CN105341949A - 一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及功能性食品加工领域，具体公开了一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽、鱼肉蛋白多肽粉以及鱼肉蛋白复合活性肽粉。所述鱼肉蛋白肽是由鱼肉蛋白先后经菠萝蛋白酶和风味蛋白酶酶解得到，具有较强的降血糖功能。将该鱼肉蛋白肽与乳清蛋白肽混合后，经超滤、浓缩、冷冻干燥后即得具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉。
Description
技术领域
本发明涉及功能性食品加工领域，具体地说，涉及一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽及其制备方法与应用。
背景技术
糖尿病主要特点是高血糖及糖尿。作为一种常见的内分泌代谢病，糖尿病发病率日益增高，已成为世界性的常见病、多发病，具有扩大化和年轻化的倾向，严重影响着患者生活质量。
目前关于降血糖功能因子研究较多的为黄酮、多糖、皂甙、萜类、糖蛋白、生物碱和肽类物质等。关于具有一定的降血糖生物活性的多肽方面，有研究表明一些来自大豆、杏仁、苦瓜、桑叶、乳清蛋白中多肽有一定的降血糖功能。在现有技术中，关于具有降血糖功能的产品开发方面的研究很多，但关于具有降血糖功能肽方面的研究则不多。公开号为CN104031963A的中国专利申请公开了一种利用蚕蛹制备降血糖肽的方法，在脱脂干蚕蛹粉中加入水后搅匀，然后调节pH值为3.8～4.2，作为反应起始物；于35℃～40℃，在反应起始物中加入酸性蛋白酶，于搅拌状态下保温酶解反应3.5～4.5h；终止反应后离心，得上清液，该上清液为酶解液，用脱色活性炭对酶解液于35～35℃进行脱色处理，所得的脱色后酶解液经过滤，得粗滤酶解液，利用截留分子量3kda的中空纤维聚砜超滤膜对粗滤酶解液进行超滤，先利用真空浓缩机将此超滤酶解液浓缩至原重的25～40％，然后真空冷冻干燥，得到具有降血糖功能的肽粉。公开号为CN102648752A的中国专利申请公开了一种适用于膳食失衡人群具有降血糖功能的工程米及其制备方法，该发明是一种营养均衡，适合于营养结构失衡导致的高血糖人群的工程米及其制备方法。其包括南瓜粉、糙米粉、菊粉、魔芋胶、鱼皮肽、燕麦纤维、大豆分离蛋白、β-胡萝卜素、卵磷脂原料，通过预混料，采用进口双螺杆挤压机进行高温高压组织化处理成型，再通过烘干除尘包装而成。
然而，尽管目前关于具有降血糖功能的肽有一定的研究，但普遍存在蛋白酶解的时间长、产品风味不理想、蛋白回收率较低、降血糖功能较弱等问题。
且从已有的研究成果来看，关于利用鱼肉蛋白开发具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽方面的研究较少。尤其是将鱼肉蛋白肽和乳清蛋白肽组合的具有较好降血糖功能的复合蛋白肽的本研究还没有报道。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽及其制备方法与应用。
为了实现本发明目的，本发明首先提供一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽，其是由鱼肉蛋白先后经菠萝蛋白酶和风味蛋白酶酶解得到。
所述菠萝蛋白酶和风味蛋白酶为市售可得产品，如可购自广西南宁庞博生物工程有限公司。
进一步地，所述鱼肉蛋白肽制备方法包括如下步骤：
(1)将鱼肉打浆，加水搅拌；
(2)调节温度到75～85℃，按照菠萝蛋白酶与鱼肉质量比为1：200～1:500的比例加入菠萝蛋白酶，酶解0.25～2.0小时，然后将温度冷却至45～55℃，按照风味蛋白酶与鱼肉质量比为1：300～1:500的比例加入风味蛋白酶，酶解0.25～1.5小时，离心取上清。
进一步地，所述步骤(1)为将鱼肉打浆，加入相对于鱼肉重量1～2倍的水，在90～95℃下，搅拌10～15分钟。该加水量可达到有效的打浆效果，为下一步充分酶解提供条件，且若加水量过多，干燥时需要耗费更多的能量。搅拌温度为90～95℃可有效的杀菌和灭原料鱼肉中的酶。
作为优选，步骤(2)中，所述离心条件为4000～6000g，离心5～10分钟。该离心条件下能够实现有效的分离，具有较高的产品得率。
作为优选，所述鱼肉取自鳕鱼和/或鲢鱼，可为其中的一种，也可为两种。
本发明还提供了一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白多肽粉，其是由前述鱼肉蛋白肽先后经超滤、浓缩和干燥得到的。
进一步地，所述超滤为鱼肉蛋白肽经孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤。
进一步地，所述浓缩和干燥为：真空浓缩到多肽浓度为30％～45％，再利用冷冻干燥得到。
本发明进一步提供了一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉，其原料包含前述的鱼肉蛋白肽。
进一步地，所述鱼肉蛋白复合活性肽粉的制备方法包括如下步骤：
(一)将乳清蛋白利用复合蛋白酶进行酶解，得到乳清蛋白肽；
(二)将前述鱼肉蛋白肽与乳清蛋白肽以2:1～4:1的比例(液体体积比)混合，在35～45℃条件下搅拌3～5分钟，混合液通过超滤方法进行处理，利用孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤；
(三)取分子量小于5000道尔顿的蛋白肽液，通过浓缩、冷冻干燥，即得。
当鱼肉蛋白肽与乳清蛋白肽以2:1～4:1的比例(液体体积比)混合，制得的复合蛋白粉，其降血糖的功能较好。
更进一步地，所述步骤(一)具体为：将乳清浓缩蛋白(WPC-8000，购自美国Hilmar公司)，加入8～12倍重量的去离子水，温度调节到35～45℃，搅拌30～50分钟，然后将温度调至45～55℃，按照复合蛋白酶与乳清浓缩蛋白质量比为1:100～1:200的比例加入复合蛋白酶，酶解0.5～2.0小时，在4000～6000g条件下离心5～10分钟，收集上清液，得到乳清蛋白肽；
所述复合蛋白酶由风味蛋白酶与碱性蛋白酶按质量比为1:1的比例混合，能够使产品具有较好的风味和降血糖功能。
本发明的有益效果在于：
本发明以鱼肉蛋白为原料，经过大量的实验，开发了先以菠萝蛋白酶在较高温度条件下酶解，再利用风味蛋白酶在较低温度酶解鱼肉蛋白，得到了具有较强降血糖功能的鱼肉蛋白肽液。在此基础上，再以乳清浓缩蛋白为原料，通过复合蛋白酶酶解制得乳清蛋白肽液，将一定比例的鱼肉蛋白肽液和乳清蛋白肽液复合，开发了具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽复合产品。
更为具体地，本发明具有的优点如下:(1)本发明开发的具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽和乳清蛋白肽复合物制备方法简单，较易实现产业化生产。(2)本发明整个酶解过程不需要调节pH，不添加酸或碱，产品的灰分较低。(3)本发明采用菠萝蛋白酶在较高温度下酶解鱼肉蛋白，该酶解条件下开发的鱼肉蛋白多肽具有较好的降血糖功能。(4)开发的产品安全，本发明基于食品源，利用食品级菠萝蛋白酶和风味蛋白酶，经过特定的酶解和分离技术获得的鱼肉蛋白多肽，产品在菠萝蛋白酶酶解的基础上，再用风味蛋白酶酶解，产品具有较好的风味。(5)本发明开发的降血糖功能的鱼肉蛋白肽和乳清蛋白肽复合物，能广泛应用于的功能食品。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽
1、选用鳕鱼肉100克，用打浆机将鱼肉打成浆；然后在打好的鱼肉浆中加入1.5倍鱼肉重量的水，温度调节到95℃，搅拌10分钟。
2、将步骤1鱼肉浆的温度调节到80℃，然后按照菠萝蛋白酶与鱼肉质量比为1：200加入菠萝蛋白酶0.5克，酶解1.0小时，然后将温度冷却至50℃，按照风味蛋白酶与鱼肉质量比为1：300加入风味蛋白酶0.33克，酶解1.0小时，在4000g条件下离心5min，收集上清液。
实施例2具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽
1、选用鳕鱼肉1000克，用打浆机将鱼肉打成浆；然后在打好的鱼肉浆中加入1.5倍鱼肉重量的水，温度调节到95℃，搅拌10分钟。
2、将步骤1鱼肉浆的温度调节到85℃，然后按照菠萝蛋白酶与鱼肉质量比为1：300加入菠萝蛋白酶3.3克，酶解50分钟，然后将温度冷却至45℃，按照风味蛋白酶与鱼肉质量比为1：400加入风味蛋白酶2.5克，酶解1.0小时，在5000g条件下离心5min，收集上清液。
实施例3具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽
1、选用鲢鱼肉500克，用打浆机将鱼肉打成浆；然后在打好的鱼肉浆中加入1.8倍鱼肉重量的水，温度调节到90℃，搅拌10分钟。
2、将步骤1鱼肉浆的温度调节到80℃，然后按照菠萝蛋白酶与鱼肉质量比为1：200加入菠萝蛋白酶2.5克，酶解1.0小时，然后将温度冷却至45℃，按照风味蛋白酶与鱼肉质量比为1：400加入风味蛋白酶1.25克，酶解1.5小时，在6000g条件下离心5min，收集上清液。
实施例4～6具有降血糖功能的鱼肉蛋白多肽粉
实施例4～6分别由实施例1～3得到的鱼肉蛋白肽先后经超滤、浓缩和干燥得到的。
具体为：将实施例1～3得到的鱼肉蛋白肽分别利用孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤，取分子量小于5000道尔顿的蛋白肽液，浓缩、冷冻干燥，即得。
所述浓缩和干燥为：真空浓缩到多肽浓度为30％～45％，再利用冷冻干燥得到。
实施例7具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉
1、选用乳清浓缩蛋白(WPC-8000)5克，加入10倍重量的去离子水，温度调节到45℃，搅拌50min，然后将温度调至50℃，按照复合蛋白酶(风味蛋白酶：碱性蛋白酶＝1:1)与乳清浓缩蛋白质量比为1：100加入复合蛋白酶0.05克，酶解1.0小时，在5000g条件下离心5min，收集上清液。
2、将实施例1和上述步骤1所得的上清液以4:1的比例混合，在35℃条件下搅拌5min，混合液通过超滤方法进行处理，利用孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤，取分子量小于5000道尔顿的蛋白肽液。
3、取分子小于5000道尔顿的蛋白液，通过浓缩、冷冻干燥，得到具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉13.8克。
实施例8具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉
1、选用乳清浓缩蛋白(WPC-8000)50克，加入10倍重量的去离子水，温度调节到40℃，搅拌50min，然后将温度调至45℃，按照复合蛋白酶(风味蛋白酶：碱性蛋白酶＝1:1)与乳清浓缩蛋白质量比为1：200加入复合蛋白酶0.25克，酶解2.0小时，在6000g条件下离心3min，收集上清液。
2、将实施例2和上述步骤1所得的上清液以3:1的比例混合，在30℃条件下搅拌5min，混合液通过超滤方法进行处理，利用孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤，取分子量小于5000道尔顿的蛋白肽液。
3、取分子小于5000道尔顿的蛋白液，通过浓缩、冷冻干燥，得到具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉139克。
实施例9具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉
1、选用乳清浓缩蛋白(WPC-8000)25克，加入10倍重量的去离子水，温度调节到40℃，搅拌50min，然后将温度调至45℃，按照复合蛋白酶(风味蛋白酶：碱性蛋白酶＝1:1)与乳清浓缩蛋白质量比为1：125加入复合蛋白酶0.2克，酶解1.5小时，在6000g条件下离心3min，收集上清液。
2、将实施例3和上述步骤1所得的上清液以4:1的比例混合，在30℃条件下搅拌5min，混合液通过超滤方法进行处理，利用孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤，取分子量小于5000道尔顿的蛋白肽液。
3、取分子小于5000道尔顿的蛋白液，通过浓缩、冷冻干燥，得到具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉69.8克。
对比例1鱼肉蛋白肽
1、选用鳕鱼肉100克，用打浆机将鱼肉打成浆；然后在打好的鱼肉浆中加入1.5倍鱼肉重量的水，温度调节到95℃，搅拌10分钟。
2、将步骤1鱼肉浆的温度调节到45℃，然后按照碱性蛋白酶与鱼肉质量比为1：200加入碱性蛋白酶0.5克，酶解1.0小时，然后将温度调节至50℃，按照风味蛋白酶与鱼肉质量比为1：300加入风味蛋白酶0.33克，酶解1.0小时，在4000g条件下离心5min，收集上清液。
对比例2鱼肉蛋白多肽粉
将对比例1得到的鱼肉蛋白肽分别利用孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤，取分子量小于5000道尔顿的蛋白肽液，浓缩、冷冻干燥，即得。
浓缩和干燥条件同实施例4。
对比例3鱼肉蛋白复合活性肽粉
1、选用乳清浓缩蛋白(WPC-8000)5克，加入10倍重量的去离子水，温度调节到45℃，搅拌50min，然后将温度调至50℃，按照复合蛋白酶(风味蛋白酶：碱性蛋白酶＝1:1)与乳清浓缩蛋白质量比为1：100加入复合蛋白酶0.05克，酶解1.0小时，在5000g条件下离心5min，收集上清液；
2、将对比例1和上述步骤1所得的上清液以4:1的比例混合，在35℃条件下搅拌5min，混合液通过超滤方法进行处理，利用孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤，取分子量小于5000道尔顿的蛋白肽液；
3、取分子小于5000道尔顿的蛋白液，通过浓缩、冷冻干燥，得到具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉12.4克。
实验例降血糖肽的功能测定试验
体外DPP-4抑制活性肽的活性测定方法：
将样品用100mmol/L的Tris-HCL(pH8.0)缓冲液稀释至合适的浓度，吸取25μL样品稀释液与25μL底物(浓度为1.6mmol/L)混合，加入到96孔酶标板中。在37℃下孵育10min后，加入50μLDPP-4酶液(酶活力为8U/L)，混匀后在37℃下孵育60min，立即加入100μL1mol/L的醋酸-醋酸钠(pH4.0)缓冲液终止反应，于405nm下测吸光值A，并根据下列公式计算水解产物的DPP-4抑制率。每组实验重复3次。
DPP-4抑制率(％)＝
{1-(A样品-A样品空白对照)/(A阴性对照-A阴性空白对照)}×100
其中：A样品：为样品反应液在405nm处的吸光值A；
A样品空白对照：以Tris-HCL缓冲液代替DPP-4酶液作为样品空白对照，在405nm处的吸光值A；
A阴性对照：以Tris-HCL缓冲液代替样品作为阴性对照，在405nm处的吸光值A；
A阴性空白对照：以Tris-HCL缓冲液代替DPP-4酶液和样品作为阴性空白对照，在405nm处的吸光值A。
测定样品：实施例4～6所述的鱼肉蛋白多肽粉，实施例7～9所述的鱼肉蛋白复合活性肽粉，对比例2所述的鱼肉蛋白多肽粉，对比例3所述的鱼肉蛋白复合活性肽粉。
表1鱼肉蛋白多肽复合粉的DPP-4抑制率(％)
| 产品浓度 | 5mg/ml | 10mg/ml | 20mg/ml | 30mg/ml | 40mg/ml | 50mg/ml |
| 实施例4鱼肉蛋白多肽粉 | 8.7 | 19.8 | 30.9 | 39.7 | 48.6 | 56.9 |
| 实施例7鱼肉蛋白复合活性肽粉 | 15.4 | 27.6 | 42.8 | 58.6 | 73.8 | 79.6 |
| 实施例5鱼肉蛋白多肽粉 | 9.3 | 20.2 | 30.6 | 40.8.7 | 49.3 | 57.3 |
| 实施例8鱼肉蛋白复合活性肽粉 | 16.3 | 29.5 | 43.7 | 59.5 | 75.2 | 80.8 |
| 实施例6鱼肉蛋白多肽粉 | 8.5 | 19.2 | 30.4 | 38.9 | 47.9 | 56.3 |
| 实施例9鱼肉蛋白复合活性肽粉 | 14.9 | 27.1 | 41.9 | 57.9 | 73.2 | 78.8 |
| 对比例2鱼肉蛋白多肽粉 | 4.8 | 10.1 | 15.6 | 20.2 | 24.6 | 28.5 |
| 对比例3鱼肉蛋白复合活性肽粉 | 7.8 | 14.6 | 22.3 | 31.2 | 36.9 | 39.8 |
从表1可知，鱼肉蛋白经菠萝蛋白酶酶解后制备的鱼肉蛋白肽粉，其降血糖功能明显优于鱼肉蛋白经碱性蛋白酶酶解后制备的鱼肉蛋白肽粉，鱼肉蛋白肽和乳清蛋白肽复合的蛋白多肽粉其降血糖功能明显优于单一鱼肉蛋白肽粉。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白肽，其特征在于，其是由鱼肉蛋白先后经菠萝蛋白酶和风味蛋白酶酶解得到。
2.根据权利要求1所述的鱼肉蛋白肽，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
(1)将鱼肉打浆，加水搅拌；
(2)调节温度到75～85℃，按照菠萝蛋白酶与鱼肉质量比为1：200～1:500的比例加入菠萝蛋白酶，酶解0.25～2.0小时，然后将温度冷却至45～55℃，按照风味蛋白酶与鱼肉质量比为1：300～1:500的比例加入风味蛋白酶，酶解0.25～1.5小时，离心取上清。
3.根据权利要求2所述的鱼肉蛋白肽，其特征在于，所述步骤(1)为将鱼肉打浆，加入相对于鱼肉重量1～2倍的水，在90～95℃下，搅拌10～15分钟。
4.根据权利要求2所述的鱼肉蛋白肽，其特征在于，步骤(2)中，所述离心条件为4000～6000g，离心5～10分钟。
5.根据权利要求1～4任一项所述的鱼肉蛋白肽，其特征在于，所述鱼肉取自鳕鱼和/或鲢鱼。
6.一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白多肽粉，其特征在于，其是由权利要求1～5任一项所述的鱼肉蛋白肽先后经超滤、浓缩和干燥得到的。
7.根据权利要求6所述的鱼肉蛋白多肽粉，其特征在于，所述超滤为鱼肉蛋白肽经孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤。
8.一种具有降血糖功能的鱼肉蛋白复合活性肽粉，其特征在于，其原料包含权利要求1～5任一项所述的鱼肉蛋白肽。
9.根据权利要求8所述的鱼肉蛋白复合活性肽粉，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
(一)将乳清蛋白利用复合蛋白酶进行酶解，得到乳清蛋白肽；
(二)将鱼肉蛋白肽与乳清蛋白肽以2:1～4:1的比例混合，在35～45℃条件下搅拌3～5分钟，混合液通过超滤方法进行处理，利用孔径为5000道尔顿的陶瓷膜超滤；
(三)取分子量小于5000道尔顿的蛋白肽液，通过浓缩、冷冻干燥，即得。
10.根据权利要求9所述的鱼肉蛋白复合活性肽粉，其特征在于，所述步骤(一)具体为：将乳清浓缩蛋白，加入8～12倍重量的去离子水，温度调节到35～45℃，搅拌30～50分钟，然后将温度调至45～55℃，按照复合蛋白酶与乳清浓缩蛋白质量比为1:100～1:200的比例加入复合蛋白酶，酶解0.5～2.0小时，在4000～6000g条件下离心5～10分钟，收集上清液，得到乳清蛋白肽；
所述复合蛋白酶由风味蛋白酶与碱性蛋白酶按质量比为1:1的比例混合。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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