CN104372056A - 一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法 - Google Patents

一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法 Download PDF

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黄惠莉
张爽
张育荣
张鹭鹰
王开明
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Abstract

本发明公开了一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，包括如下步骤：(1)将章鱼下脚料去除杂质、洗净后，进行组织捣碎匀浆，得匀浆液；(2)在匀浆液中添加蛋白酶进行酶解后，进行固液分离，得第一清液；(3)用超滤膜对第一清液进行分离处理，得第二清液和超滤浓液；(4)用纳滤膜对第二清液进行分离处理得第三清液和纳滤浓液，再对超滤浓液和纳滤浓液进行凝胶柱层析纯化后，合并得总浓液；(5)分别将总浓液和第三清液经层析纯化后进行冷冻干燥，即分别得到抗氧化活性物质和复合氨基酸。本发明的方法用原来被丢弃的章鱼下脚料，提取出抗氧化活性物质和复合氨基酸，充分利用了资源，避免了浪费，减少了对环境的污染。

Description

一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法
技术领域
本发明具体涉及一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法。
背景技术
章鱼是一种营养价值丰富的海产品，且能够加工成多种类型食品，深受广大人民群众的喜爱，但在上述食品的制备过程中，会产生大量的含有丰富粗蛋白的下脚料，由于没有合适的处理方法，常常只能丢弃了事，十分浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，包括如下步骤：
(1)将章鱼下脚料去除杂质、洗净后，进行组织捣碎匀浆，得固液比为1:2.5～25的匀浆液；
(2)在匀浆液中添加碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶或动物蛋白酶进行酶解后，通过抽滤、纱布过滤或离心进行固液分离，得第一清液，上述酶解的温度为30～70℃，酶解pH值为4.5～10，酶解时间为0.25～6h；
(3)用截留分子量1～10kDa的超滤膜对第一清液进行分离处理，得第二清液和含有混合多肽活性物质的超滤浓液，上述超滤膜的操作压力为0.1～0.4MPa，液料流速为2.5～12.5L/h；
(4)用截留分子量300～500Da纳滤膜对第二清液进行分离处理得第三清液和纳滤浓液，第三清液为复合氨基酸水解液，再对超滤浓液和纳滤浓液进行凝胶柱层析纯化后，合并得含有抗氧化活性物质的总浓液，上述纳滤膜的操作压力为0.5～0.7MPa，凝胶柱层析纯化所用的填料为DEAE-75、G75、G50或G25；
(5)分别将总浓液和第三清液经层析纯化后进行-50℃冷冻干燥，即分别得到所述抗氧化活性物质和所述复合氨基酸。
在本发明的一个优选实施方案中，酶解所用酶为碱性蛋白酶，酶解温度为30～70℃，酶解pH为5～9，匀浆液固液比为1:5～25，酶添加量为0.05～0.4％；酶解时间为1～3h。
在本发明的一个优选实施方案中，酶解所用酶为中性蛋白酶，酶解温度为45～65℃，酶解pH为6～10，匀浆液固液比为1:10～20，酶添加量为0.1～0.4％；酶解时间为1.2～3.5h。
在本发明的一个优选实施方案中，酶解所用酶为木瓜蛋白酶，酶解温度为40～65℃，酶解pH为4.5～8.5，匀浆液固液比为1:2.5～25，酶添加量为0.005～0.08％；酶解时间为0.25～2h。
在本发明的一个优选实施方案中，酶解所用酶为动物蛋白酶，酶解温度为40～65℃，酶解pH为5～9，匀浆液固液比为1:5～25，酶添加量为0.05～0.25％；酶解时间为2～6h。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)离心的速度为4500r/min，时间为15min。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)的纱布过滤为8层纱布过滤。
在本发明的一个优选实施方案中，所述纳滤膜为截留分子量300Da的芳香酰胺卷式纳滤膜，操作压力为0.6MPa。
在本发明的一个优选实施方案中，所述超滤膜为聚醚砜卷式超滤膜，其操作压力为0.25MPa。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(5)的层析纯化所用的层析柱为DEAE-75、G75、G50或G25，洗脱液为去离子水，检测波长220nm。
本发明的有益效果是：
1、本发明的方法用原来被丢弃的章鱼下脚料，提取出抗氧化活性物质和复合氨基酸，充分利用了资源，避免了浪费，减少了对环境的污染。
2、本发明的方法工艺过程简单，设备要求低，适合工业化生产。
具体实施方式
以下通过具体实施方式本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
(1)将章鱼内脏去除杂质、洗净后，进行组织捣碎匀浆，得固液比为1:15的匀浆液；
(2)在匀浆液中添加碱性蛋白酶进行酶解后，通过布氏漏斗抽滤(真空抽滤，1层中速定性滤纸)、8层纱布过滤(医用脱脂纱布，90cm，规格：纱支21s×21s，密度30×28，过滤压力0.3MPa，过滤流速11L/m2·h，过滤时间10min)或离心(4500r/min，15min)进行固液分离，得第一清液，上述酶解温度为50℃，酶解pH为8，酶添加量为0.4％；酶解时间为2.5h；
(3)用截留分子量1～10kDa的聚醚砜卷式超滤膜对第一清液进行分离处理，得第二清液和含有混合多肽活性物质的超滤浓液，上述超滤膜的操作压力为0.25MPa，液料流速为2.5～12.5L/h；
(4)用截留分子量300Da纳滤膜对第二清液进行分离处理得第三清液和纳滤浓液，第三清液为复合氨基酸水解液，再对超滤浓液和纳滤浓液进行凝胶柱层析纯化后，合并得含有抗氧化活性物质的总浓液，该复合氨基酸水解液中氨基态氮含量为4.13g/100g，水解度为30.96％，富含17种氨基酸，氨基酸总含量达18.41g/100g，其中必需氨基酸含量为8.99g/100g，占总氨基酸含量的48.83％，上述纳滤膜的操作压力为0.6MPa，凝胶柱层析纯化(柱尺寸80×60cm)所用的填料为DEAE-75、G75、G50或G25；
(5)分别将总浓液和第三清液经层析纯化后进行-50℃冷冻干燥，即分别得到所述抗氧化活性物质和所述复合氨基酸，该步骤层析纯化所用的层析柱为DEAE-75、G75、G50或G25，洗脱液为去离子水，检测波长220nm，柱体积80cm×60cm，泵速9rpm，该抗氧化活性物质的羟自由基(·OH)的清除率最高达78％左右。
实施例2
(1)将章鱼内脏去除杂质、洗净后，进行组织捣碎匀浆，得固液比为1:20的匀浆液；
(2)在匀浆液中添加中性蛋白酶进行酶解后，通过布氏漏斗抽滤(真空抽滤，1层中速定性滤纸)、8层纱布过滤(医用脱脂纱布，90cm，规格：纱支21s×21s，密度30×28，过滤压力0.3MPa，过滤流速11L/m2·h，过滤时间10min)或离心(4500r/min，15min)进行固液分离，得第一清液，上述酶解温度为50℃，酶解pH为7.5，酶添加量为0.3％；酶解时间为2.5h；
(3)用截留分子量1～10kDa的聚醚砜卷式超滤膜对第一清液进行分离处理，得第二清液和含有混合多肽活性物质的超滤浓液，上述超滤膜的操作压力为0.25MPa，液料流速为2.5～12.5L/h；
(4)用截留分子量300Da纳滤膜对第二清液进行分离处理得第三清液和纳滤浓液，第三清液为复合氨基酸水解液，再对超滤浓液和纳滤浓液进行凝胶柱层析纯化后，合并得含有抗氧化活性物质的总浓液，该复合氨基酸水解液中氨基态氮含量为4.06g/100g，水解度为32.96％，氨基酸含量为17.54g/100g，必需氨基酸含量为8.39g/100g，占总氨基酸含量的47.83％，上述纳滤膜的操作压力为0.6MPa，凝胶柱层析纯化(柱尺寸80×60cm)所用的填料为DEAE-75、G75、G50或G25；
(5)分别将总浓液和第三清液经层析纯化后进行-50℃冷冻干燥，即分别得到所述抗氧化活性物质和所述复合氨基酸，该步骤层析纯化所用的层析柱为DEAE-75、G75、G50或G25，洗脱液为去离子水，检测波长220nm，柱体积80cm×60cm，泵速9rpm，该抗氧化活性物质的羟自由基(·OH)的清除率最高达86％左右。
实施例3
(1)将章鱼内脏去除杂质、洗净后，进行组织捣碎匀浆，得固液比为1:20的匀浆液；
(2)在匀浆液中添加木瓜蛋白酶进行酶解后，通过布氏漏斗抽滤(真空抽滤，1层中速定性滤纸)、8层纱布过滤(医用脱脂纱布，90cm，规格：纱支21s×21s，密度30×28，过滤压力0.3MPa，过滤流速11L/m2·h，过滤时间10min)或离心(4500r/min，15min)进行固液分离，得第一清液，上述酶解温度为60℃，酶解pH为7.5，酶添加量为0.03％；酶解时间为1.5h；
(3)用截留分子量1～10kDa的聚醚砜卷式超滤膜对第一清液进行分离处理，得第二清液和含有混合多肽活性物质的超滤浓液，上述超滤膜的操作压力为0.25MPa，液料流速为2.5～12.5L/h；
(4)用截留分子量300Da纳滤膜对第二清液进行分离处理得第三清液和纳滤浓液，第三清液为复合氨基酸水解液，再对超滤浓液和纳滤浓液进行凝胶柱层析纯化后，合并得含有抗氧化活性物质的总浓液，该复合氨基酸水解液中氨基态氮含量为3.54g/100 g。水解度为28.73％，氨基酸含量为17.19g/100g，必需氨基酸含量为8.73g/100g，占总氨基酸含量的50.79％，上述纳滤膜的操作压力为0.6MPa，凝胶柱层析纯化(柱尺寸80×60cm)所用的填料为DEAE-75、G75、G50或G25，220nm吸光度；；
(6)分别将总浓液和第三清液经层析纯化后进行-50℃冷冻干燥，即分别得到所述抗氧化活性物质和所述复合氨基酸，该步骤层析纯化所用的层析柱为DEAE-75、G75、G50或G25，洗脱液为去离子水，检测波长220nm，柱体积80cm×60cm，泵速9rpm，该抗氧化活性物质的羟自由基(·OH)的清除率最高达80％左右。
实施例4
(1)将章鱼内脏去除杂质、洗净后，进行组织捣碎匀浆，得固液比为1:3的匀浆液；
(2)在匀浆液中添加动物蛋白酶进行酶解后，通过布氏漏斗抽滤(真空抽滤，1层中速定性滤纸)、8层纱布过滤(医用脱脂纱布，90cm，规格：纱支21s×21s，密度30×28，过滤压力0.3MPa，过滤流速11L/m2·h，过滤时间10min)或离心(4500r/min，15min)进行固液分离，得第一清液，上述酶解温度为50℃，酶解pH为6.0，酶添加量为0.2％；酶解时间为2h；
(3)用截留分子量1～10kDa的聚醚砜卷式超滤膜对第一清液进行分离处理，得第二清液和含有混合多肽活性物质的超滤浓液，上述超滤膜的操作压力为0.25MPa，液料流速为2.5～12.5L/h；
(4)用截留分子量300Da纳滤膜对第二清液进行分离处理得第三清液和纳滤浓液，第三清液为复合氨基酸水解液，再对超滤浓液和纳滤浓液进行凝胶柱层析纯化后，合并得含有抗氧化活性物质的总浓液，该复合氨基酸水解液中氨基态氮含量为5.53g/100g，水解度为72.39％，氨基酸含量为19.85g/100g，必需氨基酸含量为10.1g/100g，占总氨基酸含量的50.88％，上述纳滤膜的操作压力为0.6MPa，凝胶柱层析纯化所用的填料为DEAE-75、G75、G50或G25；
(6)分别将总浓液和第三清液经层析纯化后进行-50℃冷冻干燥，即分别得到所述抗氧化活性物质和所述复合氨基酸，该步骤层析纯化所用的层析柱为DEAE-75、G75、G50或G25，洗脱液为去离子水，检测波长220nm，柱体积80cm×60cm，泵速9rpm，该抗氧化活性物质的羟自由基(·OH)的清除率最高达86％左右。
实施例5
(1)将章鱼下脚料去除杂质、洗净后，进行组织捣碎匀浆，得固液比为1:2.5～25的匀浆液；
(2)在匀浆液中添加碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶或动物蛋白酶进行酶解后，通过布氏漏斗抽滤(真空抽滤，1层中速定性滤纸)、8层纱布过滤(医用脱脂纱布，90cm，规格：纱支21s×21s，密度30×28，过滤压力0.3MPa，过滤流速11L/m2·h，过滤时间10min)或离心(4500r/min，15min)进行固液分离，得第一清液，上述酶解的温度为30～70℃，酶解pH值为4.5～10，酶解时间为0.25～6h，其中：碱性蛋白酶的酶解温度为30～70℃，酶解pH为5～9，匀浆液固液比为1:5～25，酶添加量为0.05～0.4％；酶解时间为1～3h；中性蛋白酶的酶解温度为45～65℃，酶解pH为6～10，匀浆液固液比为1:10～20，酶添加量为0.1～0.4％；酶解时间为1.2～3.5h；木瓜蛋白酶的酶解温度为40～65℃，酶解pH为4.5～8.5，匀浆液固液比为1:2.5～25，酶添加量为0.005～0.08％；动物蛋白酶的酶解时间为0.25～2h；动物蛋白酶，酶解温度为40～65℃，酶解pH为5～9，匀浆液固液比为1:5～25，酶添加量为0.05～0.25％；酶解时间为2～6h；
(3)用截留分子量1～10kDa的聚醚砜卷式超滤膜对第一清液进行分离处理，得第二清液和含有混合多肽活性物质的超滤浓液，上述超滤膜的操作压力为0.1～0.4MPa，液料流速为2.5～12.5L/h；
(4)用截留分子量300～500Da纳滤膜对第二清液进行分离处理得第三清液和纳滤浓液，第三清液为复合氨基酸水解液，再对超滤浓液和纳滤浓液进行凝胶柱层析纯化后，合并得含有抗氧化活性物质的总浓液，上述纳滤膜的操作压力为0.5～0.7MPa，凝胶柱层析纯化(柱尺寸80×60cm)所用的填料为DEAE-75、G75、G50或G25；
(5)分别将总浓液和第三清液经层析纯化后进行-50℃冷冻干燥，该步骤层析纯化所用的层析柱为DEAE-75、G75、G50或G25，洗脱液为去离子水，检测波长220nm，柱体积80cm×60cm，泵速9rpm，即分别得到所述抗氧化活性物质和所述复合氨基酸。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将章鱼下脚料去除杂质、洗净后，进行组织捣碎匀浆，得固液比为1:2.5～25的匀浆液；
(2)在匀浆液中添加碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶或动物蛋白酶进行酶解后，通过抽滤、纱布过滤或离心进行固液分离，得第一清液，上述酶解的温度为30～70℃，酶解pH值为4.5～10，酶解时间为0.25～6h；
(3)用截留分子量1～10kDa的超滤膜对第一清液进行分离处理，得第二清液和含有混合多肽活性物质的超滤浓液，上述超滤膜的操作压力为0.1～0.4MPa，液料流速为2.5～12.5L/h；
(4)用截留分子量300～500Da纳滤膜对第二清液进行分离处理得第三清液和纳滤浓液，第三清液为复合氨基酸水解液，再对超滤浓液和纳滤浓液进行凝胶柱层析纯化后，合并得含有抗氧化活性物质的总浓液，上述纳滤膜的操作压力为0.5～0.7MPa，凝胶柱层析纯化所用的填料为DEAE-75、G75、G50或G25；
(5)分别将总浓液和第三清液经层析纯化后进行-50℃冷冻干燥，即分别得到所述抗氧化活性物质和所述复合氨基酸。
2.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：酶解所用酶为碱性蛋白酶，酶解温度为30～70℃，酶解pH为5～9，匀浆液固液比为1:5～25，酶添加量为0.05～0.4％；酶解时间为1～3h。
3.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：酶解所用酶为中性蛋白酶，酶解温度为45～65℃，酶解pH为6～10，匀浆液固液比为1:10～20，酶添加量为0.1～0.4％；酶解时间为1.2～3.5h。
4.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：酶解所用酶为木瓜蛋白酶，酶解温度为40～65℃，酶解pH为4.5～8.5，匀浆液固液比为1:2.5～25，酶添加量为0.005～0.08％；酶解时间为0.25～2h。
5.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：酶解所用酶为动物蛋白酶，酶解温度为40～65℃，酶解pH为5～9，匀浆液固液比为1:5～25，酶添加量为0.05～0.25％；酶解时间为2～6h。
6.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：所述步骤(2)离心的速度为4500r/min，时间为15min。
7.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：所述步骤(2)的纱布过滤为8层纱布过滤。
8.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：所述纳滤膜为截留分子量300Da的芳香酰胺卷式纳滤膜，操作压力为0.6MPa。
9.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：所述超滤膜为聚醚砜卷式超滤膜，其操作压力为0.25MPa。
10.如权利要求1所述的一种利用章鱼下脚料获得抗氧化活性物质和复合氨基酸的方法，其特征在于：所述步骤(5)的层析纯化所用的层析柱为DEAE-75、G75、G50或G25，洗脱液为去离子水，检测波长220nm。
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