CN107227331A - 一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，操作步骤为：1）脱脂；2）分布酶解；3）脱腥；4）超滤；5）脱盐；6）喷雾干燥。有益效果为：本发明以鱼溶浆为原料，既保护了环境，又对资源进行了合理运用，增加了鱼溶浆的附加值；本发明制备的蛋白小肽，分子量小，无腥味，蛋白纯度和活性高，产品质量优异；本发明脱腥液既可与蛋白质中已产生的腥味物质反应，达到去腥的效果，还能抑制蛋白氧化，使蛋白粉产品在保质期内始终保持无腥味状态；本发明酶解时采用红外线控温，大大缩短生产周期，减少时间成本和人力成本，加工方法简单，重现性高，适合大规模生产。

Description

一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体是一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法。
背景技术
鱼溶浆是鱼粉生产过程中产生的压榨废水。早期鱼粉生产工艺过程中，鱼溶浆通常不经回收直接向环境中排放，造成了严重的环境污染。鱼溶浆中含有丰富的优质蛋白，据P.J.BECHTEL，Univ.of Alaska报道，鱼溶浆含蛋白6%，胃蛋白酶消化率大于95%，可溶性蛋白占70%，采用适当方法回收后的鱼溶浆蛋白可以用于饲料工业，用作动物饲料的原料。近年来，有关鱼溶浆回收利用的方法已有较多研究，如把鱼溶浆加入鱼粉中烘干(中国专利CN200710030735.9)，或经脱油、脱粘多糖处理后干燥成鱼溶浆蛋白粉( 中国专利CN200710120346.5) 等。由于鱼溶浆含鱼体组织中的可溶性蛋白和游离氨基酸，可将鱼溶浆加工成蛋白粉。但鱼溶浆中蛋白质分子量较大，并有较强的鱼腥气味，需要分解成小分子蛋白并去腥。
现有技术如授权公告号为CN 102994601 B的中国发明专利一种利用海洋胶原蛋白酶MCP-01 制备胶原蛋白小肽的方法，包括如下步骤 ：（1）将 海洋胶原蛋白酶MCP-01溶于Tris-HCl缓冲液中， 配成酶浓度为0.3～0.5mg/mL 的酶液 ；（2）将牛肌腱 I 型不可溶胶原蛋白加入酶液中，在水浴锅中反应，在 4℃条件下，离心后超滤，制得胶原蛋白小肽。该方法生产的胶原蛋白小肽分子量小但小肽的生物活性不强，功能性较弱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能得到分子量小、无腥味、活性高的蛋白小肽，原料利用率高的利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法。
本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，包括以下步骤：
脱脂：在鱼溶浆中加入有机溶剂，采用索氏提取法脱脂，有机溶剂为丙酮和乙醇混合物，体积比为1:1~3，鱼溶浆与有机溶剂体积比为1:2~3。反应温度为70~85℃，反应时间为2~3h，重复2~4次。利用相似相容原理，鱼溶浆中脂肪溶解于有机溶剂中，同时蛋白质不溶于有机溶剂，脂肪随有机溶剂蒸馏，与蛋白质分离开来，得到脱脂后的鱼溶浆；
分步酶解：在鱼溶浆中加入复合蛋白酶，复合蛋白酶为木瓜蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶和胰蛋白酶，体积比为1:0.4~0.8：0.6~1.0。采用红外线控温，酶解，复合酶添加量0.6~1.4%，pH为6.8~7.8，酶解温度为50~55℃，酶解时间为10~15min。酶解结束后灭酶，复合蛋白酶中不同蛋白酶对鱼匀浆中蛋白质的酶切位点不同，几种蛋白酶相互协作，酶解效率高且得到的蛋白质分子量小，容易被人体消化吸收。调节pH后再加入胃蛋白酶酶解，采用红外线控温，胃蛋白酶加入量为0.2~0.4%，pH为2.0~3.5，温度为37~39℃，酶解时间为4~7min。复合蛋白酶酶切后的蛋白质暴露了很多胃蛋白酶的酶切位点，胃蛋白酶对上述蛋白质继续酶解，进一步减小蛋白质的分子量。沸水浴灭酶3~7min，过滤取滤液；
脱腥：在滤液中加入脱腥液，脱腥液成份及其重量份为：氯化钠10~15份、碳酸氢钠8~12份、紫苏水10~18份、柠檬酸6~10份、乳酸6~10份、活性蛋白肽0.1~0.3份和水80~100份，其中活性蛋白肽的氨基酸序列为HSHACASYSRYYVSVCGYYVSHRGRCYRCLRCRVLHPGKLCVCVNCSR。搅拌均匀，静置。鱼糜中腥味成分主要由氧化三甲胺降解、脂肪氧化、含硫氮前体物质转化等途径 产生。上述脱腥液既可与蛋白质中已产生的腥味物质反应，达到去腥的效果，还能抑制蛋白氧化，使蛋白粉产品在保质期内始终保持无腥味状态。活性蛋白肽可促进脱腥液中其他成分与腥味物质的反应，且可有效掩盖腥味；
超滤：将去腥后的滤液超滤，超滤膜规格为1~2kDa，取滤过液。通过超滤可去除分子量大的杂质，对鱼蛋白进行纯化，提高产品质量；
脱盐：将滤过液通过离子交换树脂脱盐，得到脱盐液体；
喷雾干燥：将脱盐液体喷雾干燥得到蛋白小肽产品。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明以鱼溶浆为原料，既保护了环境，又对资源进行了合理运用，增加了鱼溶浆的附加值；2）本发明制备的蛋白小肽，分子量小，无腥味，蛋白纯度和活性高，产品质量优异；3）本发明脱腥液既可与蛋白质中已产生的腥味物质反应，达到去腥的效果，还能抑制蛋白氧化，使蛋白粉产品在保质期内始终保持无腥味状态；4）本发明酶解时采用红外线控温，大大缩短生产周期，减少时间成本和人力成本，加工方法简单，重现性高，适合大规模生产。
具体实施例
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：
实施例1：
一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，包括以下步骤：
1）脱脂：在鱼溶浆中加入有机溶剂，采用索氏提取法脱脂，有机溶剂为丙酮和乙醇混合物，体积比为1:1~3，鱼溶浆与有机溶剂体积比为1:2~3。反应温度为70~85℃，反应时间为2~3h，重复2~4次。利用相似相容原理，鱼溶浆中脂肪溶解于有机溶剂中，同时蛋白质不溶于有机溶剂，脂肪随有机溶剂蒸馏，与蛋白质分离开来，得到脱脂后的鱼溶浆；
2）分步酶解：在鱼溶浆中加入复合蛋白酶，复合蛋白酶为木瓜蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶和胰蛋白酶，体积比为1:0.4~0.8：0.6~1.0。采用红外线控温，酶解，复合酶添加量0.6~1.4%，pH为6.8~7.8，酶解温度为50~55℃，酶解时间为10~15min。酶解结束后灭酶，复合蛋白酶中不同蛋白酶对鱼匀浆中蛋白质的酶切位点不同，几种蛋白酶相互协作，酶解效率高且得到的蛋白质分子量小，容易被人体消化吸收。调节pH后再加入胃蛋白酶酶解，采用红外线控温，胃蛋白酶加入量为0.2~0.4%，pH为2.0~3.5，温度为37~39℃，酶解时间为4~7min。复合蛋白酶酶切后的蛋白质暴露了很多胃蛋白酶的酶切位点，胃蛋白酶对上述蛋白质继续酶解，进一步减小蛋白质的分子量。沸水浴灭酶3~7min，过滤取滤液；
3）脱腥：在滤液中加入脱腥液，脱腥液成份及其重量份为：氯化钠10~15份、碳酸氢钠8~12份、紫苏水10~18份、柠檬酸6~10份、乳酸6~10份、活性蛋白肽0.1~0.3份和水80~100份，其中活性蛋白肽的氨基酸序列为HSHACASYSRYYVSVCGYYVSHRGRCYRCLRCRVLHPGKLCVCVNCSR。搅拌均匀，静置。鱼糜中腥味成分主要由氧化三甲胺降解、脂肪氧化、含硫氮前体物质转化等途径 产生。上述脱腥液既可与蛋白质中已产生的腥味物质反应，达到去腥的效果，还能抑制蛋白氧化，使蛋白粉产品在保质期内始终保持无腥味状态。活性蛋白肽可促进脱腥液中其他成分与腥味物质的反应，且可有效掩盖腥味；
4）超滤：将去腥后的滤液超滤，超滤膜规格为1~2kDa，取滤过液。通过超滤可去除分子量大的杂质，对鱼蛋白进行纯化，提高产品质量；
5）脱盐：将滤过液通过离子交换树脂脱盐，得到脱盐液体；
6）喷雾干燥：将脱盐液体喷雾干燥得到蛋白小肽产品。
实施例2：
一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，包括以下步骤：
1）脱脂：在鱼溶浆中加入有机溶剂，采用索氏提取法脱脂，有机溶剂为丙酮和乙醇混合物，体积比为1:2，鱼溶浆与有机溶剂体积比为1:2.4。反应温度为76℃，反应时间为2.6h，重复2次。利用相似相容原理，鱼溶浆中脂肪溶解于有机溶剂中，同时蛋白质不溶于有机溶剂，脂肪随有机溶剂蒸馏，与蛋白质分离开来，得到脱脂后的鱼溶浆；
2）分步酶解：在鱼溶浆中加入复合蛋白酶，复合蛋白酶为木瓜蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶和胰蛋白酶，体积比为1:0.6：0.9。采用红外线控温，酶解，复合酶添加量1%，pH为7.0，酶解温度为53℃，酶解时间为14min。酶解结束后灭酶，复合蛋白酶中不同蛋白酶对鱼匀浆中蛋白质的酶切位点不同，几种蛋白酶相互协作，酶解效率高且得到的蛋白质分子量小，容易被人体消化吸收。调节pH后再加入胃蛋白酶酶解，采用红外线控温，胃蛋白酶加入量为0.3%，pH为2.7，温度为38℃，酶解时间为5min。复合蛋白酶酶切后的蛋白质暴露了很多胃蛋白酶的酶切位点，胃蛋白酶对上述蛋白质继续酶解，进一步减小蛋白质的分子量。沸水浴灭酶3min，过滤取滤液；
3）脱腥：在滤液中加入脱腥液，脱腥液成份及其重量份为：氯化钠13份、碳酸氢钠10份、紫苏水13份、柠檬酸8份、乳酸8份、活性蛋白肽0.2份和水90份，其中活性蛋白肽的氨基酸序列为HSHACASYSRYYVSVCGYYVSHRGRCYRCLRCRVLHPGKLCVCVNCSR。搅拌均匀，静置。鱼糜中腥味成分主要由氧化三甲胺降解、脂肪氧化、含硫氮前体物质转化等途径 产生。上述脱腥液既可与蛋白质中已产生的腥味物质反应，达到去腥的效果，还能抑制蛋白氧化，使蛋白粉产品在保质期内始终保持无腥味状态。活性蛋白肽可促进脱腥液中其他成分与腥味物质的反应，且可有效掩盖腥味；
4）超滤：将去腥后的滤液超滤，超滤膜规格为1.5kDa，取滤过液。通过超滤可去除分子量大的杂质，对鱼蛋白进行纯化，提高产品质量；
5）脱盐：将滤过液通过离子交换树脂脱盐，得到脱盐液体；
6）喷雾干燥：将脱盐液体喷雾干燥得到蛋白小肽产品。
实施例3：
一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，包括以下步骤：
1）脱脂：在鱼溶浆中加入有机溶剂，采用索氏提取法脱脂，有机溶剂为丙酮和乙醇混合物，体积比为1:1.5，鱼溶浆与有机溶剂体积比为1:2.7。反应温度为75℃，反应时间为2.3h，重复3次。利用相似相容原理，鱼溶浆中脂肪溶解于有机溶剂中，同时蛋白质不溶于有机溶剂，脂肪随有机溶剂蒸馏，与蛋白质分离开来，得到脱脂后的鱼溶浆；
2）分步酶解：在鱼溶浆中加入复合蛋白酶，复合蛋白酶为木瓜蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶和胰蛋白酶，体积比为1:0.6：0.7。采用红外线控温，酶解，复合酶添加量1.2%，pH为7.0，酶解温度为53℃，酶解时间为14min。酶解结束后灭酶，复合蛋白酶中不同蛋白酶对鱼匀浆中蛋白质的酶切位点不同，几种蛋白酶相互协作，酶解效率高且得到的蛋白质分子量小，容易被人体消化吸收。调节pH后再加入胃蛋白酶酶解，采用红外线控温，胃蛋白酶加入量为0.3%，pH为2.7，温度为38℃，酶解时间为6min。复合蛋白酶酶切后的蛋白质暴露了很多胃蛋白酶的酶切位点，胃蛋白酶对上述蛋白质继续酶解，进一步减小蛋白质的分子量。沸水浴灭酶3min，过滤取滤液；
3）脱腥：在滤液中加入脱腥液，脱腥液成份及其重量份为：氯化钠14份、碳酸氢钠10份、紫苏水14份、柠檬酸8份、乳酸8份、活性蛋白肽0.3份和水100份，其中活性蛋白肽的氨基酸序列为HSHACASYSRYYVSVCGYYVSHRGRCYRCLRCRVLHPGKLCVCVNCSR。搅拌均匀，静置。鱼糜中腥味成分主要由氧化三甲胺降解、脂肪氧化、含硫氮前体物质转化等途径 产生。上述脱腥液既可与蛋白质中已产生的腥味物质反应，达到去腥的效果，还能抑制蛋白氧化，使蛋白粉产品在保质期内始终保持无腥味状态。活性蛋白肽可促进脱腥液中其他成分与腥味物质的反应，且可有效掩盖腥味；
4）超滤：将去腥后的滤液超滤，超滤膜规格为1.3kDa，取滤过液。通过超滤可去除分子量大的杂质，对鱼蛋白进行纯化，提高产品质量；
5）脱盐：将滤过液通过离子交换树脂脱盐，得到脱盐液体；
6）喷雾干燥：将脱盐液体喷雾干燥得到蛋白小肽产品。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 浙江丰宇海洋生物制品有限公司
<120> 一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法
<130> 1
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 48
<212> PRT
<213> 人工合成
<400> 1
His Ser His Ala Cys Ala Ser Tyr Ser Arg Tyr Tyr Val Ser Val Cys
1 5 10 15
Gly Tyr Tyr Val Ser His Arg Gly Arg Cys Tyr Arg Cys Leu Arg Cys
20 25 30
Arg Val Leu His Pro Gly Lys Leu Cys Val Cys Val Asn Cys Ser Arg
35 40 45

Claims (8)

1.一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）脱脂：在鱼溶浆中加入有机溶剂，采用索氏提取法脱脂，得到脱脂后的鱼溶浆；
2）分步酶解：在鱼溶浆中加入复合蛋白酶，采用红外线控温，酶解，酶解结束后灭酶，调节pH后再加入胃蛋白酶酶解，采用红外线控温，灭酶，过滤取滤液；
3）脱腥：在滤液中加入脱腥液，搅拌均匀，静置；
4）超滤：将去腥后的滤液超滤，取滤过液；
5）脱盐：将滤过液通过离子交换树脂脱盐，得到脱盐液体；
5）喷雾干燥：将脱盐液体喷雾干燥得到蛋白小肽产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，其特征在于：所述的步骤1中有机溶剂为丙酮和乙醇混合物，体积比为1:1~3，鱼溶浆与有机溶剂体积比为1:2~3。
3.根据权利要求1所述的一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，其特征在于：所述的步骤3中脱腥液成份及其重量份为：氯化钠10~15份、碳酸氢钠8~12份、紫苏水10~18份、柠檬酸6~10份、乳酸6~10份、活性蛋白肽0.1~0.3份和水80~100份，其中活性蛋白肽的氨基酸序列为HSHACASYSRYYVSVCGYYVSHRGRCYRCLRCRVLHPGKLCVCVNCSR。
4.根据权利要求1所述的一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，其特征在于：所述的步骤1中反应温度为70~85℃，反应时间为2~3h，重复2~4次。
5.根据权利要求1所述的一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，其特征在于：所述的步骤2中复合蛋白酶为木瓜蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶和胰蛋白酶，体积比为1:0.4~0.8：0.6~1.0。
6.根据权利要求1所述的一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，其特征在于：所述的步骤2中复合酶添加量0.6~1.4%，pH为6.8~7.8，酶解温度为50~55℃，酶解时间为10~15min。
7.根据权利要求1所述的一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，其特征在于：所述的步骤2中胃蛋白酶加入量为0.2~0.4%，pH为2.0~3.5，温度为37~39℃，酶解时间为4~7min。
8.根据权利要求1所述的一种利用鱼溶浆生产蛋白小肽的方法，其特征在于：所述的步骤4中超滤膜规格为1~2kDa。
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