CN106928345B - 一种高抗氧化活性鱼胶原多肽的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高抗氧化活性鱼胶原多肽的制备方法，是将鱼明胶‑乳糖混合溶液置于鼓风干燥箱进行第一步美拉德反应，再利用分段微波处理使得鱼明胶‑乳糖进一步发生美拉德反应，通过超滤技术去除未参与反应的乳糖，利用胃蛋白酶和胰液素酶解、喷雾干燥制备得到高抗氧化活性鱼胶原多肽粉末。本发明能使鱼明胶‑乳糖混合物在分段式微波处理下达到去除水分和促进美拉德反应的双重效果；可有效提高鱼胶原多肽的抗氧化活性，且高级糖基化产物较少，鱼胶原多肽的安全性高；可大大提高胃肠道功能不足人群对高抗氧化活性鱼胶原多肽的吸收程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用美拉德反应、微波技术和蛋白酶酶解技术制备高抗氧化活性鱼胶原多肽的技术,属于胶原活性肽制备领域。
背景技术
胶原多肽具有多种功能特性，如抗氧化、抗肿瘤、抗菌、降血压等，常作为基料应用于保健品行业。其中，鱼胶原多肽的抗氧化活性和绿色安全特性使得其受到越来越多的女性和老年消费者的青睐。然而，当前鱼胶原多肽的市场较为混乱，受到不少消费者的质疑，主要原因在于鱼胶原蛋白的抗氧化活性参吃不齐，不少产品难以达到消费者预期，因此，提高鱼胶原多肽的抗氧化活性是目前胶原多肽产品研发工作者的攻关方向之一。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术不足提供一种高抗氧化活性鱼胶原多肽的制备方法。
本发明所述方法所采取的技术方案是：将鱼明胶-乳糖混合溶液置于鼓风干燥箱进行第一步美拉德反应，再利用分段微波处理使得鱼明胶-乳糖进一步发生美拉德反应，通过超滤技术去除未参与反应的乳糖，利用胃蛋白酶和胰液素酶解、喷雾干燥制备得到高抗氧化活性鱼胶原多肽粉末。
本发明所述方法步骤如下：
1、鱼明胶与乳糖的第一步美拉德反应
（1）鱼明胶溶液的配制：在40-80℃水浴锅，用20-200 mM的pH值为7.0-8.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液溶解鱼明胶配制得到120-200 mg/ml的鱼明胶溶液；
（2）鱼明胶与乳糖混合：以质量比1:1-1:3的比例向鱼明胶溶液中添加乳糖，混合10-40 min；
（3）第一步美拉德反应：将混合后的鱼明胶与乳糖溶液置于鼓风干燥箱中，设置反应温度为50-100℃，反应时间为1-12 h。
2、鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应
鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应在微波炉中进行，分为2个阶段，第一阶段是将鼓风干燥箱中反应后的鱼明胶-乳糖混合物置于微波炉，设置微波时间为2-10 min，微波功率为800-1200W；第二阶段是将第一阶段得到的鱼明胶-乳糖混合物再置于微波炉进行微波处理,微波功率为300-700 W，微波时间为3-15 min。
3、去除未参与美拉德反应的乳糖
（1）复溶：用蒸馏水重新溶解微波处理后的鱼明胶-乳糖混合物，使鱼明胶浓度达到50-150 mg/ml；
（2）超滤：利用超滤膜对鱼明胶-乳糖混合物处理以去除未参与反应的乳糖，超滤膜的截留分子量为1000-5000 Da。
4、蛋白酶酶解
（1）胃蛋白酶酶解：用0.1-2.0 M的盐酸将超滤后的鱼明胶溶液pH值调至1.0-4.0，按照酶与底物比1:20-1:200加入胃蛋白酶，于30-40 ℃震荡下酶解1-6 h，得到鱼明胶初步酶解液。
（2）胰液素酶解：用0.5-2.0M的NaOH溶液将鱼明胶初步酶解液pH值调至7.0-9.0，按照酶与底物比1:20-1:200加入胰液素，于35-45 ℃震荡下酶解2-6 h，得到高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液。
5、喷雾干燥
利用喷雾干燥技术去除高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液中的水分，控制进风温度为160-200 ℃，出风温度为75-95 ℃，即得到高抗氧化活性鱼胶原多肽粉末。
本发明的有益效果：
1、利用糖基化反应对鱼明胶和乳糖进行处理，可以有效提高鱼胶原多肽的抗氧化活性，且高级糖基化产物较少，鱼胶原多肽的安全性高；
2、利用鼓风干燥箱加热鱼明胶-乳糖混合液，不仅能促使鱼明胶和乳糖发生美拉德反应，而且能有效去除鱼明胶-乳糖混合液中的水分，为微波处理做好准备；
3、分段式微波处理使得鱼明胶-乳糖混合物在高微波功率下进一步去除水分和发生美拉德反应，在低微波功率下促使美拉德反应继续进行而不至于产生对人体具有危害性的高级美拉德产物；
4、胃蛋白酶和胰液素对美拉德反应后的鱼明胶进行酶解，制备得到易于消化的鱼胶原多肽，可大大提高胃肠道功能不足人群对高抗氧化活性鱼胶原多肽的吸收程度。
附图说明
图1为本发明所述方法工艺流程图。
具体实施方式
实施例一
1、鱼明胶与乳糖的第一步美拉德反应
（1）鱼明胶溶液的配制：在50℃水浴锅，用100 mM的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液（pH值为7.4）溶解鱼明胶配制得到150 mg/ml的鱼明胶溶液；
（2）鱼明胶与乳糖混合：以质量比1:1的比例向鱼明胶溶液中添加乳糖，混合30min。
（3）第一步美拉德反应：将混合后的鱼明胶与乳糖溶液置于鼓风干燥箱中，设置反应温度为60℃，反应时间为10 h。
2、鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应
鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应在微波炉中进行，分为2个阶段，第一阶段是将鼓风干燥箱中反应后的鱼明胶-乳糖混合物置于微波炉，设置反应时间为4 min，微波功率为1000W；第一阶段结束后，启动第二阶段，微波功率为400 W，微波时间为10 min。
3、去除未参与美拉德反应的乳糖
（1）复溶：用蒸馏水重新溶解微波处理后的鱼明胶-乳糖混合物，使鱼明胶浓度达到100 mg/ml；
（2）超滤：利用超滤膜对鱼明胶-乳糖混合物处理以去除未参与反应的乳糖，超滤膜的截留分子量为3000 Da。
4、蛋白酶酶解
（1）胃蛋白酶酶解：用1.0 M的盐酸将超滤后的鱼明胶溶液pH值调至2.0，按照酶与底物比1:100加入胃蛋白酶，于37 ℃震荡下酶解2 h，得到鱼明胶初步酶解液。
（2）胰液素酶解：用1.0 M的NaOH溶液将鱼明胶初步酶解液pH值调至7.5，按照酶与底物比1:100加入胰液素，于37 ℃震荡下酶解4 h，得到高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液。
5、喷雾干燥
利用喷雾干燥技术去除高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液中的水分，控制进风温度为185 ℃，出风温度为90 ℃，即得到高抗氧化活性鱼胶原多肽粉末。
实施例二
1、鱼明胶与乳糖的第一步美拉德反应
（1）鱼明胶溶液的配制：在60℃水浴锅，用50 mM的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液（pH值为7.4）溶解鱼明胶配制得到150 mg/ml的鱼明胶溶液；
（2）鱼明胶与乳糖混合：以质量比1:2的比例向鱼明胶溶液中添加乳糖，混合30min。
（3）第一步美拉德反应：将混合后的鱼明胶与乳糖溶液置于鼓风干燥箱中，设置反应温度为50 ℃，反应时间为12 h。
2、鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应
鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应在微波炉中进行，分为2个阶段，第一阶段是将鼓风干燥箱中反应后的鱼明胶-乳糖混合物置于微波炉，设置反应时间为2 min，微波功率为1200 W；第一阶段结束后，启动第二阶段，微波功率为500 W，微波时间为7 min。
3、去除未参与美拉德反应的乳糖
（1）复溶：用蒸馏水重新溶解微波处理后的鱼明胶-乳糖混合物，使鱼明胶浓度达到100 mg/ml；
（2）超滤：利用超滤膜对鱼明胶-乳糖混合物处理以去除未参与反应的乳糖，超滤膜的截留分子量为2000 Da。
4、蛋白酶酶解
（1）胃蛋白酶酶解：用0.5 M的盐酸将超滤后的鱼明胶溶液pH值调至2.0，按照酶与底物比1:100加入胃蛋白酶，于37 ℃震荡下酶解3 h，得到鱼明胶初步酶解液。
（2）胰液素酶解：用1.0 M的NaOH溶液将鱼明胶初步酶解液pH值调至7.8，按照酶与底物比1:50加入胰液素，于37 ℃震荡下酶解3 h，得到高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液。
5、喷雾干燥
利用喷雾干燥技术去除高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液中的水分，控制进风温度为180 ℃，出风温度为90 ℃，即得到高抗氧化活性鱼胶原多肽粉末。
实施例三
1、鱼明胶与乳糖的第一步美拉德反应
（1）鱼明胶溶液的配制：在55 ℃水浴锅，用100 mM的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液（pH值为8.0）溶解鱼明胶配制得到160 mg/ml的鱼明胶溶液；
（2）鱼明胶与乳糖混合：以质量比1:1的比例向鱼明胶溶液中添加乳糖，混合20min。
（3）第一步美拉德反应：将混合后的鱼明胶与乳糖溶液置于鼓风干燥箱中，设置反应温度为70 ℃，反应时间为6 h。
2、鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应
鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应在微波炉中进行，分为2个阶段，第一阶段是将鼓风干燥箱中反应后的鱼明胶-乳糖混合物置于微波炉，设置反应时间为10 min，微波功率为800 W；第一阶段结束后，启动第二阶段，微波功率为300 W，微波时间为12 min。
3、去除未参与美拉德反应的乳糖
（1）复溶：用蒸馏水重新溶解微波处理后的鱼明胶-乳糖混合物，使鱼明胶浓度达到80 mg/ml；
（2）超滤：利用超滤膜对鱼明胶-乳糖混合物处理以去除未参与反应的乳糖，超滤膜的截留分子量为4000 Da。
4、蛋白酶酶解
（1）胃蛋白酶酶解：用1.2 M的盐酸将超滤后的鱼明胶溶液pH值调至2.0，按照酶与底物比1:50加入胃蛋白酶，于37 ℃震荡下酶解2 h，得到鱼明胶初步酶解液。
（2）胰液素酶解：用1.5 M的NaOH溶液将鱼明胶初步酶解液pH值调至8.0，按照酶与底物比1:100加入胰液素，于37 ℃震荡下酶解6 h，得到高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液。
5、喷雾干燥
利用喷雾干燥技术去除高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液中的水分，控制进风温度为185 ℃，出风温度为85 ℃，即得到高抗氧化活性鱼胶原多肽粉末。
Claims (1)
1.一种高抗氧化活性鱼胶原多肽的制备方法，其特征是：
A、鱼明胶与乳糖的第一步美拉德反应:
(1)在40-80℃水浴锅，用20-200mM的pH值为7.0-8.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液溶解鱼明胶配制得到120-200mg/ml的鱼明胶溶液；
(2)以质量比1:1-1:3的比例向鱼明胶溶液中添加乳糖，混合10-40min；
(3)将混合后的鱼明胶与乳糖溶液置于鼓风干燥箱中，设置反应温度为50-100℃，反应时间为1-12h；
B、鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应：所述鱼明胶与乳糖的第二步美拉德反应在微波炉中进行，分为2个阶段，第一阶段是将鼓风干燥箱中反应后的鱼明胶-乳糖混合物置于微波炉，设置微波时间为2-10min，微波功率为800-1200W；第二阶段是将第一阶段得到的鱼明胶-乳糖混合物再置于微波炉进行微波处理,微波功率为300-700W，微波时间为3-15min；
C、去除未参与美拉德反应的乳糖：
(1)用蒸馏水重新溶解微波处理后的鱼明胶-乳糖混合物，使鱼明胶浓度达到50-150mg/ml；
(2)利用超滤膜对鱼明胶-乳糖混合物处理以去除未参与反应的乳糖，超滤膜的截留分子量为1000-5000Da；
D、蛋白酶酶解:
所述蛋白酶酶解包括如下步骤：
(1)用0.1-2.0M的盐酸将超滤后的鱼明胶溶液pH值调至1.0-4.0，按照酶与底物比1:20-1:200加入胃蛋白酶，于30-40℃震荡下酶解1-6h，得到鱼明胶初步酶解液；
(2)用0.5-2.0M的NaOH溶液将鱼明胶初步酶解液pH值调至7.0-9.0，按照酶与底物比1:20-1:200加入胰液素，于35-45℃震荡下酶解2-6h，得到高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液；
E、喷雾干燥:利用喷雾干燥技术去除高抗氧化活性鱼胶原多肽溶液中的水分，控制进风温度为160-200℃，出风温度为75-95℃，即得到高抗氧化活性鱼胶原多肽粉末。
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