CN106032545B - 一种胶原多肽及降低胶原多肽苦味的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种胶原多肽及降低胶原多肽苦味的制备方法。本发明的制备方法包括如下步骤：（1）将动物皮、鳞或骨于水中加热煮沸得到胶原胶液，加入内切蛋白酶酶解，得到第一胶原多肽液；（2）将所述第一胶原多肽液加入风味蛋白酶进行脱苦酶解，酶解后灭酶活性，得到第二胶原多肽液；（3）将所述第二胶原多肽液加入活性炭脱苦后过滤浓缩，干燥所得干粉即为胶原多肽。本发明的制备方法采用风味蛋白酶和活性炭结合脱苦，作用时间短，风味蛋白酶用量少，脱苦效果显著，胶原多肽的得率显著提高。本发明制得的胶原多肽低苦味，具有良好的口感和应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种胶原多肽及降低胶原多肽苦味的制备方法。
背景技术
动物的皮、鳞、骨骼中存在丰富的胶原蛋白，胶原蛋白经过蛋白酶作用后生成肽，称之为胶原多肽，目前胶原多肽发现其对人体有多种生理功能，具有广阔的应用市场。
由于酶解过程一般会采用价格低廉、来源广泛的内切蛋白酶，如：碱性蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶等，这些酶作用胶原蛋白时，将大分子胶原蛋白酶解成小分子的胶原多肽，酶解过程中会造成肽链含有的疏水性氨基酸充分暴露出来，接触味蕾产生苦味随水解进程的继续，越来越多的疏水氨基酸侧链暴露出来使苦味增加，这种苦味影响了产品应用价值。目前，降低胶原多肽苦味的方法大部分采用单一吸附的方法，如活性炭吸附法、大孔树脂吸附法，尽管有一定的效果，但是会造成胶原多肽的损失。采用含有外切蛋白酶的酶制剂对胶原多肽进行酶处理脱苦，外切蛋白酶每一次从多肽链的末端切断释放一个氨基酸，从而把苦肽降解为氨基酸，游离出的疏水氨基酸与原苦味胶原多肽相比苦味要低得多，氨肽酶和羧肽酶是常见的用于脱苦的外切蛋白酶，具有无多肽损失的优点，在一定程度上也提高酶解程度，但单一使用风味蛋白酶用量过大作用时间长也会产生一些异味，脱苦的效果也有限。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种胶原多肽及降低胶原多肽苦味的制备方法，该制备方法采用风味蛋白酶和活性炭结合脱苦，作用时间短，风味蛋白酶用量少，脱苦效果显著，胶原多肽的得率显著提高，制得的胶原多肽低苦味，具有良好的口感和应用价值。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种降低胶原多肽苦味的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将动物皮、鳞或骨于水中加热煮沸得到胶原胶液，加入内切蛋白酶酶解，得到第一胶原多肽液；
(2)将所述第一胶原多肽液加入风味蛋白酶进行脱苦酶解，酶解后灭酶活性，得到第二胶原多肽液；
(3)将所述第二胶原多肽液加入活性炭脱苦后过滤浓缩，干燥所得干粉即为胶原多肽。
上述降低胶原多肽苦味的制备方法，动物皮、鳞或骨可以来自于鱼、猪、牛或蛙。
优选的，所述步骤(1)加热煮沸后捞除上层油脂得到所述胶原胶液。
优选的，所述内切蛋白酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶中的一种或多种，更优选为碱性蛋白酶和/或中性蛋白酶。内切蛋白酶又称为内肽酶，将蛋白质分子内部切断，形成分子量较小的肽。碱性蛋白酶，指在碱性条件下能够水解蛋白质肽键的酶，最适pH在9～11范围内；中性蛋白酶是由枯草芽孢杆菌经发酵提取而得的，属于一种内切酶，可用于各种蛋白质水解处理，能将大分子蛋白质水解为氨基酸等产物；菠萝蛋白酶(Bromelain，简称菠萝酶，亦称为凤梨酶或凤梨酵素)是从菠萝果茎、叶、皮提取出来，经精制、提纯、浓缩、酶固定化、冷冻干燥而得到的一种纯天然植物蛋白酶。
优选的，所述步骤(1)中，所述胶原胶液调节pH值为5.5-7.5和温度为40-65℃后加入所述内切蛋白酶酶解1-4小时，所述步骤(1)的水的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的3-6倍，所述步骤(1)的煮沸时间为2-5小时，所述内切蛋白酶的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的0.1-1.5％。更优选的，所述步骤(1)中，所述胶原胶液调节pH值为6.0-7.5和温度为50-65℃，酶解时间2-4小时，所述内切蛋白酶的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的0.5-1.0％。
优选的，所述步骤(2)中，所述第一胶原多肽液调节pH为6.0-6.5和温度为50-65℃，所述风味蛋白酶的用量为2-10LAPU/克动物皮、磷或骨。更优选的，所述风味蛋白酶的用量为2-5LAPU/克动物皮、磷或骨。风味蛋白酶为食品级酶制剂，含有氨肽酶和羧肽酶，可通过末端水解多肽进行脱苦，风味蛋白酶脱苦时作用时间短，用量少，可采用市售产品，如诺维信公司生产的Flavourzyme、广州市华琪生物科技有限公司生产的“华琪”复合风味蛋白酶。
优选的，所述步骤(2)脱苦酶解的时间为15-45分钟，灭酶温度为85-90℃。更优选的，脱苦酶解的时间为15-30分钟，所述灭酶时间为15-30分钟。
优选的，所述步骤(3)中，所述第二胶原多肽液调节pH为6-7和温度为75-85℃，所述活性炭的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的0.5-2％。更优选的，所述活性炭的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的1-2％。更优选的，所述活性炭脱苦时间为15-60分钟，最优选的脱苦时间为30-60分钟。
本发明还提供一种由上述降低胶原多肽苦味的制备方法制备的胶原多肽。
本发明的技术效果及优点在于：
1)采用风味蛋白酶和活性炭结合脱苦，产生协同作用，脱苦效果显著，胶原多肽的得率显著提高；
2)风味蛋白酶脱苦时作用时间短，用量少。
3)采用风味蛋白酶和活性炭法结合脱苦，除脱苦效果显著外，由于风味蛋白酶对第一胶原多肽液进行了适当酶解、活性炭对大分子物质蛋白的吸附，在一定程度上提高了胶原多肽的酶解解度，使产品分子量更小，易于人体吸收。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1：
(1)取新鲜罗非鱼鱼皮1kg，清洗干净后加入罗非鱼皮重量5倍的水，煮沸4小时，捞除上层油脂后得到胶原胶液，调节胶液温度50℃，pH值6.0，加入中性蛋白酶进行酶解，中性蛋白酶的用量为罗非鱼鱼皮重量的0.5％，酶解时间3小时，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.0和温度为60℃，加入风味蛋白酶诺维信公司的风味蛋白酶Flavourzyme 500MG进行脱苦酶解，风味蛋白酶的用量为2LAPU/克罗非鱼鱼皮，脱苦酶解时间30分钟，酶解结束后采用85-90℃灭酶15分钟，得到第二胶原多肽液。
(3)将第二胶原多肽液调节pH为6和温度为75℃并保持该温度，按罗非鱼鱼皮重量的1％加入活性炭进行吸附脱苦，脱苦的时间为60分钟，过滤除去活性炭，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
实施例2：
(1)取新鲜猪骨1kg，清洗干净后加入猪骨重量4倍的水，煮沸5小时，捞除上层油脂后得到胶原胶液，调节胶液温度60℃，pH值7.0，加入碱性蛋白酶进行酶解，碱性蛋白酶的用量为猪骨重量的0.8％，酶解时间4小时，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.5和温度为65℃，加入诺维信公司的风味蛋白酶Flavourzyme 500MG进行脱苦酶解，风味蛋白酶的用量为4LAPU/克猪骨，脱苦酶解时间15分钟，酶解结束后立即采用85-90℃灭酶活15分钟，得到第二胶原多肽液。
(3)将第二胶原多肽液调节pH为6.5和温度升为85℃并保持该温度，按猪骨重量的2％加入活性炭进行吸附脱苦，脱苦的时间为30分钟，过滤除去活性炭，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
实施例3：
(1)取新鲜牛蛙皮1kg，清洗干净后加入牛蛙皮重量6倍的水，煮沸3小时，捞除上层油脂后倒出胶原胶液，调节胶液温度65℃，pH值6.5，加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶进行酶解，碱性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，中性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，酶解时间3小时，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.0和温度为60℃，加入诺维信公司的风味蛋白酶Flavourzyme 500MG进行脱苦酶解，风味蛋白酶的用量为5LAPU/克牛蛙皮，脱苦酶解时间20分钟，酶解结束后采用85-90℃灭酶活15分钟，得到第二胶原多肽液。
(3)将第二胶原多肽液调节pH为6.0和温度为85℃并保持该温度，按牛蛙皮重量的1.5％加入活性炭进行吸附脱苦，脱苦的时间为45分钟，过滤除去活性炭，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
实施例4
(1)取新鲜鱼鳞1kg，清洗干净后加入鱼鳞重量4倍的水，煮沸4小时，捞除上层油脂后倒出胶原胶液，调节胶液温度60℃，pH值6.0，加入菠萝蛋白酶进行酶解，菠萝蛋白酶的用量为鱼鳞重量的1.5％，中性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，酶解时间3小时，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.0和温度为60℃，加入诺维信公司的风味蛋白酶Flavourzyme 500MG进行脱苦酶解，风味蛋白酶的用量为10LAPU/克鱼鳞，脱苦酶解时间30分钟，酶解结束后采用85-90℃灭酶活15分钟，得到第二胶原多肽液。
(3)将第二胶原多肽液调节pH为7.0和温度为85℃并保持该温度，按鱼鳞重量的0.5％加入活性炭进行吸附脱苦，脱苦的时间为15分钟，过滤除去活性炭，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
实施例1至实施例4胶原多肽的得率见表2，胶原多肽的得率为胶原多肽的质量与原料使用的质量之比，结果用百分比(％)表示。
对比例：使用2倍风味蛋白酶用量
对比例1：
(1)取新鲜罗非鱼鱼皮1kg，清洗干净后加入罗非鱼皮重量5倍的水，煮沸4小时，捞除上层油脂后得到胶原胶液，调节胶液温度50℃，pH值6.0，加入中性蛋白酶进行酶解，中性蛋白酶的用量为罗非鱼鱼皮重量的0.5％，酶解时间3小时，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.0和温度为60℃，加入风味蛋白酶诺维信公司的风味蛋白酶Flavourzyme 500MG进行脱苦酶解，风味蛋白酶的用量为4LAPU/克罗非鱼鱼皮，脱苦酶解时间30分钟，酶解结束后采用85-90℃灭酶15分钟，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
对比例2：
(1)取新鲜猪骨1kg，清洗干净后加入猪骨重量4倍的水，煮沸5小时，捞除上层油脂后得到胶原胶液，调节胶液温度60℃，pH值7.0，加入碱性蛋白酶进行酶解，碱性蛋白酶的用量为猪骨重量的0.8％，酶解时间4小时，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.5和温度为65℃，加入诺维信公司的风味蛋白酶Flavourzyme 500MG进行脱苦酶解，风味蛋白酶的用量为8LAPU/克猪骨，脱苦酶解时间15分钟，酶解结束后采用85-90℃灭酶15分钟，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
对比例3：
(1)取新鲜牛蛙皮1kg，清洗干净后加入牛蛙皮重量6倍的水，煮沸3小时，捞除上层油脂后倒出胶原胶液，调节胶液温度65℃，pH值6.5，加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶进行酶解，碱性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，中性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，酶解时间3小时，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.0和温度为60℃，加入诺维信公司的风味蛋白酶Flavourzyme 500MG进行脱苦酶解，风味蛋白酶的用量为10LAPU/克牛蛙皮，脱苦酶解时间20分钟，酶解结束后采用85-90℃灭酶15分钟，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
对比例4：
(1)取新鲜鱼鳞1kg，清洗干净后加入鱼鳞重量4倍的水，煮沸4小时，捞除上层油脂后倒出胶原胶液，调节胶液温度60℃，pH值6.0，加入菠萝蛋白酶进行酶解，菠萝蛋白酶的用量为鱼鳞重量的1.5％，中性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，酶解时间3小时，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.0和温度为60℃，加入诺维信公司的风味蛋白酶Flavourzyme 500MG进行脱苦酶解，风味蛋白酶的用量为20LAPU/克鱼鳞，脱苦酶解时间30分钟，酶解结束后采用85-90℃灭酶15分钟，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
对比例1至对比例4胶原多肽的得率见表3，胶原多肽的得率为胶原多肽的质量与原料使用的质量之比，结果用百分比(％)表示。
对比例：使用2倍活性炭用量
对比例5：
(1)取新鲜罗非鱼鱼皮1kg，清洗干净后加入罗非鱼皮重量5倍的水，煮沸4小时，捞除上层油脂后得到胶原胶液，调节胶液温度50℃，pH值6.0，加入中性蛋白酶进行酶解，中性蛋白酶的用量为罗非鱼鱼皮重量的0.5％，酶解时间3小时，酶解结束后采用85-90℃灭酶15分钟，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6和温度为75℃并保持该温度，按罗非鱼鱼皮重量的2％加入活性炭进行吸附脱苦，脱苦的时间为60分钟，过滤除去活性炭，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
对比例6：
(1)取新鲜猪骨1kg，清洗干净后加入猪骨重量4倍的水，煮沸5小时，捞除上层油脂后得到胶原胶液，调节胶液温度60℃，pH值7.0，加入碱性蛋白酶进行酶解，碱性蛋白酶的用量为猪骨重量的0.8％，酶解时间4小时，酶解结束后立即采用85-90℃灭酶活15分钟，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.5和温度升为85℃并保持该温度，按猪骨重量的4.0％加入活性炭进行吸附脱苦，脱苦的时间为30分钟，过滤除去活性炭，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
对比例7：
(1)取新鲜牛蛙皮1kg，清洗干净后加入牛蛙皮重量6倍的水，煮沸3小时，捞除上层油脂后倒出胶原胶液，调节胶液温度65℃，pH值6.5，加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶进行酶解，碱性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，中性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，酶解时间3小时，酶解结束后采用85-90℃灭酶活15分钟，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为6.0和温度为85℃并保持该温度，按牛蛙皮重量的3.0％加入活性炭进行吸附脱苦，脱苦的时间为45分钟，过滤除去活性炭，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
对比例8：
(1)取新鲜鱼鳞1kg，清洗干净后加入鱼鳞重量4倍的水，煮沸4小时，捞除上层油脂后倒出胶原胶液，调节胶液温度60℃，pH值6.0，加入菠萝蛋白酶进行酶解，菠萝蛋白酶的用量为鱼鳞重量的1.5％，中性蛋白酶的用量为牛蛙皮重量的0.5％，酶解时间3小时，酶解结束后采用85-90℃灭酶活15分钟，得到第一胶原多肽液。
(2)将第一胶原多肽液调节pH为7.0和温度为85℃并保持该温度，按鱼鳞重量的1.0％加入活性炭进行吸附脱苦，脱苦的时间为15分钟，过滤除去活性炭，真空浓缩，喷雾干燥成粉末，得到胶原多肽。
对比例5至对比例8胶原多肽的得率见表4，胶原多肽的得率为胶原多肽的质量与原料使用的质量之比，结果用百分比(％)表示。
苦味值评价
苦味值评价方法：以奎宁为基准物质，按L.Mogensen和JAdler-Nissen的方法配置标准液。经评定当标准液浓度为c(c＝3×10-6mol*L-1)时,刚好无苦味,定c值为下限,32c为上限(此时若再增加奎宁浓度，苦味基本上不再增加),在c～32c之间,奎宁浓度成倍增加，苦味值也相应增加。据此设定评分标准见表1。
表1苦味基本分值参照表
| 奎宁浓度 | c | 2c | 4c | 8c | 16c | 32c |
| 苦味描述 | 无苦味 | 微苦 | 中度苦 | 苦 | 较苦 | 很苦 |
| 分值 | 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
选取12名感官评定员，对实施例1至实施例3进行评分，取平均值，结果见表2；对对比例1至对比例3进行评分，取平均值，结果见表3；对对比例4至对比例6进行评分，取平均值，结果见表4。
表2实施例1至实施例4的苦味分值和得率情况表
表3对比例1至对比例4的苦味分值和得率情况表
表4对比例5至对比例8的苦味分值和得率情况表
上述结果表明，采用风味蛋白酶和活性炭结合脱苦，产生协同作用，脱苦效果显著；同时，使用本发明制备方法脱苦时胶原多肽的得率与单独使用2倍风味蛋白酶用量脱苦时胶原多肽的得率相当，但使用本发明制备方法脱苦时风味蛋白酶用量更少，成本更低。而使用本发明制备方法脱苦时胶原多肽的得率比单独使用2倍活性炭用量脱苦时胶原多肽的得率显著提高。
Claims (5)
1.一种降低胶原多肽苦味的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将动物皮、鳞或骨于水中加热煮沸得到胶原胶液，加入内切蛋白酶酶解，得到第一胶原多肽液；
(2)将所述第一胶原多肽液加入风味蛋白酶进行脱苦酶解，酶解后灭酶活性，得到第二胶原多肽液；
(3)将所述第二胶原多肽液加入活性炭脱苦后过滤浓缩，干燥所得干粉即为胶原多肽；
其中，所述步骤(1)中，所述胶原胶液调节pH值为5.5-7.5和温度为40-65℃后加入所述内切蛋白酶酶解1-4小时，所述步骤(1)的水的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的3-6倍，所述步骤(1)的煮沸时间为2-5小时，所述内切蛋白酶的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的0.1-1.5％；所述步骤(2)中，所述第一胶原多肽液调节pH为6.0-6.5和温度为50-65℃，所述风味蛋白酶的用量为2-10LAPU/克动物皮、磷或骨；所述步骤(2)脱苦酶解的时间为15-45分钟，灭酶温度为85-90℃；所述步骤(3)中，所述第二胶原多肽液调节pH为6-7和温度为75-85℃，所述活性炭的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的0.5-2％。
2.根据权利要求1所述的降低胶原多肽苦味的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)加热煮沸后捞除上层油脂得到所述胶原胶液。
3.根据权利要求1所述的降低胶原多肽苦味的制备方法，其特征在于，所述内切蛋白酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的降低胶原多肽苦味的制备方法，其特征在于，所述风味蛋白酶的用量为2-5LAPU/克动物皮、磷或骨。
5.根据权利要求1所述的降低胶原多肽苦味的制备方法，其特征在于，所述活性炭的用量为所述动物皮、鳞或骨重量的1-2％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |