CN106086138A - 一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法 - Google Patents

一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法。一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，包括以下步骤：清洗、粉碎、加稀碱液、微波处理1、粗过滤、酶解1、酶解2、灭酶活、脱色、微滤、超滤、浓缩和喷雾干燥。本发明的微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法具有收率高、纯度高、溶剂消耗少、成本低和易于工业化生产的优点。本发明整个工艺流程短、时间短，能耗低、污染少、不使用有毒试剂、无污染物排放，达到清洁生产目标。

Description

一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法
技术领域
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法。
背景技术
鱼鳍是鱼的游泳器官，分为背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍、尾鳍、脂鳍(仅见于脂鲤科鱼类、多数鲑鱼及鲶鱼)等。鱼鳍是鱼本身不可缺少的一部分，鱼鳍通常占鱼体重的5-8％，不仅助其本身快速游动，还可以起到一定的缓和作用。
淡水鱼鱼鳍，取自鱼类加工过程中的下脚料，既充分利用了资源，又增加了收入。淡水鱼鳍不仅含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素以及Ca、Fe、Me、Zn等矿物质，而且富含人体所必需的各种生理活性物质,对人体关节的修复有很好作用。淡水鱼鳍的营养价值、药用价值、保健价值极高。
由淡水鱼鳍中蛋白质酶解获得的活性肽，是目前功能性动物蛋白多肽研究最活跃的领域之一。充分利用淡水鱼丰富蛋白质资源，利用现代生物酶解技术可以将淡水鱼鳍中蛋白质转化为小分子的蛋白质片段和具有生物活性的小肽。小分子淡水鱼鳍蛋白肽不仅有很好的溶解性、低粘度、抗凝胶形成性，而且在体内消化吸收快，蛋白质利用率高，具有低抗原性，不会产生过敏反应。微波辅助生物酶解技术反应条件温和、易操作、能耗低、酶解时间短(为传统方法1/5)，不用溶剂、产品安全、品质好，对改善蛋白质的适口性，提高消化率有积极作用。
因此，将鱼鳍中蛋白质酶解成具有生物活性的肽类物质，为优质食品、 医药、保健品行业提供丰富肽类物质，造福人类。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，包括如下步骤:
(1)取新鲜淡水鱼鳍或冰冻淡水鱼鳍，经清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到鱼鳍浆液；
(2)取步骤(1)所得鱼鳍浆液按固液比1：10加入去离子水，然后加入稀碱液调pH值到9.6，并添加稳定剂，然后胶体磨匀浆至60-80目，至微波提取装置加热至60℃，在此温度下保持1-1.5h，经400目尼龙布粗过滤，得到淡水鱼鳍提取粗滤液；
(3)酶解1：将上述的淡水鱼鳍提取粗滤液降温至40℃以下，按底物质量的3％加入胰蛋白酶，调pH值至8.5，充分搅拌，启动微波装置加热控温在60℃，微波时间不少于20min，得到第一次酶解液；
(4)酶解2：待第一次酶解液降至40摄氏度，再调整其pH值至7.8-8.0，按底物质量2-2.5％加入多肽复合酶，充分搅拌，再次启动微波装置加热控温60℃，微波时间10-30min，当pH值降至7.2时，酶解完成；
(5)待酶解完成后，再次启动微波装置加温至85-90℃，保持10min，灭酶活即完成，得到灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液；
(6)在灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液中按底物质量比3％加入颗粒型活 性炭，搅拌均匀，在70℃保持1h，然后使用三足离心机滤去沉渣，滤液再经过陶瓷微滤膜过滤、超滤纤维膜过滤，得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液；
(7)将所得的淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液浓缩，真空喷雾干燥，即得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽。
作为优选，步骤(2)中所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值调至8.5-9.0；所述的稳定剂为亚硫酸氢钠和维生素C，亚硫酸氢钠的加入量为鱼鳍浆液质量的0.1-0.2％；维生素C的加入量为鱼鳍浆液质量的0.03-0.05％。
作为优选，步骤(3)和步骤(4)中的酶解温度为55℃。
作为优选，步骤(4)中所述的多肽复合酶为碱性酶、中性酶和风味酶，3种酶的质量比为2:1:1。。
作为优选，步骤(2)、(3)、(4)和(5)中所述的微波提取装置的频率为2450mHZ，功率为20KW。
作为优选，步骤(6)中所述的三足离心机的过滤布为400目。
作为优选，步骤(6)中所述的微滤陶瓷膜为能截留15000-20000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜分别为能截留2000-10000分子量的纤维膜。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的方法改进淡水鱼鳍蛋白的酶解工艺与技术，解决淡水鱼鳍蛋白不易被动物消化吸收问题，通过釆用微波辅助酶解技术制备具有生物活性的寡肽，不仅提高淡水鱼鳍蛋白的消化吸收率，而且扩大淡水鱼鳍蛋白应用领域，使从单纯养鱼拓展到畜禽饲料、饲料添加剂到人类食品、医药、保健品等多种行业和领域，无疑对延长养鱼产业链，全面提高养鱼产业综合效益，实现农业增效农民增收农村繁荣，对推动－带一路建设有重大意义。
2.本发明微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍低聚肽的方法具有收率高、纯度高、溶剂消耗少、成本低和易于工业化生产的优点。
3.本发明整个工艺流程短、时间短，能耗低、污染少、不使用有毒试剂、无污染物排放，达到清洁生产目标。
附图说明
图1为本发明微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。此外，在阅读本发明的内容后，本领域的技术人员可以对本发明作各种修改，这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1：
一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，包括如下步骤:
(1)取新鲜淡水鱼鳍或冰冻淡水鱼鳍，经清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到鱼鳍浆液；
(2)取步骤(1)所得鱼鳍浆液按固液比1：10加入去离子水，然后加入稀碱液调pH值到9.6，并添加稳定剂，然后胶体磨匀浆至60目，至微波提取装置加热至60℃，在此温度下保持1h，经400目尼龙布粗过滤，得到淡水鱼鳍提取粗滤液；所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值调至8.5；所述的稳定剂为亚硫酸氢钠和维生素C，亚硫酸氢钠的加入量为鱼鳍浆液质量的0.1％；维生素C的加入量为鱼鳍浆液质量的0.03％；
(3)酶解1：将上述的淡水鱼鳍提取粗滤液降温至40℃以下，按底物质 量的3％加入胰蛋白酶，调pH值至8.5，充分搅拌，启动微波装置加热控温在60℃，微波时间不少于20min，得到第一次酶解液；酶解温度为55℃；
(4)酶解2：待第一次酶解液降至40摄氏度，再调整其pH值至7.8，按底物质量2％加入多肽复合酶，充分搅拌，再次启动微波装置加热控温60℃，微波时间10min，当pH值降至7.2时，酶解完成；酶解温度为55℃；所述的多肽复合酶为碱性酶、中性酶和风味酶，3种酶的质量比为2:1:1；
(5)待酶解完成后，再次启动微波装置加温至85℃，保持10min，灭酶活即完成，得到灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液；
(6)在灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液中按底物质量比3％加入颗粒型活性炭，搅拌均匀，在70℃保持1h，然后使用三足离心机滤去沉渣，滤液再经过陶瓷微滤膜过滤、超滤纤维膜过滤，得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液；所述的三足离心机的过滤布为400目；所述的微滤陶瓷膜为能截留15000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜分别为能截留2000分子量的纤维膜；
(7)将所得的淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液浓缩，真空喷雾干燥，即得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽。
步骤(2)、(3)、(4)和(5)中所述的微波提取装置的频率为2450mHZ，功率为20KW。
实施例2：
一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，包括如下步骤:
(1)取新鲜淡水鱼鳍或冰冻淡水鱼鳍，经清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到鱼鳍浆液；
(2)取步骤(1)所得鱼鳍浆液按固液比1：10加入去离子水，然后加入稀碱液调pH值到9.6，并添加稳定剂，然后胶体磨匀浆至80目，至微波提取装置加热至60℃，在此温度下保持1.5h，经400目尼龙布粗过滤，得到淡水鱼鳍提取粗滤液；所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH 值调至9.0；所述的稳定剂为亚硫酸氢钠和维生素C，亚硫酸氢钠的加入量为鱼鳍浆液质量的0.2％；维生素C的加入量为鱼鳍浆液质量的0.05％；
(3)酶解1：将上述的淡水鱼鳍提取粗滤液降温至40℃以下，按底物质量的3％加入胰蛋白酶，调pH值至8.5，充分搅拌，启动微波装置加热控温在60℃，微波时间不少于20min，得到第一次酶解液；酶解温度为55℃；
(4)酶解2：待第一次酶解液降至40摄氏度，再调整其pH值至8.0，按底物质量2.5％加入多肽复合酶，充分搅拌，再次启动微波装置加热控温60℃，微波时间30min，当pH值降至7.2时，酶解完成；酶解温度为55℃；所述的多肽复合酶为碱性酶、中性酶和风味酶，3种酶的质量比为2:1:1；
(5)待酶解完成后，再次启动微波装置加温至90℃，保持10min，灭酶活即完成，得到灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液；
(6)在灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液中按底物质量比3％加入颗粒型活性炭，搅拌均匀，在70℃保持1h，然后使用三足离心机滤去沉渣，滤液再经过陶瓷微滤膜过滤、超滤纤维膜过滤，得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液；所述的三足离心机的过滤布为400目；所述的微滤陶瓷膜为能截留20000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜分别为能截留10000分子量的纤维膜；
(7)将所得的淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液浓缩，真空喷雾干燥，即得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽。
步骤(2)、(3)、(4)和(5)中所述的微波提取装置的频率为2450mHZ，功率为20KW。
实施例3：
一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，包括如下步骤:
(1)取新鲜淡水鱼鳍或冰冻淡水鱼鳍，经清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到鱼鳍浆液；
(2)取步骤(1)所得鱼鳍浆液按固液比1：10加入去离子水，然后加 入稀碱液调pH值到9.6，并添加稳定剂，然后胶体磨匀浆至70目，至微波提取装置加热至60℃，在此温度下保持1.2h，经400目尼龙布粗过滤，得到淡水鱼鳍提取粗滤液；所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值调至8.6；所述的稳定剂为亚硫酸氢钠和维生素C，亚硫酸氢钠的加入量为鱼鳍浆液质量的0.15％；维生素C的加入量为鱼鳍浆液质量的0.04％；
(3)酶解1：将上述的淡水鱼鳍提取粗滤液降温至40℃以下，按底物质量的3％加入胰蛋白酶，调pH值至8.5，充分搅拌，启动微波装置加热控温在60℃，微波时间不少于20min，得到第一次酶解液；酶解温度为55℃；
(4)酶解2：待第一次酶解液降至40摄氏度，再调整其pH值至7.9，按底物质量2.3％加入多肽复合酶，充分搅拌，再次启动微波装置加热控温60℃，微波时间10-30min，当pH值降至7.2时，酶解完成；酶解温度为55℃；所述的多肽复合酶为碱性酶、中性酶和风味酶，3种酶的质量比为2:1:1；
(5)待酶解完成后，再次启动微波装置加温至88℃，保持10min，灭酶活即完成，得到灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液；
(6)在灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液中按底物质量比3％加入颗粒型活性炭，搅拌均匀，在70℃保持1h，然后使用三足离心机滤去沉渣，滤液再经过陶瓷微滤膜过滤、超滤纤维膜过滤，得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液；所述的三足离心机的过滤布为400目；所述的微滤陶瓷膜为能截留18000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜分别为能截留5000分子量的纤维膜；
(7)将所得的淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液浓缩，真空喷雾干燥，即得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽。
步骤(2)、(3)、(4)和(5)中所述的微波提取装置的频率为2450mHZ，功率为20KW。
对照：参照申请号为201510162420.4专利中的方法。
一种鲯鳅鱼角料胶原蛋白的提取方法，其特征在于，提取步骤如下：
a、鲯鳅鱼中鱼皮、鱼骨及鱼鳍为原料，将原料采用专用设备粉碎；对粉碎后的原料兑水，使之变成浆液；b、对浆液内加入酸性物料实施酸解；兑入粉碎原料中的水与粉碎原料的比例为3-8：1；c、对酸解后的浆液实施超声波处理；超声波处理的时间为2h；浸提的时间为4h；d、浆液经过超声波处理后实施浸提；酸性物料为柠檬酸；e、过滤；过滤采用过滤器，将浆液中的上层油脂层和沉淀物质实施过滤，形成含胶原蛋白的酸溶液；f、脱盐：是将含胶原蛋白的酸溶液，分别通过陶瓷膜过滤器和纳滤膜脱盐；g、冷冻，冷冻温度为零下30℃；h、干燥，干燥的温度为8-15℃。
表1本发明提取方法的有益效果
组别 酶解时间(h) 转化率(％)
实施例1 0.5 81.20
实施例2 0.6 83.4
实施例3 0.65 85.2
对照 6 60.3
从表1可知，与对照方法相比，本发明釆用微波辅助与膜过滤技术，不需溶剂，酸碱用量少，酶解时间短，转化率高，且为下一步制备多肽创造更好条件。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)取新鲜淡水鱼鳍或冰冻淡水鱼鳍，经清洗，去除硬刺，粉碎到40目，得到鱼鳍浆液；
(2)取步骤(1)所得鱼鳍浆液按固液比1：10加入去离子水，然后加入稀碱液调pH值到9.6，并添加稳定剂，然后胶体磨匀浆至60-80目，至微波提取装置加热至60℃，在此温度下保持1-1.5h，经400目尼龙布粗过滤，得到淡水鱼鳍提取粗滤液；
(3)酶解1：将上述的淡水鱼鳍提取粗滤液降温至40℃以下，按底物质量的3％加入胰蛋白酶，调pH值至8.5，充分搅拌，启动微波装置加热控温在60℃，微波时间不少于20min，得到第一次酶解液；
(4)酶解2：待第一次酶解液降至40摄氏度，再调整其pH值至7.8-8.0，按底物质量2-2.5％加入多肽复合酶，充分搅拌，再次启动微波装置加热控温60℃，微波时间10-30min，当pH值降至7.2时，酶解完成；
(5)待酶解完成后，再次启动微波装置加温至85-90℃，保持10min，灭酶活即完成，得到灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液；
(6)在灭酶活的淡水鱼鳍蛋白酶解液中按底物质量比3％加入颗粒型活性炭，搅拌均匀，在70℃保持1h，然后使用三足离心机滤去沉渣，滤液再经过陶瓷微滤膜过滤、超滤纤维膜过滤，得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液；
(7)将所得的淡水鱼鳍蛋白低聚肽浓缩液浓缩，真空喷雾干燥，即得到淡水鱼鳍蛋白低聚肽。
2.根据权利要求1所述的微波辅助与膜过滤制备淡水鱼翅蛋白低聚肽的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的稀碱液为NaOH溶液，其加入量可使料液的pH值调至8.5-9.0；所述的稳定剂为亚硫酸氢钠和维生素C，亚硫酸氢钠的加入量为鱼鳍浆液质量的0.1-0.2％；维生素C的加入量为鱼鳍浆液质量的0.03-0.05％。
3.根据权利要求1所述的微波辅助与膜过滤制备淡水鱼翅蛋白低聚肽的方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(4)中的酶解温度为55℃。
4.根据权利要求1所述的微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的多肽复合酶为碱性酶、中性酶和风味酶，3种酶的质量比为2:1:1。
5.根据权利要求1所述的微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，其特征在于，步骤(2)、(3)、(4)和(5)中所述的微波提取装置的频率为2450mHZ，功率为20KW。
6.根据权利要求1所述的微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，其特征在于，步骤(6)中所述的三足离心机的过滤布为400目。
7.根据权利要求1所述的微波辅助与膜过滤制备淡水鱼鳍蛋白低聚肽的方法，其特征在于，步骤(6)中所述的微滤陶瓷膜为能截留15000-20000分子量的陶瓷膜；所述的超滤纤维膜分别为能截留2000-10000分子量的纤维膜。
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