CN107164441A - 一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法。该方法以干叶瓜参为代表原料通过低温泡发、高温煮制、高温泡发的处理方法,加入生姜匀浆液,联合两阶段酶解处理方法,提取海参提取物,从而提取海参中的蛋白与多糖。本发明方法得到的海参提取物中,蛋白质含量>72%,多糖含量>16%,盐含量<4%,水分含量<4%,且得到的海参提取物无腥味。本发明方法的海参提取物得率>50%,蛋白质提取率>85%,多糖提取率>90%。
Description
技术领域
本发明涉及海参提取物提取技术领域,具体涉及一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法。
背景技术
海参中含有多种活性成分,如多糖,蛋白,皂苷等。海参体壁是海参主要食(药)用部位,其主要构成为上皮组织和真皮结缔组织。海参真皮结缔组织的细胞间充填着胶原等纤维成分和蛋白聚糖,以及其他糖蛋白等无定形间质,即细胞外基质。因此,蛋白质是海参最主要成分。海参体内含有 18 种氨基酸,有8 种是人体自身不能合成的必需氨基酸。海参多糖主要存在于海参体壁中,少量存在于内脏及性腺中,是海参的重要组成部分,具有治疗动脉血栓、降血脂、防治动脉粥样硬化疾病、调节机体免疫力、保护肠黏膜、抗胃溃疡作用。新鲜海参易发生自溶现象,不宜运输和贮藏,因此促使了海参加工产业的发展。目前,市场上流通最多的是干海参制品。因此,以干海参为原料高效提取其中蛋白、多糖,已经成为海参深度开发利用的重要方向。
北方仿刺参价格昂贵,食用品质上乘,但不适合作为工业上提取海参蛋白、多糖的原料,叶瓜参主要分布于北极地区,加拿大、俄罗斯、英国、挪威等国也有分布。近年来,随着我国人民生活水平日益提高,人们对海参的需求也不断增加,海参加工与深加工产品也在市面上出现。叶瓜参在我国海参市场有相当大的占有率,其体壁厚、质地硬,蛋白质、多糖及皂苷等活性成分含量很高,产量高,价格低廉,相对于价格昂贵的刺参,开发前景更为广阔。
目前,一般以冷水长时间泡发后的海参或新鲜海参为原料,提取海参蛋白或多糖。冷水泡发的缺点是时间过长,一般2天-3天,汁液流失严重,且在夏季泡发容易腐败变质,不适合工业化生产;采用新鲜海参的缺点是,海参易自溶,不易收集,不易贮藏,不易控制每批次提取的稳定性和产品品质。而以干海参粉碎后直接提取蛋白或多糖得率较低,原料利用率低,且产品盐含量较高,不适合做为功能性食品配料。因此,需要一种以干海参为原料,快速、高效提取其中蛋白或多糖的方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种原料利用率高、快速、高效提取海参中蛋白与多糖的方法。该方法以干海参为原料,通过低温泡发、高温煮制、高温泡发的处理方法,联合温和的酶解处理方法,提取海参提取物,从而提取海参中的蛋白与多糖。
本发明方法提取得到的海参提取物中,蛋白质含量>72%,多糖含量>16%,盐含量<4%,水分含量<3%,且得到的海参提取物无腥味。
本发明方法的海参提取物得率>50%,蛋白质提取率>85%,多糖提取率>90%。
本发明采用如下技术方案实现。
一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,该方法采用去离子水泡发和酶解联合处理,包括如下步骤:
(1)低温泡发与清洗:将干海参采用去离子水低温泡发,泡发得到的湿海参用去离子水清洗;
(2)高温煮制与泡发:将清洗后的湿海参用热水煮制,煮制结束后停止加热,余热继续泡发,分别收集泡发好的湿海参和泡发湿海参的热水;
(3)浓缩泡发液:减压浓缩步骤(2)收集的泡发湿海参的热水,得到海参泡发浓缩液;
(4)第一阶段酶解:将步骤(2)收集的泡发好的湿海参绞成海参肉糜,添加海参肉糜重量的2-4倍的步骤(3)得到的海参泡发浓缩液,加入制备好的生姜匀浆液,再加入蛋白酶进行酶解;灭酶,离心,得到酶解液A和沉淀A;
(5)第二阶段酶解:取沉淀A,添加沉淀A重量的2-4倍的步骤(3)得到的海参泡发浓缩液,加入制备好的生姜匀浆液,再加入蛋白酶进行酶解;灭酶,离心,得到酶解液B和沉淀B;
(6)浓缩与干燥:合并酶解液A和酶解液B,减压浓缩后,加入麦芽糊精,喷雾干燥,得到海参提取物。
进一步地,步骤(1)中,所述干海参包括干叶瓜参。
进一步地,步骤(1)中,所述泡发过程中,去离子水是干海参重量的20-30倍。
进一步地,步骤(1)中,所述泡发的温度为45-55℃,时间为10-12小时。
进一步地,步骤(1)中,所述清洗是用湿海参重量15-20倍的去离子水清洗3-4次。
进一步地,步骤(2)中,所述煮制过程,是将湿海参与湿海参重量15-20倍的去离子水在90-95℃下煮制40-60min。
进一步地,步骤(2)中,所述继续泡发的时间为2-4小时。
进一步地,步骤(3)中,所述减压浓缩是在55℃下浓缩至原体积的1/4-1/3。
进一步地,步骤(4)中,所述生姜匀浆液为海参肉糜重量的1-3%。
进一步地,步骤(4)中,所述蛋白酶的添加量为海参肉糜的0.5-0.7%。
进一步地,步骤(4)中,所述蛋白酶包括复合蛋白酶和风味蛋白酶。
更进一步地,步骤(4)中,所述蛋白酶为诺维信公司的复合蛋白酶(Protamex)和风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG)。
进一步地,步骤(4)中,所述酶解是在55℃下酶解4-6小时。
进一步地,步骤(5)中,所述生姜匀浆液为沉淀A重量的0.5-1.5%。
进一步地,步骤(5)中,所述蛋白酶的添加量为沉淀A重量的0.3-0.5%。
进一步地,步骤(5)中,所述蛋白酶包括木瓜蛋白酶和风味蛋白酶。
更进一步地,步骤(5)中,所述蛋白酶为广州裕立宝生物科技公司的木瓜蛋白酶和诺维信公司的风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG)。
进一步地,步骤(5)中,所述酶解是在55℃下酶解2-4小时。
进一步地,步骤(4)、(5)中,所述生姜匀浆液通过如下方法制得:取新鲜生姜,按料液比1:1-1:3g/ml加入去离子水,组织匀浆机破壁20-40秒,得到所述生姜匀浆液。
进一步地,步骤(4)、(5)中,所述灭酶是在95℃下灭酶15min。
进一步地,步骤(6)中,所述减压浓缩是在55℃下,减压浓缩至固形物浓度为30-35%。
进一步地,步骤(6)中,所述麦芽糊精的添加量为减压浓缩后固形物质量的10%。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:
本发明方法以南方特色海参叶瓜参为代表原料进行干海参蛋白与多糖的提取,提高了海参蛋白和多糖的提取率,缩短了提取时间,提高了原料利用率和设备利用率;同时,提取得到的海参提取物的产品得率与品质高,盐含量低,且得到的海参提取物无腥味。
具体实施方式
本发明用下列实施例来进一步说明本发明,但本发明的保护范围并不限于下列实施例。
实施例1
(1)低温泡发:采用干海参重量20倍的去离子水低温浸泡叶瓜参;低温浸泡时,保持泡发温度45℃,泡发10小时;
(2)清洗:低温浸泡结束后,用湿海参重量15倍的去离子水清洗湿海参3次;
(3)高温煮制:将叶瓜参投入湿海参重量15倍的温度为95℃的去离子水中,高温煮制40分钟;
(4)高温泡发:停止加热,用余热继续泡发2小时,分别收集发好的海参(SC)和泡发海参的热水(HW);
(5)浓缩海参泡发液:55℃减压浓缩泡发海参的热水(HW),至原体积的1/3,得海参泡发浓缩液(HWC);
(6)制备生姜匀浆液:取新鲜生姜,按料液比1:1g/mL加入去离子水,组织匀浆机破壁20秒,得生姜匀浆液(GE);
(7)第一阶段酶解:用绞肉机将发好的海参(SC)绞成肉糜,加入肉糜重量2倍的海参泡发浓缩液(HWC),加入肉糜重量1%的生姜匀浆液(GE),加入肉糜重量0.45%的诺维信公司的复合蛋白酶(Protamex)以及0.05%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解4小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液A和沉淀A;
(8)第二阶段酶解:取沉淀A,加入沉淀A重量2倍海参泡发浓缩液(HWC),加入沉淀A重量0.5%的生姜匀浆液(GE),加入沉淀A重量0.25%广州裕立宝生物科技公司的木瓜蛋白酶以及0.05%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解2小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液B和沉淀B;
(9)浓缩与喷雾干燥:合并酶解液A和酶解液B,55℃减压浓缩至固形物浓度为30%,加入固形物含量10%的麦芽糊精,喷雾干燥而得叶瓜参提取物。
所得海参提取物中蛋白质含量为74%,多糖含量为17%,盐含量为3%,水分含量为3%。
海参提取物得率为53%,蛋白质提取率为86%,多糖提取率为91%,且无腥味。
实施例2
(1)低温泡发:采用干海参重量25倍的去离子水低温浸泡叶瓜参;低温浸泡时,保持泡发温度50℃,泡发11小时;
(2)清洗:低温浸泡结束后,用湿海参重量18倍的去离子水清洗湿海参3次;
(3)高温煮制:将叶瓜参投入湿海参重量18倍的温度为90℃的去离子水中,高温煮制50分钟;
(4)高温泡发:停止加热,用余热继续泡发3小时,分别收集发好的海参(SC)和泡发海参的热水(HW);
(5)浓缩海参泡发液:55℃减压浓缩泡发海参的热水(HW),至原体积的3/10,得海参泡发浓缩液(HWC);
(6)制备生姜匀浆液:取新鲜生姜,按料液比1:2g/mL加入去离子水,组织匀浆机破壁30秒,得生姜匀浆液(GE);
(7)第一阶段酶解:用绞肉机将发好的海参(SC)绞成肉糜,加入肉糜重量3倍的海参泡发浓缩液(HWC),加入肉糜重量2%的生姜匀浆液(GE),加入肉糜重量0.45%的诺维信公司的复合蛋白酶(Protamex)以及0.15%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解5小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液A和沉淀A;
(8)第二阶段酶解:取沉淀A,加入沉淀A重量3倍海参泡发浓缩液(HWC),加入沉淀A重量1%的生姜匀浆液(GE),加入沉淀A重量0.35%广州裕立宝生物科技公司的木瓜蛋白酶以及0.05%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解3小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液B和沉淀B;
(9)浓缩与喷雾干燥:合并酶解液A和酶解液B,55℃减压浓缩至固形物浓度为33%,加入固形物含量10%的麦芽糊精,喷雾干燥而得叶瓜参提取物。
所得海参提取物中,蛋白质含量为74%,多糖含量为18%,盐含量为3%,水分含量为3%。
海参提取物得率为55%,蛋白质提取率为87%,多糖提取率为92%,且无腥味。
实施例3
(1)低温泡发:采用干海参重量30倍的去离子水低温浸泡叶瓜参;低温浸泡时,保持泡发温度55℃,泡发12小时;
(2)清洗:低温浸泡结束后,用湿海参重量20倍的去离子水清洗湿海参4次;
(3)高温煮制:将叶瓜参投入湿海参重量20倍的温度为90℃的去离子水中,高温煮制60分钟;
(4)高温泡发:停止加热,用余热继续泡发4小时,分别收集发好的海参(SC)和泡发海参的热水(HW);
(5)浓缩海参泡发液:55℃减压浓缩泡发海参的热水(HW),至原体积的1/4,得海参泡发浓缩液(HWC);
(6)制备生姜匀浆液:取新鲜生姜,按料液比1:3g/mL加入去离子水,组织匀浆机破壁40秒,得生姜匀浆液(GE);
(7)第一阶段酶解:用绞肉机将发好的海参(SC)绞成肉糜,加入肉糜重量4倍的海参泡发浓缩液(HWC),加入肉糜重量3%的生姜匀浆液(GE),加入肉糜重量0.55%的诺维信公司的复合蛋白酶(Protamex)以及0.15%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解6小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液A和沉淀A;
(8)第二阶段酶解:取沉淀A,加入沉淀A重量4倍海参泡发浓缩液(HWC),加入沉淀A重量1.5%的生姜匀浆液(GE),加入沉淀A重量0.35%广州裕立宝生物科技公司的木瓜蛋白酶以及0.15%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解4小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液B和沉淀B;
(9)浓缩与喷雾干燥:合并酶解液A和酶解液B,55℃减压浓缩至固形物浓度为35%,加入固形物含量10%的麦芽糊精,喷雾干燥而得叶瓜参提取物。
所得海参提取物中蛋白质含量为75%,多糖含量为18%,盐含量为3%,水分含量为3%。
海参提取物得率为57%,蛋白质提取率为88%,多糖提取率为91%,且无腥味。
对比例1
(1)低温泡发:采用干海参重量25倍的去离子水低温浸泡叶瓜参;低温浸泡时,保持泡发温度50℃,泡发10小时;
(2)清洗:低温浸泡结束后,用湿海参重量20倍的去离子水清洗湿海参3次;
(3)高温煮制:将叶瓜参投入湿海参重量20倍的温度为95℃的去离子水中,高温煮制40分钟;
(4)高温泡发:停止加热,用余热继续泡发2.5小时,分别收集发好的海参(SC)和泡发海参的热水(HW);
(5)浓缩海参泡发液:55℃减压浓缩泡发海参的热水(HW),至原体积的1/4,得海参泡发浓缩液(HWC);
(6)第一阶段酶解:用绞肉机将发好的海参(SC)绞成肉糜,加入肉糜重量3倍的海参泡发浓缩液(HWC),加入肉糜重量0.55%的诺维信公司的复合蛋白酶(Protamex)以及0.05%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解4.5小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液A和沉淀A;
(7)第二阶段酶解:取沉淀A,加入沉淀A重量3倍海参泡发浓缩液(HWC),加入沉淀A重量0.4%广州裕立宝生物科技公司的木瓜蛋白酶以及0.05%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解2.5小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液B和沉淀B;
(8)浓缩与喷雾干燥:合并酶解液A和酶解液B,55℃减压浓缩至固形物浓度为30%,加入固形物含量10%的麦芽糊精,喷雾干燥而得叶瓜参提取物。
所得海参提取物中蛋白质含量为74%,多糖含量为18%,盐含量为3%,水分含量为3%。
海参提取物得率为50%,蛋白质提取率为80%,多糖提取率为90%,腥味突出。
对比例2
(1)冷水泡发:采用干海参重量25倍的去离子水浸泡叶瓜参;泡发温度15℃,泡发48小时;
(2)清洗:低温浸泡结束后,用湿海参重量20倍的去离子水清洗湿海参3次;
(3)制备生姜匀浆液:取新鲜生姜,按料液比1:1.5g/mL加入去离子水,组织匀浆机破壁30秒,得生姜匀浆液(GE);
(4)第一阶段酶解:用绞肉机将发好的海参(SC)绞成肉糜,加入肉糜重量3倍的海参泡发浓缩液(HWC),加入肉糜重量2.5%的生姜匀浆液(GE),加入肉糜重量0.5%的诺维信公司的复合蛋白酶(Protamex)以及0.15%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解5.5小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液A和沉淀A;
(5)第二阶段酶解:取沉淀A,加入沉淀A重量3.5倍海参泡发浓缩液(HWC),加入沉淀A重量1%的生姜匀浆液(GE),加入沉淀A重量0.4%广州裕立宝生物科技公司的木瓜蛋白酶以及0.05%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解3小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液B和沉淀B;
(6)浓缩与喷雾干燥:合并酶解液A和酶解液B,55℃减压浓缩至固形物浓度为30%,加入固形物含量10%的麦芽糊精,喷雾干燥而得叶瓜参提取物。
所得海参提取物中蛋白质含量为69%,多糖含量为18%,盐含量为8%,水分含量为3%。
海参提取物得率为43%,蛋白质提取率为69%,多糖提取率为80%,且无腥味。
对比例3
(1)冷水泡发:采用干海参重量25倍的去离子水浸泡叶瓜参;泡发温度15℃,泡发48小时;
(2)清洗:低温浸泡结束后,用湿海参重量20倍的去离子水清洗湿海参3次;
(3)第一阶段酶解:用绞肉机将发好的海参(SC)绞成肉糜,加入肉糜重量3倍的海参泡发浓缩液(HWC),加入肉糜重量0.45%的诺维信公司的复合蛋白酶(Protamex)以及0.15%风味蛋白酶(Flavourzyme 500MG),55℃酶解5.5小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液A和沉淀A;
(4)第二阶段酶解:取沉淀A,加入沉淀A重量3.5倍海参泡发浓缩液(HWC),加入沉淀A重量0.35%广州裕立宝生物科技公司的木瓜蛋白酶以及0.05%风味蛋白酶(Flavourzyme500MG),55℃酶解2.5小时,95℃灭酶15分钟,离心,得酶解液B和沉淀B;
(5)浓缩与喷雾干燥:合并酶解液A和酶解液B,55℃减压浓缩至固形物浓度为30%,加入固形物含量10%的麦芽糊精,喷雾干燥而得叶瓜参提取物。
所得海参提取物中蛋白质含量为68%,多糖含量为18%,盐含量为8%,水分含量为3%。
海参提取物得率为41%,蛋白质提取率为65%,多糖提取率为80%,腥味突出。
对比例4
(1)冷水泡发:采用干海参重量25倍的去离子水浸泡叶瓜参;泡发温度15℃,泡发48小时;
(2)清洗:低温浸泡结束后,用湿海参重量20倍的去离子水清洗湿海参3次;
(3)酶解:用绞肉机将发好的海参(SC)绞成肉糜,加入肉糜重量5.5倍的去离子水,加入肉糜重量0.45%的诺维信公司的复合蛋白酶(Protamex)、0.1%风味蛋白酶(Flavourzyme500MG),以及0.4%广州裕立宝生物科技公司的木瓜蛋白酶,55℃酶解7小时,95℃灭酶15分钟,离心去渣,得上清液;
(4)浓缩与喷雾干燥:55℃减压浓缩至固形物浓度为30%,加入固形物含量10%的麦芽糊精,喷雾干燥而得叶瓜参提取物。
所得海参提取物中蛋白质含量为68%,多糖含量为18%,盐含量为8%,水分含量为3%。
海参提取物得率为38%,蛋白质提取率为60%,多糖提取率为80%,腥味突出。
通过将实施例与对比例进行比较,海参提取物得率显著提高,蛋白质、多糖提取率显著提高,盐含量显著降低,提取效率显著增加,提取时间显著缩短,且提取物无腥味。
Claims (10)
1.一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,该方法采用去离子水泡发和酶解联合处理,包括如下步骤:
(1)将干海参采用去离子水低温泡发,泡发得到的湿海参用去离子水清洗;
(2)将清洗后的湿海参用热水煮制,煮制结束后停止加热,余热继续泡发,分别收集泡发好的湿海参和泡发湿海参的热水;
(3)减压浓缩步骤(2)收集的泡发湿海参的热水,得到海参泡发浓缩液;
(4)将步骤(2)收集的泡发好的湿海参绞成海参肉糜,添加海参肉糜重量的2-4倍的步骤(3)得到的海参泡发浓缩液,加入制备好的生姜匀浆液,再加入蛋白酶进行酶解;灭酶,离心,得到酶解液A和沉淀A;
(5)取沉淀A,添加沉淀A重量的2-4倍的步骤(3)得到的海参泡发浓缩液,加入制备好的生姜匀浆液,再加入蛋白酶进行酶解;灭酶,离心,得到酶解液B和沉淀B;
(6)合并酶解液A和酶解液B,减压浓缩后,加入麦芽糊精,喷雾干燥,得到海参提取物。
2.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述干海参包括干叶瓜参;所述泡发过程中,去离子水是干海参重量的20-30倍;所述泡发的温度为45-55℃,时间为10-12小时;所述清洗是用湿海参重量15-20倍的去离子水清洗3-4次。
3.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述煮制过程,是将湿海参与湿海参重量15-20倍的去离子水在90-95℃下煮制40-60min;所述继续泡发的时间为2-4小时。
4.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述减压浓缩是在55℃下浓缩至原体积的1/4-1/3。
5.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述生姜匀浆液为海参肉糜重量的1-3%;所述蛋白酶的添加量为海参肉糜的0.5-0.7%;所述蛋白酶包括复合蛋白酶和风味蛋白酶;所述酶解是在55℃下酶解4-6小时。
6.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,步骤(5)中,所述生姜匀浆液为沉淀A重量的0.5-1.5%;所述蛋白酶的添加量为沉淀A重量的0.3-0.5%;所述蛋白酶包括木瓜蛋白酶和风味蛋白酶;所述酶解是在55℃下酶解2-4小时。
7.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,步骤(4)、(5)中,所述生姜匀浆液通过如下方法制得:取新鲜生姜,按料液比1:1-1:3g/ml加入去离子水,组织匀浆机破壁20-40秒,得到所述生姜匀浆液;所述灭酶是在95℃下灭酶15min。
8.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,步骤(6)中,所述减压浓缩是在55℃下,减压浓缩至固形物浓度为30-35%;所述麦芽糊精的添加量为减压浓缩后固形物质量的10%。
9.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,得到的海参提取物中,蛋白质含量>72%,多糖含量>16%,盐含量<4%,水分含量<4%,且得到的海参提取物无腥味。
10.根据权利要求1所述的一种提高干海参蛋白与多糖提取率的方法,其特征在于,海参提取物得率>50%,蛋白质提取率>85%,多糖提取率>90%。
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