CN104543330A

CN104543330A - 一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高f值寡肽方法

Info

Publication number: CN104543330A
Application number: CN201410741472.2A
Authority: CN
Inventors: 张雪; 宋茹; 令狐青青
Original assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Current assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2015-04-29

Abstract

本发明公开了一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法，将鱿鱼碎肉用纳豆芽孢杆菌发酵后，经酶解，活性炭吸附，制备获得高F值寡肽。本发明简单易行，生产成本低，制备得到的产品具有高F值的特点，无异味、色泽均一、易于人体吸收，具有较高的生物效价和营养价值。

Description

一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法

技术领域

本发明涉及水产品加工技术领域，特别涉及一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法。

背景技术

发酵技术使用历史悠久，食物通过微生物的发酵作用，不仅能够延长保质期，而且发酵作用还可以提高食物的感官品质和营养价值。纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)属细菌科，芽孢杆菌属，是制备发酵食品常用的一种有益菌，最早分离自传统发酵豆制品——纳豆。 1987年Sumi报道从纳豆提取出对人体无任何毒副作用的溶血栓物质——纳豆激酶(Nattokinase，简称NK)，积极地推动了国内外对纳豆芽孢杆菌及其发酵产物的研究热潮^[5]。

纳豆芽孢杆菌除了用于发酵豆制品外，一些药用动植物，如：海参、金针菇经纳豆芽孢杆菌发酵后也具有溶栓作用。近几年，在大力倡导食物原料综合加工利用、提高原料“零浪费”背景下，一些食品加工副产物，如：豆粕，啤酒糟，米糠等也被用作纳豆芽孢杆菌发酵基质，积极地拓宽了纳豆芽孢杆菌的应用范围。因为纳豆芽孢杆菌在生长繁殖过程中产生多种蛋白酶类，这些蛋白酶能将发酵基质中蛋白质降解为易被人体吸收利用的寡肽和氨基酸，不仅提高了纳豆芽孢杆菌发酵制品的营养价值，而且富集了寡肽和氨基酸的发酵液还具有抗氧化、抑菌、抗癌等生理活性。但是，目前纳豆芽孢杆菌发酵基质主要集中在植物蛋白原料。

鱿鱼碎肉是鱿鱼加工过程中产生的边角料，这些碎肉蛋白质含量高、营养丰富。虽然直接采用添加商业蛋白酶水解方式可以制备功能型酶解液，但是商业蛋白酶成本较高。

高F值寡肽是一类由不高于9个氨基酸残基所组成、支链氨基酸(Val、Leu、Ile)与芳香族氨基酸(Tyr、Phe、Trp)含量的物质的量之比即F值≥20的混合寡聚短肽聚合物。从现代营养学角度，与游离氨基酸相比，短肽的生物效价和营养价值比游离氨基酸更高。有研究报道高F值寡肽产品具有改善肝性脑病、醒酒、护肝等生理功能，生理功能，也可用于改善手术后和卧床病人的蛋白质营养状况和运动后的营养补充剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法，简单易行，生产成本低，制备得到的产品具有高F值的特点，无异味、色泽均一、易于人体吸收，具有较高的生物效价和营养价值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将鱿鱼碎肉解冻，清洗干净，将鱿鱼碎肉与水混合后打浆，调节pH值为7-9，加入葡萄糖混合均匀，然后在121℃灭菌15-20min，得鱿鱼碎肉发酵培养基；当鱿鱼碎肉发酵培养基的pH值为7.0-9时，发酵液中蛋白质和小肽含量均呈增加趋势。当pH值大于9.0时，发酵液的蛋白质含量高，而小肽含量降低明显，可能与pH值过高不利于纳豆芽孢杆菌分泌蛋白酶有关。而且菌体又会优先吸收发酵液中小肽和氨基酸小分子物质作为氮素营养。

（2）向鱿鱼碎肉发酵培养基中接种纳豆芽孢杆菌，控制发酵温度35-38℃，发酵48-96h得发酵液；

（3）向发酵液中加入风味蛋白酶， 45-50℃温度下酶解2-3 h；

（4）灭酶，调节pH至2-3，将活性炭与酶解液按照1g:10-12mL的质量体积比混合，在35℃-40℃下静态吸附3-4h，过滤除去活性炭，得到高F值寡肽。

本发明针对单纯的采用商业蛋白酶水解制备高F值寡肽产品成本较高的缺陷，进行工艺改进，本发明以海洋水产品鱿鱼加工过程中产生的边角料鱿鱼碎肉为原料，开发了利用纳豆芽孢杆菌进行发酵，从而获得高F值寡肽的工艺，但是单纯的纳豆芽孢杆菌发酵由于发酵酶切位点不够全面，因此获得的高F值寡肽量不多。而根据纳豆芽孢杆菌发酵的条件及特点，本发明在发酵后选择风味蛋白酶进行了轻度的酶解，酶的用量少，效果好，从而获得了较多的高F值寡肽。选择风味蛋白酶，无需刻意调节发酵液的pH来满足风味蛋白酶的需求，且风味蛋白酶可切断芳香族氨基酸的羧基形成的肽键，以除去苦味和保证释放寡肽。最后通过本发明特殊的活性炭净化后，获得了较纯净的高F值寡肽产品。

作为优选，步骤（1）中鱿鱼碎肉与水按照1g:1-3mL的质量体积比混合。控制鱿鱼碎肉与水的料液比非常关键，纳豆芽孢杆菌以鱿鱼碎肉为营养物质，通过自身分泌蛋白酶将碎肉蛋白水解为多肽、小肽和氨基酸，结果发酵液中氨基态氮含量增加。当料液比大于1:3（g/ml）时，发酵液的氨基态氮含量降低明显，可能与菌体直接吸收利用小分子肽和游离氨基酸为营养物质有关。

作为优选，步骤（1）中葡萄糖的添加量为鱿鱼碎肉重量的2-3.5%。当发酵培养基中加糖量较低时，不利于满足菌体生长繁殖对碳源需求，容易造成菌体生长迟缓，而加糖量过高，多余的糖会与碎肉蛋白质在高温下(121 ℃加热灭菌鱿鱼碎肉发酵培养基)发生美拉德反应，也会损耗部分蛋白质，而且生成的高分子美拉德化合物可能被菌体蛋白酶水解利用程度小，结果造成发酵液中小肽含量降低。

作为优选，步骤（2）中纳豆芽孢杆菌的接种量为鱿鱼碎肉发酵培养基重量的2-3%。

作为优选，步骤（3）中风味蛋白酶用量为鱿鱼碎肉重量的0.06%-0.08%。

本发明的有益效果是：简单易行，生产成本低，制备得到的产品具有高F值的特点，无异味、色泽均一、易于人体吸收，具有较高的生物效价和营养价值。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

鱿鱼碎肉，舟山富丹旅游食品有限公司提供，-20℃冻藏。

纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)购于中国工业微生物菌种保藏管理中心。

实施例1：

（1）将鱿鱼碎肉解冻，清洗干净，将鱿鱼碎肉与水按照1g:1mL的质量体积比混合后打浆，调节pH值为7，加入葡萄糖混合均匀，葡萄糖的添加量为鱿鱼碎肉重量的2%，然后在121℃灭菌15min，得鱿鱼碎肉发酵培养基。

（2）向鱿鱼碎肉发酵培养基中接种纳豆芽孢杆菌，纳豆芽孢杆菌的接种量为鱿鱼碎肉发酵培养基重量的2%，控制发酵温度35℃，发酵96h得发酵液。

（3）向发酵液中加入风味蛋白酶，风味蛋白酶用量为鱿鱼碎肉重量的0.06%， 45℃温度下酶解3 h。

（4）灭酶，调节pH至2，将活性炭与酶解液按照1g:10mL的质量体积比混合，在35℃下静态吸附4h，过滤除去活性炭，得到高F值寡肽。

经检测产品的F值（支链氨基酸和芳香族氨基酸比值）达到23，符合高F值寡肽要求。

实施例2：

（1）将鱿鱼碎肉解冻，清洗干净，将鱿鱼碎肉与水按照1g: 3mL的质量体积比混合后打浆，调节pH值为9，加入葡萄糖混合均匀，葡萄糖的添加量为鱿鱼碎肉重量的3.5%，然后在121℃灭菌20min，得鱿鱼碎肉发酵培养基。

（2）向鱿鱼碎肉发酵培养基中接种纳豆芽孢杆菌，纳豆芽孢杆菌的接种量为鱿鱼碎肉发酵培养基重量的3%，控制发酵温度38℃，发酵48h得发酵液。

（3）向发酵液中加入风味蛋白酶，风味蛋白酶用量为鱿鱼碎肉重量的0.08%， 50℃温度下酶解2h。

（4）灭酶，调节pH至3，将活性炭与酶解液按照1g: 12mL的质量体积比混合，在40℃下静态吸附3h，过滤除去活性炭，得到高F值寡肽。

经检测产品的F值（支链氨基酸和芳香族氨基酸比值）达到25，符合高F值寡肽要求。

实施例3：

（1）将鱿鱼碎肉解冻，清洗干净，将鱿鱼碎肉与水按照1g:1.2mL的质量体积比混合后打浆，调节pH值为8.5，加入葡萄糖混合均匀，葡萄糖的添加量为鱿鱼碎肉重量的3%，然后在121℃灭菌18min，得鱿鱼碎肉发酵培养基。

（2）向鱿鱼碎肉发酵培养基中接种纳豆芽孢杆菌，纳豆芽孢杆菌的接种量为鱿鱼碎肉发酵培养基重量的2.5%，控制发酵温度37℃，发酵72h得发酵液。

（3）向发酵液中加入风味蛋白酶，风味蛋白酶用量为鱿鱼碎肉重量的0.07%， 48℃温度下酶解2.5 h。

（4）灭酶，调节pH至3，将活性炭与酶解液按照1g:11mL的质量体积比混合，在38℃下静态吸附3.5h，过滤除去活性炭，得到高F值寡肽。

经检测产品的F值（支链氨基酸和芳香族氨基酸比值）达到27，符合高F值寡肽要求。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将鱿鱼碎肉解冻，清洗干净，将鱿鱼碎肉与水混合后打浆，调节pH值为7-9，加入葡萄糖混合均匀，然后在121℃灭菌15-20min，得鱿鱼碎肉发酵培养基；

（3）向发酵液中加入风味蛋白酶， 45-50℃温度下酶解2-3 h；

2.根据权利要求1所述的一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法，其特征在于：步骤（1）中鱿鱼碎肉与水按照1g:1-3mL的质量体积比混合。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法，其特征在于：步骤（1）中葡萄糖的添加量为鱿鱼碎肉重量的2-3.5%。

4.根据权利要求1或2所述的一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法，其特征在于：步骤（2）中纳豆芽孢杆菌的接种量为鱿鱼碎肉发酵培养基重量的2-3%。

5.根据权利要求1或2所述的一种利用纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉制备高F值寡肽方法，其特征在于：步骤（3）中风味蛋白酶用量为鱿鱼碎肉重量的0.06%-0.08%。