CN108391746A - 一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法。海鱼是一种极其优质的动物蛋白营养源，但目前对其蛋白质的加工利用技术，或比较低端、产品附加值不高，或因技术原因，产品品质不易被市场所接受。本发明的目的，是提供一种以海鱼全鱼为原料生产海鱼小分子蛋白质的方法。本方法利用酵母菌为酶源，将海鱼蛋白转变为小分子蛋白质，同时借助酵母发酵产生的酒精，促进脂肪和易产生异味的脂溶性物质与蛋白质分离，再借助多重离心和膜技术完成蛋白质的纯化，并通过谷氨酰胺转氨酶实现海鱼小分子蛋白质分子量的增大，最终可得到分子量集中分布在2000～4000Dal之间的小分子蛋白质，抗氧化性强，无腥味异味，品相更佳，更易被消费者接受。

Description

一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法
技术领域
本发明涉及一种以海鱼为原材料生产小分子蛋白质的方法，特别涉及一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法。
背景技术
海鱼是一种极其优质的营养源，鱼肉蛋白质含量丰富，所含必需氨基酸的量和比值最适合人体需要。鱼肉中脂肪含量较少，而且多由不饱和脂肪酸组成，人体吸收率可达95%，具有降低胆固醇、预防心脑血管疾病的作用。鱼肉中还含有丰富的矿物质，如铁、磷、钙等；鱼的肝脏中则含有大量维生素A和维生素D。鱼肉肌纤维很短，水分含量较高，因此肉质细嫩，比畜禽的肉更易吸收。与其他营养价值很高但不易吸收的食物比起来，鱼肉对人们的健康更为有利。
目前对海鱼鱼肉蛋白质的加工利主要仍是以简单的食品加工技术将其制作成为普通食品，如鱼片、鱼丸等供餐食饮用，产品附加值不高，同时产生大量的边角料无法得到利用；
现在市面上有一些将海鱼蛋白加工后的产品，如海鱼胶原蛋白肽等，此类产品存在两方面的问题。一是主要以鱼皮、鱼鳞为原料加工而成，如果以海鱼全鱼为原料，由于鱼肉等部位含有相对较多的脂肪和矿物盐，就无法得到足够优质和品相的产品，难以被消费者接受；二是目前生产的海鱼胶原蛋白肽，因其工艺原因，所得到的蛋白质分子量过小，80%集中在500Dal左右。而据有关文献介绍，小分子蛋白质抗氧化性最佳的分子量应分布在2000～4000Dal之间。
发明内容
本发明的目的，是提供一种以海鱼全鱼为原料，生产海鱼小分子蛋白质的方法。本方法利用酵母菌为酶源，将海鱼蛋白转变为小分子蛋白质，同时借助酵母发酵产生的酒精，促进脂肪和易产生异味的脂溶性物质与蛋白质分离，再借助多重离心和膜技术完成蛋白质的纯化，并通过谷氨酰胺转氨酶实现海鱼小分子蛋白质分子量的增大，最终可得到分子量集中分布在2000～4000Dal之间的小分子蛋白质。本方法生产的海鱼小分子蛋白质具有抗氧化性强，无腥味异味，品相更佳等优点，应用面更为广泛，也更易被消费者接受。
本发明所述的一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法，可以通过以下步骤实现：
1.制醪：取木薯干和玉米磨碎成可过40目筛的细粉，取海鱼制成鱼糜，加足量的水配成混合液，此时木薯干的浓度为3～6%，玉米的浓度为1～2%，海鱼糜的浓度为10～15%，将此混合液经胶体磨后，于75～85℃保温搅拌30min，完成糊化，后分别加入木薯干与玉米总质量0.1～0.5%的淀粉酶和0.5～1%的糖化酶，于55～65℃保温搅拌30min，完成糖化，再将此糖化后的醪液用硫酸调pH至4.0～4.5，经超高温灭菌，在无菌条件下冷却至30℃保存待用；
2. 接种：取木薯干和玉米总质量0.1～0.2%的活性干酵母，与6～8倍的水和6～8倍待用的醪液混合后，30℃保温30min，然后加入已冷却好的醪液，完成接种；
3. 发酵：开动搅拌器进行通风培养，培养过程中每隔2h开机搅拌通风一次，发酵过程分三阶段：一阶段于30℃培养8～10h，二阶段于32~34℃培养10～12h，三阶段于30～32℃培养30~35h，发酵液以糖度降低到0.1°Bx以下，酒精度达到10%以上为准；
4. 分离：将发酵液使用卧螺离心机分离出固体残渣，此残渣中包含酵母菌体、木瓜干和玉米的纤维残渣、鱼肉中的破碎骨骼，以及由乙醇沉淀出的糖类物质和大分子蛋白质；然后将分离得到的液体经两相碟片式离心机分离得到乳化液和清液，此乳化液中包含玉米和鱼肉中的脂肪及脂溶性成分，而清液中则富集着经酵母蛋白酶消化水解后得到分子量较小的海鱼小分子蛋白；
5.纯化：将碟片离心机所得清液经100k～200kDal截留分子量的超滤膜过滤，所得滤出液再经100～200Dal截留分子量的纳滤膜浓缩，所得浓缩液即为经纯化后的海鱼小分子蛋白液；
6.聚合：再将纳滤膜浓缩液中添加1～2%的谷氨酰胺转氨酶，于40℃条件下保温搅拌4～10h，以完成小分子蛋白质的聚合，使其分子量扩大到2000～4000Dal；
7.干燥：将经过酶聚合的纳滤膜浓缩液使用喷雾干燥或冷冻干燥去除水分，得到干燥的海鱼小分子蛋白质。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明：
实施例1：
取6kg木薯干和2kg干玉米磨碎成可过40目筛的细粉，取10kg海鱼制成鱼糜，与82kg水混合后，经胶体磨，于80℃保温搅拌30min，完成糊化，后分别加入质量为0.04kg的淀粉酶和0.08kg的糖化酶，于60℃保温搅拌30min，完成糖化。再将此糖化后的醪液用硫酸调pH至4.5，经超高温灭菌，在无菌条件下冷却至30℃保存待用。取0.016kg的活性干酵母，与0.128kg的水和0.096kg待用的醪液混合后，30℃保温30min，然后加入已冷却好的醪液，开动搅拌器进行通风培养，培养过程中每隔2h开机搅拌通风一次。发酵过程分三阶段：一阶段于30℃培养10h；二阶段于34℃培养12h；三阶段于32℃培养35h；培养完成时糖度降低到0.01°Bx，酒精度达到13%。此时，将发酵液使用卧螺离心机分离出固体残渣，然后将分离得到的液体经两相碟片式离心机分离得到乳化液和清液。将碟片离心机所得清液经200kDal截留分子量的超滤膜过滤，所得滤出液再经100Dal截留分子量的纳滤膜浓缩，所得15kg浓缩液中添加0.3kg的谷氨酰胺转氨酶，于40℃条件下保温搅拌5h后，使用喷雾干燥去除水分，得到干燥的海鱼小分子蛋白，其分子量83%集中分布在2500Dal左右。
实施例2：
取4kg木薯干和4kg玉米磨碎成可过40目筛的细粉，取15kg海鱼制成鱼糜，与77kg水混合后，经胶体磨，于85℃保温搅拌30min，完成糊化，后分别加入质量为0.02kg的淀粉酶和0.06kg的糖化酶，于60℃保温搅拌30min，完成糖化。再将此糖化后的醪液用硫酸调pH至4.0，经超高温灭菌，在无菌条件下冷却至30℃保存待用。取0.01kg的活性干酵母，与0.06kg的水和0.08kg待用的醪液混合后，30℃保温30min，然后泵入已冷却好的醪液，开动搅拌器进行通风培养，培养过程中每隔2h开机搅拌通风一次。发酵过程分三阶段：一阶段于30℃培养10h；二阶段于34℃培养10h；三阶段于32℃培养30h；培养完成时糖度降低到0.05°Bx，酒精度达到11%；此时，将发酵液使用卧螺离心机分离出固体残渣，然后将分离得到的液体经两相碟片式离心机分离得到乳化液和清液。将碟片离心机所得清液经100kDal截留分子量的超滤膜过滤，所得滤出液再经200Dal截留分子量的纳滤膜浓缩，所得18kg浓缩液中添加0.28kg的谷氨酰胺转氨酶，于40℃条件下保温搅拌8h后，使用冷冻干燥去除水分，得到干燥的海鱼小分子蛋白，其分子量79%集中分布在3500Dal左右。

Claims (5)

1.一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法，其特征在于通过以下步骤实现：
（1）制醪：取木薯干和玉米磨碎成可过40目筛的细粉，取海鱼制成鱼糜，加足量的水配成混合液，此时混合液中木薯干的浓度为3～6%，玉米的浓度为1～2%，海鱼糜的浓度为10～15%，将此混合液经胶体磨后，于75～85℃保温搅拌30min，完成糊化，然后分别加入淀粉酶和糖化酶，于55～65℃保温搅拌30min，完成糖化，再将此糖化后的醪液用硫酸调pH至4.0～4.5，经超高温灭菌，在无菌条件下冷却至30℃保存待用；
（2）接种：取一定量的活性干酵母，与6～8倍的水和6～8倍待用的醪液混合后，30℃保温30min，然后加入已冷却好的醪液，完成接种；
（3）发酵：开动搅拌器进行通风培养，培养过程中每隔2h开机搅拌通风一次，发酵过程分三阶段，发酵液以糖度降低到0.1°Bx以下，酒精度达到10%以上为准；
（4）分离：将发酵液使用卧螺离心机分离出固体残渣，此残渣中包含酵母菌体、木瓜干和玉米的纤维残渣、鱼肉中的破碎骨骼，以及由乙醇沉淀出的糖类物质和大分子蛋白质，然后将分离得到的液体经两相碟片式离心机分离得到乳化液和清液，此乳化液中包含玉米和鱼肉中的脂肪及脂溶性成分，而清液中则富集着经酵母蛋白酶消化水解后得到分子量较小的海鱼小分子蛋白；
（5）纯化：将碟片离心机所得清液经100k～200kDal截留分子量的超滤膜过滤，所得滤出液再经100～200Dal截留分子量的纳滤膜浓缩，所得浓缩液即为经纯化后的海鱼小分子蛋白液；
（6）聚合：再将纳滤膜浓缩液中添加谷氨酰胺转氨酶，于40℃条件下保温搅拌4～10h，以完成小分子蛋白质的聚合，使其分子量扩大到2000～4000Dal；
（7）干燥：将经过酶聚合的纳滤膜浓缩液使用喷雾干燥或冷冻干燥去除水分，得到干燥的海鱼小分子蛋白质。
2.根据权利要求1所述的一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法，其特征在于：所述步骤（1）中加入的淀粉酶和糖化酶分别为木薯干与玉米总质量的0.1～0.5%和0.5～1%。
3.根据权利要求1所述的一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法，其特征在于：所述步骤（2）中活性干酵母的用量为木薯干和玉米总质量的0.1～0.2%。
4.根据权利要求1所述的一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法，其特征在于：所述步骤（3）中发酵过程的三个阶段分别为：一阶段于30℃培养8～10h，二阶段于32~34℃培养10～12h，三阶段于30～32℃培养30~35h。
5.根据权利要求1所述的一种生物法生产海鱼小分子蛋白质的方法，其特征在于：所述步骤（6）中加入添加谷氨酰胺转氨酶的量为纳滤膜浓缩液的1～2%。
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