CN106119328A - 一种适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法，包括以下步骤：取新鲜虾肉制浆、酶解；采用100目网式过滤器过滤、离心；收集清液，利用超滤膜分离，收集透过液，即为虾低聚肽液；将膜分离后的虾低聚肽液经过电渗析二级除盐；加活性炭、搅拌，脱碳后经钛棒过滤，得虾低聚肽精制液；经双效浓缩后蒸发浓缩，喷雾干燥，得到虾低聚肽粉。本发明为虾低聚肽的工业化生产提出一种可实行的方法，经过脱色、脱苦、脱腥处理提高产品的色泽和口感，增加了产品的推广性。
Description
技术领域
本发明涉及低聚肽制备技术领域，具体涉及一种从虾中提取优质虾低聚肽的方法。
背景技术
虾(Shrimp)，是一种生活在水中的节肢动物，属节肢动物甲壳类，种类很多，包括南极红虾、青虾、河虾、草虾、对虾、明虾、龙虾等。虾是甲壳亚门十足目游泳亚目动物，有近2000个品种，生物储存量大，分布广，营养价值高。现代医学研究证实，虾的营养价值极高，能增强人体的免疫力和性功能，补肾壮阳，抗早衰。并可以用做于中药材，可医治肾虚阳痿、畏寒、体倦、腰膝酸痛等病症。且虾深加工后的虾低聚肽具有抗氧化和清除自由基的功能，可增强人体抗衰老、抗疾病的能力。虾低聚肽不仅可以加工成营养补充剂，而且也可以作为制备抗氧化、抗衰老的保健品或化妆品的原料，具备广阔的开发利用潜力。
虾还被誉为是人类最大的一个动物蛋白库，具有巨大的应用和开发潜力，但当前对虾的利用仅局限于生产虾仁，利用其废料生产鱼类饵料等初等加工。目前国内外对虾低聚肽的提取还处于开发阶段，文献中报道的也是以虾低聚肽功能为主要研究方向，虾低聚肽的工业化生产还未见报道，如何让优质的虾低聚肽实现工业化生产，走入生活是需要解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于为虾低聚肽的工业化生产提出一种可实行的方法，经过脱色、脱苦、脱腥处理提高产品的色泽和口感，增加了产品的推广性。
为了达到上述目的，一种适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法，包括以下步骤：
S1、取新鲜虾肉，清洗、斩拌、胶体磨磨成浆料，得到虾肉浆液，采用凯氏定氮测得所述虾肉浆液中总蛋白含量；
S2、向步骤S1制得的虾肉浆液中加水，所述虾肉浆液与水的质量比为1:1～10，调整温度至40～60℃，用质量浓度为10％的盐酸调整pH至5.0～7.0，加入占所述虾肉浆液蛋白总质量0.5～4.0％的复合蛋白酶，搅拌酶解3～6小时，得到虾肉酶解液；
所述复合蛋白酶组成及质量配比为：酸性蛋白酶15～65％、木瓜蛋白酶20～70％、胰酶10～20％、风味酶5～10％；
S3、将步骤S2制得的虾肉酶解液升温70～90℃灭酶15～30分钟；过滤、收集滤液并离心，收集上清液；
S4、将步骤S3收集的上清液通过1kDa～5kDa超滤膜进行膜分离；收集透过液，向截留液中加入等质量的水稀释后再过滤，重复3～5次；合并收集的透过液，即为虾低聚肽液；
S5、将步骤S4制得的虾低聚肽液进行电渗析二级除盐，得到脱盐虾低聚肽液；
一级除盐电导率为1500～2000μs/cm，二级除盐电导率降至500μs/cm以下；
S6、调节步骤S5制得的脱盐虾低聚肽液温度至60～80℃，加入质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节pH至6.0～8.0，加入占所述脱盐虾低聚肽液质量0.2～0.5％的活性炭，搅拌25min～40min，脱碳，得到虾低聚肽精制液；
S7、将步骤S6制得的虾低聚肽精制液进行双效浓缩后，蒸发浓缩至固含量为30～50％，喷雾干燥，得到优质虾低聚肽粉。
优选方式下，步骤S1所述斩拌的具体操作为：将洗干净的虾肉放入高速斩拌机，斩拌2～5分钟。
优选方式下，步骤S3所述过滤采用100目网式过滤器；所述离心采用高速管式离心机，转速为10000～20000转/分钟。
优选方式下，步骤S6所述电渗析的具体参数为：一级电渗析电压为10～70V；二级电渗析电压为40～80V。
优选方式下，步骤S6所述脱碳为：将经过活性炭处理的所述脱盐虾低聚肽液通过板框式压滤机、钛棒精滤器脱碳精制。
优选方式下，步骤S7所述喷雾干燥的条件为：进风温度150～180℃，温差为2℃；出风温度70～90℃，温差为1℃。
本发明的有益效果是：
1、提供了一种适合工业化生产优质虾低聚肽的制备方法，该方法制备工艺简单、设计合理、生产安全性高，无有害化学添加剂，为提供优质虾低聚肽的工业化生产提供可能。
2、肽分子量的大小是衡量酶解率的标准，目前文献上报道的蛋白质酶解后所得肽相对于原料总蛋白的收率一般在60％～80％之间，本发明用的复合蛋白酶对虾蛋白的酶解后肽对总蛋白收率达90％以上，且分子量小于2kDa的小肽含量占90％以上。纳米级的虾低聚肽在食用时，由于分子量小，不会产生抗原性，且具有抗氧化和清除自由基的功能，能够有效的增强人体抗衰老、抗疾病的能力，可让人放心食用。
3、膜分离后的虾低聚肽透过液中除含有虾低聚肽外，还含有无机离子，本发明采用电渗析设备去除肽液中的无机离子和可能原料虾受到污染后的重金属离子去除，提高产品的安全性。
4、采用活性炭脱碳工艺，对肽液进行脱色、脱苦。脱腥处理，使产品无论在色泽还是口感上大大提升，增加了产品的推广性。
5、虾作为海洋中的优质蛋白质源，采用现代酶解工艺，全程物理工艺，把海洋中的优质蛋白质变成人体更容易吸收的小分子肽，提高的稀有蛋白质源的人体利用率。
具体实施方式
以下实例是对本发明的进一步说明。
实施例1
当以海水虾或者海水虾和淡水虾混合投料时，通过以下步骤实现获得优质虾低聚肽粉：
1.以200kg鲜虾原料用纯水洗净除掉泥沙等杂物；
2.将洗干净的虾放入高速斩拌机斩拌2.5分钟；
3.将斩拌好的虾用胶体磨磨成浆料；采用凯氏定氮测得虾肉浆料中总蛋白含量21.33％；
4.将虾浆料进行酶解：向所述的浆料中加入纯水，浆料与纯水质量比为1:5，体系温度调整至45℃，用质量浓度10％盐酸调整pH至5.5，按虾肉浆料中蛋白总质量的3.0％加复合蛋白酶，搅拌酶解5小时，得到虾肉酶解液，复合蛋白酶质量配比为：酸性蛋白酶40％、木瓜蛋白酶35％、胰酶15％、风味酶10％；
5.将酶解液升温85℃灭酶20分钟；
6.将灭酶后的酶解液经100目网式过滤器过滤，过滤后的酶解液经高速管式离心机16000转/分钟离心，收集上清液；
7.将收集的上清液利用2kDa超滤膜进行膜分离，分离完成后截留液加等质量水稀释再过滤，反复三次，得到透过液，即为虾肽液；
8.将膜分离后的虾低聚肽液经过电渗析二级除盐，除盐一级电导率为1600μs/cm以下，二级电导率要降至600μs/cm以下，将可能受到重金属污染原料虾中的重金属离子去除；
9.将电渗析除盐后的虾低聚肽酶解液体系温度升温至60℃，用质量浓度10％氢氧化钠调pH至6.5，加除盐后的虾低聚肽酶解液总质量的0.3％食品级活性炭，搅拌30min，利用其吸附性对酶解液进行脱色、脱苦、脱腥处理；采用板框压滤机过滤后，经钛棒过滤，脱碳得虾低聚肽精制液；
10.虾低聚肽精制液经双效浓缩，蒸发浓缩至固含量50％后，进行喷雾干燥后得虾低聚肽粉，要求喷雾干燥时进风温度控制在150℃±2℃，出风温度控制在80℃±1℃。
本实施例制得虾低聚肽粉38.5kg，按照原料中蛋白总量计算收率则38.5/(21.33％*200)＝0.903＝90.3％，收率为90.3％；采用高效液相色谱法测得，其中分子量小于2000Da的小肽含量占产品总质量的99.17％，更容易被人体吸收；采用原子荧光分光光度计检测，无重金属残留；本实施例制得虾低聚肽粉安全性高、无毒副作用、抗氧化性出色。
本实施例制得虾低聚肽粉为黄白色、具有虾香味的干燥粉末，因采用活性炭吸附工艺，脱去其苦味、腥味，使其无论在色泽还是口感上大大提升，增加了产品的推广性。
实施例2
当全部为淡水虾投料时，通过以下步骤实现获得优质虾低聚肽粉：
1.以鲜虾原料200kg用纯水洗净除掉泥沙等杂物；
2.将洗干净的虾放入高速斩拌机斩拌2分钟；
3.将斩拌好的虾用胶体磨磨成浆料；采用凯氏定氮测得虾肉浆料中总蛋白含量20.41％；
4.将虾浆料进行酶解：向所述的浆料中加入纯水，浆料与纯水质量比为1:7.5，体系温度调整至48℃，用质量浓度10％盐酸调整pH至5.5，按虾肉浆料中蛋白总质量的2.5％加复合蛋白酶，搅拌酶解4小时，复合蛋白酶质量配比为：酸性蛋白酶30％、木瓜蛋白酶45％、胰酶17％、风味酶8％；
5.将酶解液升温85℃灭酶20分钟；
6.将灭酶后的酶解液经100目网式过滤器过滤，过滤后的酶解液经高速管式离心机16000转/分钟离心，收集上清液；
7.将收集的上清液利用2kDa超滤膜进行膜分离，分离完成后截留液加等质量水稀释再过滤，反复三次，得到透过液，即为虾低聚肽液；
8.将膜分离后的虾低聚肽液经过电渗析二级除盐，除盐一级电导率为1000μs/cm以下，二级电导率要降至300μs/cm以下，将可能受到重金属污染原料虾中的重金属离子去除；
9.将电渗析除盐后的虾低聚肽酶解液体系温度升温至60℃，用质量浓度10％氢氧化钠调pH为6.5，加除盐后的虾低聚肽酶解液总质量的0.2％加食品级活性炭，搅拌30min，利用其吸附性对酶解液进行脱色、脱苦、脱腥处理，采用板框压滤机过滤后，经钛棒过滤，脱碳得虾低聚肽精制液；
10.虾低聚肽精制液经双效浓缩，蒸发浓缩至固含量达到50％后，进行喷雾干燥后得虾低聚肽粉，要求喷雾干燥时进风温度控制在150℃±2℃，出风温度控制在80℃±1℃。
本实施例制得虾低聚肽粉37.4kg，按照原料中蛋白总量计算收率则37.4/(20.41％*200)＝0.916＝91.6％，收率为91.6％；采用高效液相色谱法测得，其中分子量小于2000Da的小肽含量占产品总质量的99.31％，更容易被人体吸收；采用原子荧光分光光度计检测，无重金属残留；本实施例制得虾低聚肽粉安全性高、无毒副作用、抗氧化性出色。
本实施例制得虾低聚肽粉为黄白色、具有虾香味的干燥粉末，因采用活性炭吸附工艺，脱去其苦味、腥味，使其无论在色泽还是口感上大大提升，增加了产品的推广性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取新鲜虾肉，清洗、斩拌、胶体磨磨成浆料，得到虾肉浆液，采用凯氏定氮测得所述虾肉浆液中总蛋白含量；
S2、向步骤S1制得的虾肉浆液中加水，所述虾肉浆液与水的质量比为1:1～10，调整温度至40～60℃，用质量浓度为10％的盐酸调整pH至5.0～7.0，加入占所述虾肉浆液蛋白总质量0.5～4.0％的复合蛋白酶，搅拌酶解3～6小时，得到虾肉酶解液；
所述复合蛋白酶组成及质量配比为：酸性蛋白酶15～65％、木瓜蛋白酶20～70％、胰酶10～20％、风味酶5～10％；
S3、将步骤S2制得的虾肉酶解液升温70～90℃灭酶15～30分钟；过滤、收集滤液并离心，收集上清液；
S4、将步骤S3收集的上清液通过1kDa～5kDa超滤膜进行膜分离；收集透过液，向截留液中加入等质量的水稀释后再过滤，重复3～5次；合并收集的透过液，即为虾低聚肽液；
S5、将步骤S4制得的虾低聚肽液进行电渗析二级除盐，得到脱盐虾低聚肽液；
一级除盐电导率为1500～2000μs/cm，二级除盐电导率降至500μs/cm以下；
S6、调节步骤S5制得的脱盐虾低聚肽液温度至60～80℃，加入质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节pH至6.0～8.0，加入占所述脱盐虾低聚肽液质量0.2～0.5％的活性炭，搅拌25min～40min，脱碳，得到虾低聚肽精制液；
S7、将步骤S6制得的虾低聚肽精制液进行双效浓缩后，蒸发浓缩至固含量为30～50％，喷雾干燥，得到优质虾低聚肽粉。
2.根据权利要求1所述适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法，其特征在于，步骤S1所述斩拌的具体操作为：将洗干净的虾肉放入高速斩拌机，斩拌2～5分钟。
3.根据权利要求1所述适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法，其特征在于，步骤S3所述过滤采用100目网式过滤器；所述离心采用高速管式离心机，转速为10000～20000转/分钟。
4.根据权利要求1所述适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法，其特征在于，步骤S6所述电渗析的具体参数为：一级电渗析电压为10～70V；二级电渗析电压为40～80V。
5.根据权利要求1所述适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法，其特征在于，步骤S6所述脱碳为：将经过活性炭处理的所述脱盐虾肽液通过板框式压滤机、钛棒精滤器脱碳精制。
6.根据权利要求1所述适合工业化生产的优质虾低聚肽粉制备方法，其特征在于，步骤S7所述喷雾干燥的条件为：进风温度150～180℃，温差为2℃；出风温度70～90℃，温差为1℃。
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