CN104472848A - 一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，属于海洋生物化工技术领域。本发明的制备方法包括以下步骤：1.贝类蛋白的预处理，2.模拟消化酶解，3.贝类蛋白低聚肽的分离制备；本发明以模拟消化的方式制备高含量的海洋贝类低聚肽，制备条件温和，安全性高，所得低聚肽在体内能有更高的稳定性和更好的吸收性能，为食品蛋白源活性肽的制备及海洋水产加工副产物的高效利用提供了新思路。
Description
技术领域
本发明涉及一种贝类低聚肽的制备方法，具体涉及一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法， 属于海洋生物化工技术领域。
背景技术
低聚肽，是指分子量在低于3000 u，由2-10个氨基酸以不同组成和排列方式构成的肽类，基于其在人体中具有不同的生理功能，也称为生物活性肽。氨基酸是蛋白质的基本构成单位，不同种类的氨基酸，按照特定的顺序，构成了结构不同、功能各异的蛋白质，一般蛋白质是由51个以上的氨基酸构成，而在生命体中，还有多种由2～50个氨基酸构成的物质，科学界将其称为“肽”。通常，将由2～10个氨基酸构成的称为低聚肽，将由11～50个氨基酸组成的称为多肽，在物质构成上，肽与蛋白质具有同质性，却具有不同氨基酸和蛋白质的独特的生理功能，尤其是低聚肽。研究发现，更多的蛋白质在胃肠道内转化为低聚肽，并以低聚肽的形式吸收，因此低聚肽对人体的生命活动和健康具有更为重要的意义。
目前，以海洋资源为原材料制备生物活性肽的主要方法有溶剂提取法、蛋白酶水解法、微生物发酵蛋白质法三种。其中，酶解法因具有反应条件温和、易于控制、安全性高等特点，适用于生产海洋贝类水解蛋白。利用消化系统蛋白酶酶解制备的贝类低聚肽，不仅能够获得高得率，还能够大幅度降低肽类因胃肠道酶系二度水解使其结构改变导致活性降低或丧失的机率，且更容易为人体所吸收，能提高低聚肽在人体内生物利用率，发挥活性，获取预期效果。
我国作为贝类养殖大国，海洋贝类养殖产量已达年均1000万吨以上，并且数量仍在不断增长，是我国海水养殖业的极其重要的一部分。但是，我国贝类除鲜销以外，贝类加工方式仍以人力为主，加工的产品以干制品和冷冻品等传统食品占主导，发展停滞在初级阶段。马氏珠母贝、翡翠贻贝、波纹巴非蛤等低值海洋贝类，其蛋白质营养价值高，氨基酸含量丰富且均衡，是优质的食品蛋白源。同时，这些海洋贝类蛋白酶解物中富含多肽、低聚肽、氨基酸等功能性营养成分，能够产生一些具有特殊生理功能的生物活性肽，可作为开发功能性食品、营养食品和天然药物等的优质来源，具有广泛的应用前景，能使海洋低值贝类得到充分利用，实现其经济价值，为我国海洋贝类资源的高值化发展拓宽新的渠道。
中国发明“海鲜下脚料低聚肽及其制备方法”，申请号201210466301.4公开了一种用海鲜下脚料酶解后添加壳聚糖制备低聚肽的方法，还有中国发明“一种大豆蛋白低聚肽及其制备方法和用途”，申请号200910128506.X；中国发明“一种玉米低聚肽及其制备方法”，申请号200810084992.5公开的是用植物蛋白制备低聚肽的方法，用海洋低值贝类制备低聚肽尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，本发明以模拟消化的方式制备高含量的海洋贝类低聚肽，使海洋低值贝类得到充分利用，实现其经济价值，对我国海洋贝类资源的高值化发展具有十分重要的意义。
为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案如下：
一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，包括如下步骤：
（1）贝类蛋白的预处理：海洋贝类去壳取其全脏器，清洗，打浆，均质，获取肉糜；
（2）模拟消化酶解：在步骤（1）制备的肉糜中加入去离子水，料水比例为1:1~1:5，搅拌均匀，控制混悬液温度为30~50℃，pH值2.0~9.0之间，按贝类肉糜蛋白质量的0.5~3%加入动物源蛋白酶酶解2~6h，酶解过程保持缓慢搅拌，酶解结束后100℃灭酶10min，冷却至室温后得到贝肉酶解液；
（3）贝类蛋白低聚肽的分离制备：
a 离心分离：将步骤（2）制备的贝肉酶解液在5000~12000r/min的速度进行离心处理10~20min，取上清液，过400目滤膜；
b 超滤分离：将上述离心分离制备的上清液经过1~30Ku超滤膜进行超滤分离，压力控制在0.2~0.4MPa，温度20~30℃，将超滤膜截留的大分子多肽液和透过的小分子低聚肽液分别收集起来；
c 旋转蒸发浓缩：将上述超滤分离制备的小分子低聚肽透过液用旋转蒸发浓缩装置进行旋转蒸发，至可溶性固形物含量达30~40%，得到浓缩液；
d 真空冷冻干燥处理：将上述旋转蒸发浓缩制备的浓缩液在真空度10~50Pa，冷冻温度-30~-60℃条件下，进行真空冷冻干燥，即获得海洋贝类低聚肽干粉；
所述的模拟消化酶解所用的蛋白酶包括胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰酶、胰凝乳蛋白酶中的一种或几种酶的复合；
贝类蛋白低聚肽的分离制备中所述的旋转蒸发浓缩，是控制压力至0.8~0.96MPa，温度40~60℃条件下进行旋转蒸发。
本发明的有益效果是：本发明的方法制备条件温和，安全性高，所得低聚肽在体内能有更高的稳定性和更好的吸收性能，为食品蛋白源活性肽的制备及海洋水产加工副产物的高效利用提供了新思路。
具体实施方式
下面通过实例对本发明做进一步详细说明，这些实例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1
一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，包括如下步骤：
1. 预处理
将波纹巴非蛤去壳取全脏器，将其清洗干净，过去离子水，使用打浆机打浆，然后再均质处理，得到波纹巴非蛤肉糜；
2 . 酶解
将胰蛋白酶与胰凝乳蛋白酶按照质量比6：1进行混合形成复合酶，在1:3料水比情况下，按波纹巴非蛤蛋白质量的3%加入复合酶，复合酶在酶解罐中预热保温10min；预处理后加入酶系，缓慢搅拌酶解，酶解条件为pH 8.0、40℃、酶解4h。酶解完成后在100℃下灭酶10min；
3 .分离制备
将上述酶解液在4℃条件下，10000r/min离心15min，取上清液过400目滤膜；将上清液分别采用截留10Ku和3Ku的可再生纤维素透析膜进行超滤分离，分离条件为0.3MPa，25℃；将滤过液在48℃，0.9Mpa真空度下旋转蒸发，获得固形物含量为30%的浓缩液；将浓缩液至于-50℃，10Pa真空度下冷冻干燥，得到波纹巴非蛤低聚肽干粉。
实施例2
一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，包括如下步骤：
（1）贝类蛋白的预处理：马氏珠母贝去壳取其全脏器，清洗，打浆，均质，得到马氏珠母贝肉糜；
（2）模拟消化酶解：在步骤（1）制备的肉糜中加入去离子水，料水比例为1:1，搅拌均匀，控制混悬液温度为30℃，pH值2.0，按贝类肉糜蛋白质量的0.5%加入胃蛋白酶酶解2h，酶解过程保持缓慢搅拌，酶解结束后100℃灭酶10min，冷却至室温后得到贝肉酶解液；
（3）贝类蛋白低聚肽的分离制备：
a 离心分离：将步骤（2）制备的贝肉酶解液在5000r/min的速度进行离心处理10min，取上清液，过400目滤膜；
b 超滤分离：将上述离心分离制备的上清液经过1Ku超滤膜进行超滤分离，压力控制在0.2MPa，温度20℃，将超滤膜截留的大分子多肽液和透过的小分子低聚肽液分别收集起来；
c 旋转蒸发浓缩：将上述超滤分离制备的小分子低聚肽透过液用旋转蒸发浓缩装置控制压力至0.8MPa，温度40℃条件下进行旋转蒸发，至可溶性固形物含量达30%，得到浓缩液；
d 真空冷冻干燥处理：将上述旋转蒸发浓缩制备的浓缩液在真空度10Pa，冷冻温度-30℃条件下，进行真空冷冻干燥，即获得马氏珠母贝低聚肽干粉。
实施例3
一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，包括如下步骤：
（1）贝类蛋白的预处理：翡翠贻贝去壳取其全脏器，清洗，打浆，均质，得到翡翠贻贝肉糜；
（2）模拟消化酶解：在步骤（1）制备的肉糜中加入去离子水，料水比例为1:5，搅拌均匀，控制混悬液温度为50℃，pH值9.0，按贝类肉糜蛋白质量的3%加入胰酶酶解6h，酶解过程保持缓慢搅拌，酶解结束后100℃灭酶10min，冷却至室温后得到贝肉酶解液；
（3）贝类蛋白低聚肽的分离制备：
a 离心分离：将步骤（2）制备的贝肉酶解液在12000r/min的速度进行离心处理20min，取上清液，过400目滤膜；
b 超滤分离：将上述离心分离制备的上清液经过30Ku超滤膜进行超滤分离，压力控制在0.4MPa，温度30℃，将超滤膜截留的大分子多肽液和透过的小分子低聚肽液分别收集起来；
c 旋转蒸发浓缩：将上述超滤分离制备的小分子低聚肽透过液用旋转蒸发浓缩装置控制压力至0.96MPa，温度60℃条件下进行旋转蒸发，至可溶性固形物含量达40%，得到浓缩液；
d 真空冷冻干燥处理：将上述旋转蒸发浓缩制备的浓缩液在真空度50Pa，冷冻温度-60℃条件下，进行真空冷冻干燥，即获得翡翠贻贝低聚肽干粉。
实施例4
一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，包括如下步骤：
（1）贝类蛋白的预处理：四角蛤蜊去壳取其全脏器，清洗，打浆，均质，得到四角蛤蜊肉糜；
（2）模拟消化酶解：在步骤（1）制备的肉糜中加入去离子水，料水比例为1:2，搅拌均匀，控制混悬液温度为35℃，pH值5.0，按贝类肉糜蛋白质量的1.5%加入胃蛋白酶和胰蛋白酶（质量比为5:1）酶解3h，酶解过程保持缓慢搅拌，酶解结束后100℃灭酶10min，冷却至室温后得到贝肉酶解液；
（3）贝类蛋白低聚肽的分离制备：
a 离心分离：将步骤（2）制备的贝肉酶解液在7000r/min的速度进行离心处理12min，取上清液，过400目滤膜；
b 超滤分离：将上述离心分离制备的上清液经过8Ku超滤膜进行超滤分离，压力控制在0.2MPa，温度22℃，将超滤膜截留的大分子多肽液和透过的小分子低聚肽液分别收集起来；
c 旋转蒸发浓缩：将上述超滤分离制备的小分子低聚肽透过液用旋转蒸发浓缩装置控制压力至0.86MPa，温度45℃条件下进行旋转蒸发，至可溶性固形物含量达33%，得到浓缩液；
d 真空冷冻干燥处理：将上述旋转蒸发浓缩制备的浓缩液在真空度20Pa，冷冻温度-40℃条件下，进行真空冷冻干燥，即获得四角蛤蜊低聚肽干粉。
实施例5
一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，包括如下步骤：
（1）贝类蛋白的预处理：文蛤去壳取其全脏器，清洗，打浆，均质，得到文蛤肉糜；
（2）模拟消化酶解：在步骤（1）制备的肉糜中加入去离子水，料水比例为1:4，搅拌均匀，控制混悬液温度为45℃，pH值7.0，按贝类肉糜蛋白质量的2.5%加入胰酶和胰凝乳蛋白酶（质量比为6:1）酶解5h，酶解过程保持缓慢搅拌，酶解结束后100℃灭酶10min，冷却至室温后得到贝肉酶解液；
（3）贝类蛋白低聚肽的分离制备：
a 离心分离：将步骤（2）制备的贝肉酶解液在11000r/min的速度进行离心处理18min，取上清液，过400目滤膜；
b 超滤分离：将上述离心分离制备的上清液经过20Ku超滤膜进行超滤分离，压力控制在0.4MPa，温度28℃，将超滤膜截留的大分子多肽液和透过的小分子低聚肽液分别收集起来；
c 旋转蒸发浓缩：将上述超滤分离制备的小分子低聚肽透过液用旋转蒸发浓缩装置控制压力至0.92MPa，温度55℃条件下进行旋转蒸发，至可溶性固形物含量达38%，得到浓缩液；
d 真空冷冻干燥处理：将上述旋转蒸发浓缩制备的浓缩液在真空度40Pa，冷冻温度-55℃条件下，进行真空冷冻干燥，即获得文蛤低聚肽干粉。
本发明并不局限于前述的具体实施方法。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (4)
1.一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）贝类蛋白的预处理：海洋贝类去壳取其全脏器，清洗，打浆，均质，获取肉糜；
（2）模拟消化酶解：在步骤（1）制备的肉糜中加入去离子水，料水比例为1:1~1:5，搅拌均匀，控制混悬液温度为30~50℃，pH值2.0~9.0之间，按贝类肉糜蛋白质量的0.5~3%加入动物源蛋白酶酶解2~6h，酶解过程保持缓慢搅拌，酶解结束后100℃灭酶10min，冷却至室温后得到酶解液；
（3）贝类蛋白低聚肽的分离制备：
a 离心分离：将步骤（2）制备的酶解液在5000~12000r/min的速度进行离心处理10~20min，取上清液，过400目滤膜；
b 超滤分离：将上述离心分离制备的上清液经过1~30Ku超滤膜进行超滤分离，压力控制在0.2~0.4MPa，温度20~30℃，将超滤膜截留的大分子多肽液和透过的小分子低聚肽液分别收集起来；
c 旋转蒸发浓缩：将上述超滤分离制备的小分子低聚肽透过液用旋转蒸发浓缩装置进行旋转蒸发，至可溶性固形物含量达30~40%，得到浓缩液；
d 真空冷冻干燥处理：将上述旋转蒸发浓缩制备的浓缩液在真空度10~50Pa，冷冻温度-30~-60℃条件下，进行真空冷冻干燥，即获得海洋贝类低聚肽干粉。
2.根据权利要求1所述的一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，其特征在于：步骤（2）所述的模拟消化酶解所用的蛋白酶包括胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰酶、胰凝乳蛋白酶中的一种或几种酶的复合。
3.根据权利要求1所述的一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽的方法，其特征在于：步骤（3）所述的旋转蒸发浓缩，是控制压力至0.8~0.96MPa，温度40~60℃条件下进行旋转蒸发。
4.一种基于模拟消化制备海洋低值贝类低聚肽，其特征在于：所述的海洋低值贝类低聚肽是采用权利要求1~3任意一项权利要求所述方法制备得到的。
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