CN107893098A - 一种海洋鱼低聚肽及其制备方法和应用 - Google Patents

一种海洋鱼低聚肽及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种海洋鱼低聚肽及其制备方法和应用，其中，制备方法包括步骤：将海洋鱼肌肉切碎为鱼肉糜，加入水并匀浆化处理得一次匀浆液，再进行微细粉碎预处理，得匀浆液；将匀浆液加热使蛋白质变性，再经匀浆化处理得二次匀浆液；将二次匀浆液依次加入蛋白酶进行生物酶解得酶解产物；将酶解产物依次经灭酶、离心、膜过滤、脱盐、脱色浓缩及喷雾干燥处理，得海洋鱼低聚肽粉末。本发明采用上述方法制得海洋鱼低聚肽，解决了我国海洋鱼产品现今生产使用效率低、方式粗放问题，同时所述具有生物活性的低盐海洋鱼低聚肽粉能够广泛运用于食品行业，既可以作为食品添加剂，也可以作为保健品原料，适合大规模工业化生产。

Description

一种海洋鱼低聚肽及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及海洋鱼低聚肽领域，尤其涉及一种海洋鱼低聚肽及其制备方法和应用。
背景技术
低聚肽是由2~10个氨基酸组成的小分子活性肽。活性肽在生物体内的含量很少，但却具有显著的生理活性，而每一种活性肽都具有其自身独特的结构，不同的结构就决定了其独特的功能活性。研究证明低聚肽具有很强的生物活性，如抗氧化、抗血栓、降血压及抗疲劳等功能。
必需氨基酸含量和组成是评价食物蛋白营养价值的通用指标。动物来源蛋白质含有丰富的必需氨基酸且组成合理，营养价值远远高于植物来源蛋白。其中，家畜肉类、家禽肉类及鱼肉是非常优秀的动物蛋白来源，尤其是鱼肉蛋白，其氨基酸组成接近人体肌肉比例，易被人体消化和吸收，是一种理想的食物蛋白。但是鱼肉蛋白非常容易腐坏且化学成分变化较大，因此，以鱼肉蛋白为原料开发产品具有重要意义。
而不同类型的肌肉其蛋白组成也不同，鱼类肌肉中主要是横纹肌。鱼肉蛋白分白肉和红肉，白肉总含量高于红肉，但其脂肪含量低于红肉，并且其蛋白质含量随鱼种和捕捞季节的不同而不同，一般在18%-23%之间。另外，根据溶解性的差异，可以对鱼肉蛋白进一步分类，其中70%-80%的蛋白是结构性蛋白，这部分蛋白可溶于中性的高离子强度盐溶液，还有20%-30%的肌浆蛋白可溶于水和缓冲液中，剩余2%-3%的结缔组织蛋白属于不可溶蛋白。但也有研究表明肌肉蛋白在低离子强度盐溶液中也有很高的溶解度。综上所述，鱼肉蛋白蛋白含量高，脂肪含量低，适用于非脱脂预处理的功能肽制备工艺。
我国拥有1.8万千米的海岸线，水域广阔，海洋水产资源极其丰富。2015年中国海洋产业增长总体保持稳步。其中，海洋渔业保持平稳发展态势，海水养殖和远洋渔业产量稳步增长。《中国渔业年鉴》数据显示，2014年全国水产养殖产量4748万吨，占全国水产品总产量的73%，其中，海水养殖产量占比38%，海洋鱼养殖市场空间巨大。海洋鱼，俗称炸弹鱼，属鲈形总目、金枪鱼亚目、金枪鱼科、鲣属。海洋鱼是金枪鱼围网的主要捕捞对象，也是拖毛钓、流刺网的捕捞对象，同金枪鱼一样为大洋性重要经济鱼。可供鲜食或制成咸干品，世界主要渔业国利用海洋鱼加工成罐头制品，在欧美市场十分畅销。海洋鱼分布范围较广，在印度洋、太平洋和大西洋水温高于15℃以上的水域，都有海洋鱼的踪迹，并且储量丰富、开发利用前景十分乐观。海洋鱼产量丰富，多用于鲜吃或者鱼干制品，但是海洋鱼深加工产品少见于市面。同时，海洋鱼肌肉蕴含的丰富功能肽资源尚未在国内得到很好的研究与开发。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种海洋鱼低聚肽及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中少有海洋鱼功能肽资源及其深加工产品的研究与开发的问题。
本发明的技术方案如下：
一种海洋鱼低聚肽的制备方法，其中，包括以下步骤：
将海洋鱼肌肉切碎为鱼肉糜，加入水并匀浆化处理得一次匀浆液，再进行微细粉碎预处理，得匀浆液；
将所述匀浆液加热使蛋白质变性，再经匀浆化处理得二次匀浆液，冷却；
将冷却至常温的二次匀浆液依次加入诺维信碱性蛋白酶和诺维信风味蛋白酶进行生物酶解处理，得酶解产物；
最后将所述酶解产物依次经灭酶、离心、膜过滤、脱盐、脱色浓缩及喷雾干燥处理，得海洋鱼低聚肽粉末；
其中，所述诺维信碱性蛋白酶和所述诺维信风味蛋白酶的体积比为1:1~10。
所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其中，所述将冷却至常温的二次匀浆液依次加入诺维信碱性蛋白酶和诺维信风味蛋白酶进行生物酶解处理的步骤包括：
首先将冷却至常温的二次匀浆液加入诺维信碱性蛋白酶，于50℃下反应120 min，其中，所述诺维信碱性蛋白酶的底物浓度为5.1%，加入诺维信碱性蛋白酶后的酶解液pH调整为7.0~10.0；
然后再加入诺维信风味蛋白酶，于50℃下反应90 min，得到的酶解产物为分子量分布在280~350 Da的二肽或三肽，其中，所述加入诺维信风味蛋白酶后的酶解液pH调整为7.0~10.0。
所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其中，所述鱼肉糜与水的质量比为1:1~8。
所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其中，所述微细粉碎处理为采用微细粉碎机在转速8500~10000r/min下进行。
所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其中，所述蛋白质变性的处理为加热至90~100℃并保持搅拌8~12min，或加热至110~120℃并保持1~2秒，使蛋白质变性。
所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其中，所述灭酶、离心、膜过滤处理步骤为：
将所述酶解产物于沸水浴中加热8~12min灭酶，得酶解液；
将所述酶解液进行离心，其中转速5000-15000r/min；
然后采用孔径50~100nm的滤膜对离心上清液进行膜过滤，再换用孔径1~50nm的滤膜进行超滤得超滤酶解液，其中，膜过滤的压强为1.0~1.5MPa，分离温度40~50℃。
所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其中，所述脱盐、脱色浓缩及喷雾干燥的处理步骤为：
经预处理的吸附树脂采用湿法装柱的方法，将蛋白浓度为5g/mL的超滤酶解液装入 Φ26 mm×300 mm 的层析柱，于室温下采用恒流泵保持流速为1.5~2.5 BV/h得脱盐酶解液；
将所述脱盐酶解液与活性炭粉按照质量比为20:1~4的比例混合，于70~90℃下脱色15~25min，过滤，滤液于0.1±0.02MPa、40~80℃的条件下蒸发浓缩至体积为滤液的1/3~1/2，得浓缩滤液；
将所述浓缩滤液于进风温度180~220℃，进料速度25 ~40ml/min的条件下进行喷雾干燥处理，得海洋鱼低聚肽粉末。
所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其中，所述吸附树脂为DA201-C 大孔吸附树脂。
一种采用如上所述的海洋鱼低聚肽的制备方法制得的海洋鱼低聚肽。
如上所述的海洋鱼低聚肽在食品中的应用。
有益效果：本发明采用上述方法制得海洋鱼低聚肽，解决了我国海洋鱼产品现今生产使用效率低、方式粗放问题，同时所述具有生物活性的低盐海洋鱼低聚肽粉能够广泛运用于食品行业，既可以作为食品添加剂，也可以作为保健品和特殊食品原料，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
本发明提供一种海洋鱼低聚肽及其制备方法和应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的一种海洋鱼低聚肽的制备方法较佳实施例，其中，包括以下步骤：
将海洋鱼肌肉切碎为鱼肉糜，加入水并匀浆化处理得一次匀浆液，再进行微细粉碎预处理，得匀浆液；
将所述匀浆液加热使蛋白质变性，再经匀浆化处理得二次匀浆液，冷却；
将冷却至常温的二次匀浆液依次加入蛋白酶进行生物酶解，得酶解产物；
最后将所述酶解产物依次经灭酶、离心、膜过滤、脱盐、脱色浓缩及喷雾干燥处理，得海洋鱼低聚肽粉末。
优选的，所述蛋白酶依次为诺维信碱性蛋白酶（Alcalase）、诺维信风味蛋白酶（Flavourzyme），二者体积比为1:1~10，所述鱼肉糜与水的质量为1:1~8，所述微细粉碎处理为采用微细粉碎机在转速8500~10000r/min下进行，所述蛋白质变性的处理为加热至90~100℃并保持搅拌8~12min，或加热至110~120℃并保持1~2秒，使蛋白质变性。
需要说明的是，所述海洋鱼包括金枪鱼、鲣鱼等海洋鱼类。
更优选的，所述灭酶、离心、膜过滤处理步骤为：
将所述酶解产物于沸水浴中加热8~12min灭酶，得酶解液；
将所述酶解液进行离心，其中转速5000-15000r/min；
然后采用孔径50~100nm的滤膜对离心上清液进行膜过滤，再换用孔径1~50nm的滤膜进行超滤得超滤酶解液，其中，膜过滤的压强为1.0~1.5MPa，分离温度40~50℃。
更优选的，所述脱盐、脱色浓缩及喷雾干燥的处理步骤为：
经预处理的吸附树脂采用湿法装柱的方法，将蛋白浓度为5g/mL的超滤酶解液装入 Φ26 mm×300 mm 的层析柱，于室温下采用恒流泵保持流速为1.5~2.5 BV/h得脱盐酶解液，其中，所述吸附树脂为DA201-C 大孔吸附树脂；
将所述脱盐酶解液与活性炭粉按照质量比为20:1~4的比例混合，于70~90℃下脱色15~25min，过滤，滤液于0.1±0.02MPa、40~80℃的条件下蒸发浓缩至体积为滤液的1/3~1/2，得浓缩滤液；
将所述浓缩滤液进行喷雾干燥于进风温度180~220℃，进料速度25~40ml/min的条件下处理，得海洋鱼低聚肽粉末。
进一步优选的，所述将冷却至常温的二次匀浆液依次加入蛋白酶进行生物酶解的步骤包括：
首先将冷却至常温的二次匀浆液加入诺维信碱性蛋白酶，于50℃下反应120min，其中，所述诺维信碱性蛋白酶的底物浓度为5.1%，加入诺维信碱性蛋白酶后的酶解液pH调整为7.0~10.0；
然后再加入诺维信风味蛋白酶，于50℃下反应90 min，得到的酶解产物为分子量分布在280~350 Da（道尔顿）的二肽或三肽，其中，所述加入诺维信风味蛋白酶的酶解液pH调整为7.0~10.0。
本发明采用上述制备方法，采用酶水解海洋鱼肌肉蛋白得到了一种分子量分布集中，蛋白回收率和低聚肽收率高的低聚肽产品，为大规模工业化生产打下坚实基础。
按照上述优选制备方法，得到的海洋鱼低聚肽产品具有更好的食补价值。
本发明还提供了一种采用如上所述的海洋鱼低聚肽的制备方法制得的海洋鱼低聚肽。
本发明还提供了如上所述的海洋鱼低聚肽在食品中的应用。
本发明采用上述制备方法，上述方法制得海洋鱼低聚肽，解决了我国海洋鱼产品现今生产使用效率低、方式粗放问题，同时所述具有生物活性的低盐海洋鱼低聚肽粉能够广泛运用于食品行业，既可以作为食品添加剂，也可以作为保健品原料，适合大规模工业化生产。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
准确称取鲣鱼肌肉，切碎成鱼肉糜，鱼肉糜与水质量比 1:5，于温度50℃下进行均质化处理2min，得一次匀浆；再采用微细粉碎机在转速8500 r/min微细粉碎预处理，得匀浆液；将所述匀浆液于95℃加热10min使蛋白质热变性，采用研磨的方式对热变性后的液体进行再次匀浆化处理得二次匀浆液，冷却；将冷却至常温的二次匀浆液先加入底物浓度为5.1%的诺维信碱性蛋白酶，调整酶解液pH为9.0，于50℃下反应120 min，再加入的诺维信风味蛋白酶，调整酶解液pH为7.0，于50℃下反应90 min，得酶解产物，其中，诺维信碱性蛋白酶与诺维信风味蛋白酶的体积比为1:1；将所述酶解产物于沸水浴中加热10min灭酶，得酶解液；将所述酶解液进行离心，转速5000r/min，然后对上清液先用孔径50~100nm滤膜进行膜过滤，再用1~50nm的滤膜进行超滤得超滤酶解液，控制膜过滤压强为1.2MPa，分离温度为45℃；采用DA201-C 大孔吸附树脂吸附盐分，在室温下用恒流泵以2 BV/h的流速加入蛋白浓度为 5 mg/m L的所述超滤酶解液，至上样量达到8BV为止，得脱盐酶解液；将所述脱盐酶解液与活性炭粉按照质量比为20:1的比例混合，于80℃下脱色20min，过滤，滤液于0.12MPa、80℃的条件下蒸发浓缩至体积为滤液的1/3，得浓缩滤液，将所述浓缩滤液进行喷雾干燥于进风温度200℃，进料速度30ml/min的条件下处理，得海洋鱼低聚肽粉末。
实施例2
准确称取金枪鱼肌肉，切碎成鱼肉糜，鱼肉糜与水质量比 1:8，于温度55℃下进行均质化处理5min，得一次匀浆；再采用超声波微细粉碎预处理，得匀浆液；将所述匀浆液于120℃加热2s使蛋白质热变性，采用匀浆机对热变性后的液体进行再次匀浆化处理得二次匀浆液，冷却；将冷却至常温的二次匀浆液先加入底物浓度为5.1%的诺维信碱性蛋白酶，调整酶解液pH为8.5，于50℃下反应120 min，再加入诺维信风味蛋白酶，调整酶解液pH为8.5，于50℃下反应90 min，得酶解产物，其中，诺维信碱性蛋白酶与诺维信风味蛋白酶的体积比为1:2；将所述酶解产物于沸水浴中加热10 min灭酶，得酶解液；将所述酶解液进行离心，转速10000r/min，然后对上清液先用孔径50~100nm滤膜进行膜过滤，再用1~50nm的滤膜进行超滤得超滤酶解液，控制膜过滤压强为1.2MPa，分离温度为45℃；采用DA201-C 大孔吸附树脂吸附盐分，在室温下用恒流泵以2 BV/h的流速加入蛋白浓度为 5 mg/m L的所述超滤酶解液，至上样量达到8BV为止，得脱盐酶解液；将所述脱盐酶解液与活性炭粉按照质量比为10:1的比例混合，于90℃下脱色30min，过滤，滤液于0.12MPa、80℃的条件下蒸发浓缩至体积为滤液的1/2，得浓缩滤液，将所述浓缩滤液进行喷雾干燥于进风温度200℃，进料速度35ml/min的条件下处理，得海洋鱼低聚肽粉末。
实施例3
准确称取金枪鱼肌肉，切碎成鱼肉糜，鱼肉糜与水质量比 1:10，于温度50℃下进行均质化处理3min，得一次匀浆；再采用超声波微细粉碎预处理，得匀浆液；将所述匀浆液于110℃加热1s使蛋白质热变性，采用匀浆机对热变性后的液体进行再次匀浆化处理得二次匀浆液，冷却；将冷却至常温的二次匀浆液先加入底物浓度为5.1%的诺维信碱性蛋白酶，调整酶解液pH为9.0，于50℃下反应120 min，再加入诺维信风味蛋白酶，调整酶解液pH为10.0，于50℃下反应90 min，得酶解产物，其中，诺维信碱性蛋白酶与诺维信风味蛋白酶的体积比为1:8；将所述酶解产物于沸水浴中加热12 min灭酶，得酶解液；将所述酶解液进行离心，转速10000r/min，然后对上清液先用孔径50~100nm滤膜进行膜过滤，再用1~50nm的滤膜进行超滤得超滤酶解液，控制膜过滤压强为1.0MPa，分离温度为40℃；采用DA201-C 大孔吸附树脂吸附盐分，在室温下用恒流泵以2 BV/h的流速加入蛋白浓度为 5 mg/m L的所述超滤酶解液，至上样量达到8BV为止，得脱盐酶解液；将所述脱盐酶解液与活性炭粉按照质量比为15:1的比例混合，于90℃下脱色45min，过滤，滤液于0.12MPa、80℃的条件下蒸发浓缩至体积为滤液的1/2，得浓缩滤液，将所述浓缩滤液进行喷雾干燥于进风温度180℃，进料速度30ml/min的条件下处理，得海洋鱼低聚肽粉末。
实施例4
准确称取鲣鱼肌肉，切碎成鱼肉糜，鱼肉糜与水质量比 1:6，于温度50℃下进行均质化处理5min，得一次匀浆；再采用微细粉碎机在转速10000 r/min微细粉碎预处理，得匀浆液；将所述匀浆液于100℃加热8min使蛋白质热变性，采用研磨的方式对热变性后的液体进行再次匀浆化处理得二次匀浆液，冷却；将冷却至常温的二次匀浆液先加入底物浓度为5.1%的诺维信碱性蛋白酶，调整酶解液pH为8.0，于50℃下反应120 min，再加入诺维信风味蛋白酶，调整酶解液pH为9.0，于50℃下反应90 min，得酶解产物，其中，诺维信碱性蛋白酶与诺维信风味蛋白酶的体积比为1:5；将所述酶解产物于沸水浴中加热12 min灭酶，得酶解液；将所述酶解液进行离心，转速15000r/min，然后对上清液先用孔径50~100nm滤膜进行膜过滤，再用1~50nm的滤膜进行超滤得超滤酶解液，控制膜过滤压强为1.5MPa，分离温度为50℃；采用DA201-C 大孔吸附树脂吸附盐分，在室温下用恒流泵以2 BV/h的流速加入蛋白浓度为 5 mg/m L的所述超滤酶解液，至上样量达到8BV为止，得脱盐酶解液；将所述脱盐酶解液与活性炭粉按照质量比为16:1的比例混合，于80℃下脱色25min，过滤，滤液于0.08MPa、80℃的条件下蒸发浓缩至体积为滤液的1/2，得浓缩滤液，将所述浓缩滤液进行喷雾干燥于进风温度220℃，进料速度40ml/min的条件下处理，得海洋鱼低聚肽粉末。综上所述，本发明提供的一种海洋鱼低聚肽及其制备方法和应用，本发明采用上述方法制得海洋鱼低聚肽，解决了我国海洋鱼产品现今生产使用效率低、方式粗放问题，同时所述具有生物活性的低盐海洋鱼低聚肽粉能够广泛运用于食品行业，既可以作为食品添加剂，也可以作为保健品和特殊食品原料，适合大规模工业化生产。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种海洋鱼低聚肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将海洋鱼肌肉切碎为鱼肉糜，加入水并匀浆化处理得一次匀浆液，再进行微细粉碎预处理，得匀浆液；
将所述匀浆液加热使蛋白质变性，再经匀浆化处理得二次匀浆液，冷却；
将冷却至常温的二次匀浆液依次加入诺维信碱性蛋白酶和诺维信风味蛋白酶进行生物酶解处理，得酶解产物；
最后将所述酶解产物依次经灭酶、离心、膜过滤、脱盐、脱色浓缩及喷雾干燥处理，得海洋鱼低聚肽粉末；
其中，所述诺维信碱性蛋白酶和所述诺维信风味蛋白酶的体积比为1:1~10。
2.根据权利要求1所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其特征在于，所述将冷却至常温的二次匀浆液依次加入诺维信碱性蛋白酶和诺维信风味蛋白酶进行生物酶解处理的步骤包括：
首先将冷却至常温的二次匀浆液加入诺维信碱性蛋白酶，于50℃下反应120 min，其中，所述诺维信碱性蛋白酶的底物浓度为5.1%，加入诺维信碱性蛋白酶后的酶解液pH调整为7.0~10.0；
然后再加入诺维信风味蛋白酶，于50℃下反应90 min，得到的酶解产物为分子量分布在280~350 Da的二肽或三肽，其中，所述加入诺维信风味蛋白酶的酶解液pH调整为7.0~10.0。
3.根据权利要求1所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其特征在于，所述鱼肉糜与水的质量比为1:1~8。
4.根据权利要求1所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其特征在于，所述微细粉碎处理为采用微细粉碎机在转速8500~10000r/min下进行。
5.根据权利要求1所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其特征在于，所述蛋白质变性的处理为加热至90~100℃并保持搅拌8~12min，或加热至110~120℃并保持1~2秒，使蛋白质变性。
6.根据权利要求1所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其特征在于，所述灭酶、离心、膜过滤处理步骤为：
将所述酶解产物于沸水浴中加热8~12min灭酶，得酶解液；
将所述酶解液进行离心，其中转速5000-15000r/min；
然后采用孔径50~100nm的滤膜对离心上清液进行膜过滤，再换用孔径1~50nm的滤膜进行超滤得超滤酶解液，其中，膜过滤的压强为1.0~1.5MPa，分离温度40~50℃。
7.根据权利要求6所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其特征在于，所述脱盐、脱色浓缩及喷雾干燥的处理步骤为：
经预处理的吸附树脂采用湿法装柱的方法，将蛋白浓度为5g/mL的超滤酶解液装入 Φ26 mm×300 mm 的层析柱，于室温下采用恒流泵保持流速为1.5~2.5 BV/h得脱盐酶解液；
将所述脱盐酶解液与活性炭粉按照质量比为20:1~4的比例混合，于70~90℃下脱色15~25min，过滤，滤液于0.1±0.02MPa、40~80℃的条件下蒸发浓缩至体积为滤液的1/3~1/2，得浓缩滤液；
将所述浓缩滤液于进风温度180~220℃，进料速度25 ~40ml/min的条件下进行喷雾干燥处理，得海洋鱼低聚肽粉末。
8.根据权利要求7所述的海洋鱼低聚肽的制备方法，其特征在于，所述吸附树脂为DA201-C 大孔吸附树脂。
9.一种采用如权利要求1~8任一项所述的海洋鱼低聚肽的制备方法制得的海洋鱼低聚肽。
10.如权利要求9所述的海洋鱼低聚肽在食品中的应用。
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