CN106805251B

CN106805251B - 一种多肽-凝结多糖复合凝胶及其制备方法

Info

Publication number: CN106805251B
Application number: CN201710035907.5A
Authority: CN
Inventors: 郭泽镔; 林端权; 贾祥泽; 王健一; 郑宝东; 张怡
Original assignee: Fujian Agriculture and Forestry University
Current assignee: FUZHOU ZHONGSI INTELLECTUAL PROPERTY SERVICE Co.,Ltd.
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2037-01-18
Also published as: CN106805251A

Abstract

本发明属于食品技术领域，具体公开了一种多肽‑凝结多糖复合凝胶及其制备方法，其技术路线是：以干海马为原料，经可控酶解、超滤、脱色、脱腥、冷冻干燥、凝胶，制得一种多肽‑凝结多糖复合凝胶。本研究将颗粒活性炭吸附技术与真空脱腥技术联合应用于海马多肽的脱色脱腥，能有效地对海马多肽进行脱色脱腥，同时保证较高的多肽回收率，并能减少对多肽生物活性的破坏。另一方面，联合利用木瓜蛋白酶的类蛋白反应与凝结多糖的凝胶特性制备多肽‑凝结多糖复合凝胶，不仅能有效地去除海马多肽的苦味，而且能有效地提高混合凝胶的包埋效果，稳定多肽的生物活性。

Description

一种多肽-凝结多糖复合凝胶及其制备方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种多肽-凝结多糖复合凝胶及其制备方法。

背景技术

海马是海龙科动物，是传统补益中药，具有温肾壮阳、散结消肿的作用，从古至今备受人们的青睐。海马含有丰富的蛋白（干海马中蛋白质含量约70%）和必须氨基酸（占总氨基的30%左右），是制备蛋白质及其相关产品的优质蛋白原料；此外，由海马的氨基酸组成分析发现其含有较高组分的带有杂环或芳香基团的氨基酸（His、Pro、Yyr和Phe）和酸性氨基酸（Glu和Asp），比例分别约占总氨基的16.14%和20.09%，因此其酶解产物可能具有较强的淬灭自由基和螯合金属的能力，从而起到抗氧化、抗疲劳作用。近年来的研究表明因海马含有的氨基酸、微量元素（如：Fe、Mn、Zn、Sr等）和不饱和脂肪酸等功能因子，使其不仅有激素样作用，增强造血功能，还显示了抗癌、抗衰老、抗疲劳和Ca²⁺阻断等作用。

多肽的制备方法一般为蛋白酶水解法，利用此法制得的海马多肽具有显著的抗氧化和抗疲劳功效，但其生物活性易受外部环境的影响，有较大的腥味和苦味且颜色偏黄，因而限制了其在食品领域中的应用。目前，常用的多肽脱腥脱色技术有：活性炭（粉末、颗粒）吸附、硅藻土吸附、柱层析技术、微生物发酵技术、真空处理技术等。然而，粉末活性炭吸附具有较好的脱色脱腥效果但会造成较大的氮流失及多肽生物活性丧失；颗粒活性炭吸附和硅藻土吸附具有较好的脱色效果但脱腥效果较差；柱层析技术具有优良的脱色脱腥效果但成本较高；微生物发酵技术具有优良的脱腥效果但脱色效果较差且为了达到充分脱腥的目的，可能导致发酵过度，副产物增多，最终使产品呈现不良的发酵味。真空脱腥技术是指在一定的真空度下加热，使产品中的异味物质随水蒸气排出，此法具有显著的脱腥效果但脱色效果较差。因此，本发明将颗粒活性炭吸附技术与真空脱腥技术应用于海马多肽的脱色脱腥，能有效地对海马多肽进行脱色脱腥，同时保证较高的多肽回收率，并能减少对多肽生物活性的破坏。已公布的发明专利“一种鱼胶原蛋白脱腥脱色的工艺方法”（申请号：CN201410103476）利用了活性炭吸附技术对鱼胶原蛋白多肽粗品进行脱色脱腥处理，然而此发明并没有提及活性肽吸附对多肽生物活性的影响；已公布的发明专利“胡麻籽奶茶及其制备方法”（申请号：CN2014101101692）利用了真空脱腥技术对胡麻籽奶茶进行脱腥处理，然而此发明并没有对产品进行脱色处理，以上专利并没有将活性炭吸附技术与真空脱腥技术联合应用，且以上专利的加工工艺与本专利有本质不同。

蛋白酶在酶解蛋白质的过程中会产生苦味肽，对产物的口感具有不良的影响。目前常用的多肽脱苦技术有：选择性分离（吸附、萃取、沉淀、色谱分离等）、掩埋（喷雾干燥、凝胶包埋等）和酶法脱苦（蛋白酶水解、类蛋白反应等）。然而，选择性分离的脱苦效果十分有限；喷雾干燥操作温度相对较高，对热敏性的活性物质影响较大；蛋白酶水解并不适用于多肽类物质的脱苦；并且类蛋白反应的弹性胶状产物具有较弱的凝胶特性，不利于储运与食用。因此，本发明利用木瓜蛋白酶的类蛋白反应与凝结多糖的凝胶特性制备多肽-凝结多糖复合凝胶，不仅能有效地去除海马多肽的苦味，而且能有效地提高混合凝胶的包埋效果，稳定多肽的生物活性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有加工技术上的不足和存在的问题，提供一种多肽-凝结多糖复合凝胶及其制备方法，解决了传统脱腥脱苦技术存在的成本高、效果差、对生物活性破坏大等问题，为消费者提供了一种食用价值更高的多肽凝胶。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多肽-凝结多糖复合凝胶，所述多肽-凝结多糖复合凝胶的主要成分按重量百分比计包括：海马多肽30~40%、凝结多糖4~5%、木瓜蛋白酶3~4%、甜味剂3%（L-阿拉伯糖:三氯蔗糖=6:4（质量比））、防腐剂0.1%（大豆异黄酮∶尼生素按=7∶3（质量比）），余量为水，各组分重量百分比之和为100%。

一种多肽-凝结多糖复合凝胶的制备方法，具体包括以下步骤：

1）酶解：选取未吸潮变质、味道清淡无异味的干燥海马，将其剪成约0.5cm的小段，并用中草药粉碎机进行粉碎；将海马粉末经电子束辐照-超声波处理之后，在料液比1:15~20、pH值6.5~7.0、木瓜蛋白酶添加量3000~4000U/g_海马、温度60~65℃的条件下水浴酶解60~80分钟；最后在沸水浴中灭酶10~15分钟后离心取上清液，得到海马酶解液；

2）过滤：依次用截留分子量为10000Da、5000Da的超滤膜对海马酶解液进行超滤，得到分子量小于5000Da的海马多肽液；

3）脱色脱腥：将步骤2）所得的滤液注入脱腥罐内，在温度60~70℃、真空度-0.08MPa的条件下抽真空20~30分钟；接着用颗粒活性炭在pH4~5、温度60~70℃的条件下对处理液吸附60~80分钟，颗粒活性炭的用量为处理液的2~3wt%，最后过滤；

4）干燥：将步骤3）得到的滤液进行浓缩，浓缩液冷冻结冰后进行真空冷冻干燥，得到海马多肽粉末；

5）脱苦：利用木瓜蛋白酶的类蛋白反应与凝结多糖的凝胶特性制备多肽-凝结多糖复合凝胶，首先调配凝胶溶液：将步骤4）处理后的海马多肽粉末30~40%、木瓜蛋白酶3~4%，凝结多糖4~5%、防腐剂0.1%、甜味剂3%、余量为水，各组分重量百分比之和为100%，混合均匀，调节pH至6.5~7.0，在60~65℃的条件下水浴40~60分钟，之后再次在90~100℃的条件下加热8~10分钟，最后冷却至室温；

6）包装：将步骤5）所得的多肽-凝结多糖复合凝胶按规格封装在包装袋中，封口，得到成品。

步骤1）中采用电子束辐照联合超声波处理，对海马粉末进行灭菌处理。

本发明的显著优点在于：

（1）本发明将颗粒活性炭吸附技术与真空脱腥技术应用于多肽的脱色脱腥，能有效地对多肽进行脱色脱腥，同时保证较高的多肽回收率，并能减少对多肽生物活性的破坏。

（2）本发明利用木瓜蛋白酶的类蛋白反应与凝结多糖的凝胶特性制备多肽-凝结多糖复合凝胶，不仅能有效地去除海马多肽的苦味，而且能有效地提高混合凝胶的包埋效果，稳定多肽的生物活性。

（3）本发明复合应用大豆异黄酮和尼生素（抗菌肽）作为防腐剂，取代传统的化学合成防腐剂如苯甲酸钠等，既可以有效提高产品的货架期，又能保证食品的安全性，符合人们追求天然、营养和功能化添加剂的要求。

附图说明

图1 不同脱腥技术对多肽的影响图。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

所述多肽-凝结多糖复合凝胶的制作方法具体包括以下步骤：

1）酶解：选取未吸潮变质、味道清淡无异味的干燥海马，将其剪成0.5cm的小段，并用中草药粉碎机进行粉碎；将海马粉末经电子束辐照-超声波处理之后，在料液比1:15、pH值7.0、木瓜蛋白酶添加量3000U/g_海马、温度65℃的条件下水浴酶解80分钟；最后在沸水浴中灭酶15分钟后离心取上清液，得到海马酶解液；

3）脱色脱腥：将步骤2）所得的滤液注入脱腥罐内，在温度60℃、真空度-0.08MPa的条件下抽真空30分钟；接着用颗粒活性炭在pH5、温度70℃的条件下对处理液吸附80分钟，颗粒活性炭的用量为处理液的2wt%，最后过滤；

5）脱苦：利用木瓜蛋白酶的类蛋白反应与凝结多糖的凝胶特性制备多肽-凝结多糖复合凝胶，首先调配凝胶溶液：将步骤4）处理后的海马多肽粉末40%、木瓜蛋白酶4%，凝结多糖5%、防腐剂0.1%（大豆异黄酮∶尼生素按=7∶3（质量比））和甜味剂3%（L-阿拉伯糖：三氯蔗糖=6∶4（质量比））、余量为水，各组分重量百分比之和为100%，混合均匀，调节pH至7.0，在65℃的条件下水浴40分钟，之后再次在90℃的条件下加热10分钟，最后冷却至室温；

实施例2

所述多肽-凝结多糖复合凝胶的制作方法具体包括以下步骤：

1）酶解：选取未吸潮变质、味道清淡无异味的干燥海马，将其剪成0.5cm的小段，并用中草药粉碎机进行粉碎；将海马粉末经电子束辐照-超声波处理之后，在料液比20、pH值6.5、木瓜蛋白酶添加量4000U/g_海马、温度60℃的条件下水浴酶解60分钟；最后在沸水浴中灭酶15分钟后离心取上清液，得到海马酶解液；

3）脱色脱腥：将步骤2）所得的滤液注入脱腥罐内，在温度70℃、真空度-0.08MPa的条件下抽真空20分钟；接着用颗粒活性炭在pH4、温度60℃的条件下对处理液吸附60分钟，颗粒活性炭的用量为处理液的3wt%，最后过滤；

5）脱苦：利用木瓜蛋白酶的类蛋白反应与凝结多糖的凝胶特性制备多肽-凝结多糖复合凝胶，首先调配凝胶溶液：将步骤4）处理后的海马多肽粉末30%、木瓜蛋白酶3%，凝结多糖4%、防腐剂0.1%（大豆异黄酮∶尼生素按=7∶3（质量比））和甜味剂3%（L-阿拉伯糖：三氯蔗糖=6∶4（质量比））、余量为水，各组分重量百分比之和为100%，混合均匀，调节pH至6.5，在60℃的条件下水浴60分钟，之后再次在100℃的条件下加热8分钟，最后冷却至室温；

对比例1

重复实施例1，不同之处在于用单一的真空脱腥技术取代步骤（3）的真空处理复合颗粒活性炭吸附脱色脱腥技术。

对比例2

重复实施例2，不同之处在于用粉末活性炭吸附技术取代步骤（3）的颗粒活性炭吸附技术。

对比例3

重复实施例2，不同之处在于用硅藻土吸附技术取代步骤（3）的颗粒活性炭吸附技术。

由附图1可知，真空处理具有较好的脱腥效果，多肽回收率高，对多肽的生物活性破坏较小，但其脱色效果较差；粉末活性炭吸附技术的脱腥、脱色效果显著，但多肽回收率低，对多肽的生物活性破坏较大；硅藻土吸附技术的脱色、脱腥效果均不如粉末活性炭，但多肽回收率较高，对多肽的生物活性破坏也较小。结果同样表明：将颗粒活性炭吸附技术与真空处理技术联合应用于多肽的脱色脱腥，能有效地对多肽进行脱色脱腥，同时保证较高的多肽回收率，并能减少对多肽生物活性的破坏。

对比例4

重复实施例1，不同之处在于步骤（5）中不加入木瓜蛋白酶。

对比例5

重复实施例1，不同之处在于步骤（5）中不加入凝结多糖。不同的凝胶制备方法对包埋效果的影响如表1所示：

表1 不同凝胶制备方法对包埋效果影响的对比

由表1可知，木瓜蛋白酶的类蛋白反应所形成的弹性胶状产物具有较弱的凝胶强度，因此多肽流失率大，对多肽的生物活性的保存率也较小；同时，可以看出凝结多糖对混合凝胶的包埋效果具有显著性的提高，因为凝结多糖本身具有优良的凝胶特性，因此加入凝结多糖后能显著增加了凝胶强度、多肽的包埋率并更好地保护其抗氧化活性。

另外对实施例1、实施例2、对比例1~5的多肽-凝结多糖复合凝胶分别做感官评定，结果如表2所示：

表2 不同制备工艺的多肽-凝结多糖复合凝胶感官评定结果

由表2可知，利用单一的真空脱腥技术，凝胶具有较深的颜色，同时仍有部分腥味残留；活性炭具有较好的脱色脱腥效果，而硅藻土吸附后仍有部分颜色、腥味残留。同时，加入凝结多糖可以显著提高产品的咀嚼性。

综上所述，采用本发明工艺制备多肽-凝结多糖复合凝胶可以有效地保护多肽的生物活性，去除其腥味与苦味，产品的口感较好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种多肽-凝结多糖复合凝胶的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

1）酶解：选取未吸潮变质、味道清淡无异味的干燥海马，将其剪成0.5cm的小段，并用中草药粉碎机进行粉碎；将海马粉末经电子束辐照-超声波处理之后，在料液比1:15~20、pH值6.5~7.0、木瓜蛋白酶添加量3000~4000U/g海马、温度60~65℃的条件下水浴酶解60~80分钟；最后在沸水浴中灭酶10~15分钟后离心取上清液，得到海马酶解液；

5）脱苦：利用木瓜蛋白酶的类蛋白反应与凝结多糖的凝胶特性制备多肽-凝结多糖复合凝胶，首先调配凝胶溶液：将步骤4）处理后的海马多肽粉末30~40%、木瓜蛋白酶3~4%，凝结多糖4~5%、防腐剂0.1%、甜味剂3%、余量为水，各组分重量百分比之和为100%，混合均匀，调节pH至6.5~7.0，在60~65℃的条件下水浴40~60分钟，之后在90~100℃的条件下加热8~10分钟，最后冷却至室温；

2.根据权利要求1所述的多肽-凝结多糖复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述甜味剂为L-阿拉伯糖和三氯蔗糖按质量比6:4混合。

3.根据权利要求1所述的多肽-凝结多糖复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述防腐剂为大豆异黄酮和尼生素按质量比7∶3混合。