时起每过半小时取样做水解度中间检测，控制酶解终点水解度50%-55%，如未达到酶解终点水解度范围则适当延长酶水解时间至终点水解度70%-75%止；

本实施例适用于要求海参胶原蛋白较小相对分子质量的化妆品生产企业。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种东海乌参胶原蛋白的制造方法，其特征在于：该方法步骤如下：

（1）、首先将经过脱污、清洗处理的东海乌参，用不锈钢磨浆机磨成浆，通过40目筛网，加到不锈钢酶解罐内，加入东海乌参重量1.8-2.0倍的自来水,打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐夹套加热蒸汽，将物料加热到95℃后，在搅拌下保温加热半小时，关闭蒸汽，打开酶解罐夹套冷却水将物料温度降到45℃，在物料中加入东海乌参重量0.1%的Alcalase水解蛋白酶、0.1%的Protamex复合蛋白酶、0.1%的Flavourzyme风味蛋白酶；打开酶解罐搅拌机，转速每分钟30转，打开酶解罐加热蒸汽，将物料加热到45℃-47℃，在搅拌下保温45℃-47℃水解4小时；水解至3小时起每过半小时取样做水解度中间检测，通过控制水解蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶的添加量和酶解终点水解度范围50%-75%的检测，来控制东海乌参胶原蛋白的相对分子质量大小，如未达到酶解终点水解度范围则延长酶水解时间至终点水解度50%-75%止；

（2）、酶水解结束后物料经板框压滤机压滤后再经过膜过滤机精细过滤，精细过滤后的物料用不锈钢真空浓缩机浓缩，通过控制真空浓缩机加热蒸汽阀门控制真空浓缩机内的物料温度为55-58℃，浓缩至含固量45%—50%即为膏状东海乌参胶原蛋白成品；用不锈钢真空浓缩机浓缩至含固量25%-30%，再用离心式喷雾干燥机喷雾干燥则为粉状东海乌参胶原蛋白成品。