CN110938137A - 一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法，特点是包括将鲢鱼鱼鳞清洗干净，使用组织捣碎机间歇性捣碎3 min，并用清水清洗干净的步骤；按照鱼鳞与0.5M醋酸溶液质量比20:1‑10:1比例进行脱钙1h处理，然后将脱钙的鱼鳞用流水清洗，去除生成的醋酸钙和残留的醋酸后加入蒸馏水，调pH为6.0‑10.0的步骤；加入鱼鳞水混合物质量1‑5%的多糖胶，控制超声波功率为100‑250w，温度为60‑80℃，处理1‑5h的步骤；最后将提取液用200目的纱布过滤后，采用200‑50kDa的滤膜截留提取液，取过滤液冷冻干燥或喷雾干燥处理后，即得到低腥味鱼明胶蛋白的步骤，优点是高起泡性和乳化性。
Description
技术领域
本发明属于水产品加工领域，尤其涉及一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法。
背景技术
明胶是由胶原水解制备的一种天然多肽聚合物，因具有较好的凝胶性、乳化性、起泡性和成膜性等多功能特性而被广泛应用于食品、医药等领域。然而，由于受“非洲猪瘟”、“口蹄疫”、素食主义和宗教信仰者等的影响，食用哺乳动物明胶的安全性倍受质疑、哺乳动物明胶的应用受到一定的限制。因此，寻找一种可以替代哺乳动物明胶的新型明胶原料已经成为当今的研究热点。
研究发现，鱼明胶因具有低脂肪、高蛋白且次优于哺乳动物明胶的多功能特性而被公认为是一种最具潜力、优良的哺乳动物明胶替代物。但是，与哺乳动物明胶相比，鱼明胶市场上占有份额较少，这主要与其自身的物理特性有关。因此，如何有效克服鱼明胶自身的物理特性缺陷（如弱的凝胶特性、乳化性和较重的鱼腥味等），开发高品质的多功能性鱼明胶产品是国内外研究的热点之一。目前，有关鱼明胶的改性研究大多集中于如何有效改善其凝胶特性，而有关如何有效降低其腥味、改善其界面活性的报道较少。
糖基化修饰可以改善目标物的功能特性。蛋白质与多糖可通过羰基和氨基的缩合、聚合等反应生成新的聚合物，改变蛋白质的分子结构，提高蛋白质的乳化性和起泡性。公开号为CN103232817A的专利中，公开了采用微波辅助糖基化技术降低鱼明胶腥味的技术，但是微波会降低鱼明胶的凝胶特性，并且多余的葡萄糖会降低鱼明胶的界面活性，因此该方法并不能有效保证鱼明胶的凝胶特性和界面活性，不能满足市场对高品质、多功能性鱼明胶产品的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高起泡性和乳化性的低腥味鱼明胶蛋白的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法，包括以下步骤：
（1）鱼鳞前处理：将鲢鱼鱼鳞清洗干净，使用组织捣碎机间歇性捣碎3 min，并用清水清洗干净；
（2）弱酸脱钙：将鱼鳞与0.5M醋酸溶液按质量比20:1-10:1或鱼鳞与0.5M盐酸溶液按质量比20:1-10:1的比例进行脱钙处理1h，然后将脱钙的鱼鳞用流水清洗，除去生成的醋酸钙和残留的醋酸；
（3）调pH：在鱼鳞中加入鱼鳞重量3倍的蒸馏水，再用0.5M的醋酸或0.5M的碳酸氢钠调pH为6.0-10.0，得到鱼鳞水混合物；
（4）超声波辅助糖基化处理：在步骤（3）得到的鱼鳞水混合物中加入鱼鳞水混合物质量1-5%的多糖胶，控制超声波功率为100-250w，温度为60-80℃，处理1-5h；
（5）超滤膜过滤：将步骤（4）处理后得到的提取液用200目的纱布过滤后，采用50-200kDa的滤膜过滤，取过滤液冷冻干燥或喷雾干燥处理后，即得到低腥味鱼明胶蛋白。
所述的多糖胶为魔芋葡甘露寡糖或者阿拉伯胶。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法，其鱼明胶在超声波辅助水浴提取过程中，鱼明胶因受热效应、空化作用、声冲流等作用力的影响，鱼明胶分子会发生分解或者聚合，暴露糖基化反应位点。此时，引入糖基化反应可以有效促进鱼明胶分子的溶出，提高鱼明胶得率；超声波暴露更多的糖基化位点，加快其与多糖胶的糖基化反应，生成共价聚合物，引入了共价键，提高了鱼明胶的凝胶特性，同时也改善了鱼明胶的界面特性；此外，生成的新型聚合物可遮蔽鱼明胶的腥味成分。因此，本发明的特征在于以淡水鱼中土腥味最重的鲢鱼鱼鳞为原料，通过弱酸脱钙、超声波辅助糖基化水浴提取技术，提高了鱼明胶的得率、保证了鱼明胶的凝胶特性，通过超滤膜分段过滤和冷冻干燥技术，得到不同界面活性低腥味鱼明胶产品。采用本方法制备的鱼明胶产品，可以作为食品打发剂应用于打发食品。
进一步地，根据本发明采用淡水鱼加工废弃物为原料，将其变废为宝，提高了水产品加工废弃物的高值化综合利用率，节约了资源、减少了环境污染，具有重要的经济价值和环保意义。此外，本发明中采用的多糖胶为具有羟基的天然多糖胶，这些多糖胶均为食品级。根据本发明所述的多糖胶可为魔芋葡甘露寡糖、阿拉伯胶、果胶等天然多糖胶，均具有足够的羟基，可以和鱼明胶发生糖基化反应。本发明采用的技术方法，操作简单、可控，可应用于工业生产，且生产的鱼明胶产品功能性质好、腥味较低，可广泛应用于食品、医药等领域。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法，包括以下步骤：
（1）鱼鳞的前处理：将鲢鱼鱼鳞清洗干净，使用组织捣碎机间歇性捣碎3 min，并用清水清洗干净；
（2）弱酸脱钙：将鱼鳞与0.5M醋酸溶液按质量比20:1的比例进行脱钙处理1h，期间需要不定时搅拌，然后将脱钙的鱼鳞用流水清洗，去除生成的醋酸钙和残留的醋酸；
（3）调pH：在鱼鳞中加入鱼鳞重量3倍的蒸馏水，再用0.5M的醋酸或0.5M的碳酸氢钠调pH为8.0；
（4）超声波辅助糖基化处理：向（3）中加入1wt%的魔芋葡甘露寡糖，超声波功率为100w，温度为60℃，时间为1.5 h；
（5）超滤膜过滤：将提取液用200目的纱布过滤，借助Centramate实验室中试切向流系统，截留分子量薄膜为150kDa；
（6）干燥：借助冷冻干燥机对过滤液进行干燥处理，得到鱼明胶FG1。
实施例2
一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法，包括以下步骤：
（1）鱼鳞的前处理：将鲢鱼鱼鳞清洗干净，使用组织捣碎机间歇性捣碎3 min，并用清水清洗干净；
（2）弱酸脱钙：将鱼鳞与0.5M醋酸溶液按质量比15:1的比例进行脱钙处理1h，期间需要不定时搅拌，然后将脱钙的鱼鳞用流水清洗，去除生成的醋酸钙和残留的醋酸；
（3）调pH：在鱼鳞中加入鱼鳞重量3倍的蒸馏水，再用0.5M的醋酸或0.5M的碳酸氢钠调pH为6.0；
（4）超声波辅助糖基化水浴技术：向（3）中加入3%（w/v）的魔芋葡甘露寡糖，超声波功率为200w，温度为70℃，时间为3h；
（5）超滤膜过滤：将提取液用200目的纱布过滤，借助Centramate实验室中试切向流系统，截留分子量薄膜为200kDa；
（6）干燥：借助冷冻干燥机对过滤液进行干燥处理，得到鱼明胶FG2。
实施例3
一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法，包括以下步骤：
（1）鱼鳞的前处理：将鲢鱼鱼鳞清洗干净，使用组织捣碎机间歇性捣碎3 min，并用清水清洗干净；
（2）弱酸脱钙：将鱼鳞与0.5M醋酸溶液按质量比10:1的比例进行脱钙处理1h，期间需要不定时搅拌，然后将脱钙的鱼鳞用流水清洗，去除生成的醋酸钙和残留的醋酸；
（3）调pH: 在鱼鳞中加入鱼鳞重量3倍的蒸馏水，再用0.5M的醋酸或0.5M的碳酸氢钠调pH为10.0；
（4）超声波辅助糖基化水浴技术：向（3）中加入5%（w/v）的魔芋葡甘露寡糖，超声波功率为250w，温度为80℃，时间为5h；
（5）超滤膜过滤：将提取液用200目的纱布过滤，借助Centramate实验室中试切向流系统，截留分子量薄膜为50kDa；
（6）干燥：借助冷冻干燥机对过滤液进行干燥处理，得到鱼明胶FG3。
实施例4
按照实施例1的方法，不同的是，所述多糖为阿拉伯胶，得到鱼明胶FG4。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，步骤（2）采用0.5M盐酸溶液替代0.5M醋酸溶液，得到鱼明胶FG5。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，采用喷雾干燥替代冷冻干燥，得到鱼明胶FG6。
实施例7
按照实施例1的方法，不同的是，采用水浴加热提取鱼明胶，得到鱼明胶FG7。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，在超声波制备鱼明胶过程中未加入多糖，向超滤膜截留的鱼明胶溶液中加入1%（w/v）的魔芋葡甘露寡糖，通过多糖和鱼明胶的静电相互作用最终得到鱼明胶D-FG1。
对比例2
按照对比例1的方法，不同的是，多糖为阿拉伯胶，得到鱼明胶D-FG2。
对比例3
按照对比例1的方法，不同的是，在制备鱼明胶的过程中，所述提取液pH为10.0，得到鱼明胶D-FG3。
对比例4
按照对比例1的方法，不同的是，未采用超滤膜对鱼明胶进行分离，得到鱼明胶D-FG4。
对比例5
按照对比例1的方法，不同的是，采用喷雾干燥替代冷冻干燥，得到鱼明胶D-FG5。
测试例方法：本测试例用于测试鱼明胶的界面活性（起泡性和乳化性），采用感官评定法对鱼明胶进行腥味评定。
1、起泡性测试：移取25mL的0.5%（w/v）的鱼明胶溶液于50mL的烧杯中，用T25分散机以8000rpm的速度分散2min，立即将起泡后的溶液倒入50mL的量筒中，记录样品的泡沫体积（Foaming properties, FP），静置30min后再次记录样品体积 (Foaming stability,FS)。
2、乳化性测试：移取10mL的0.5%（w/v）的鱼明胶溶液于25mL的烧杯中，加入10%(w/v)的大豆油，用T25分散机以8000rpm的速度分散2min，从底部移取50μL的乳浊液加入5mL0.1%的SDS溶液，充分混匀后在波长500nm处测定吸光值（Emulsifying ability index,EAI）。10min后，再从溶液底部移取50μL的乳浊液加入5mL 0.1%的SDS溶液，混匀，测定吸光值（Emulsifying stability index, ESI）。
3、感官评定：选取年龄分布在20-30岁的10名（5男5女）专业感官评定人员对鱼明胶进行感官评定，评分越高，说明制备的鱼明胶腥味越低。
测试例2-7，对比例1-5：按照测试例1的方法，对制备的鱼明胶的起泡性、乳化性和感官进行评定。所有样品的测试结果如表1所示。
表 1
通过表1可知，通过本方法制备的鱼明胶具有较高的界面活性且鱼腥味较低，不仅可有效保证鱼明胶凝胶特性、同时提高其起泡性和乳化性并降低其腥味的技术，采用鲢鱼鱼鳞、魔芋葡甘露寡糖等多糖胶为原料，通过弱酸脱钙、超声波辅助糖基化水浴提取技术和分段式超滤膜过滤等技术，最终生产出一种高起泡性和乳化性的低腥味鱼明胶产品，由本方法制备的鱼明胶具有较好的品质。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）鱼鳞前处理：将鲢鱼鱼鳞清洗干净，使用组织捣碎机间歇性捣碎3 min，并用清水清洗干净；
（2）弱酸脱钙：将鱼鳞与0.5M醋酸溶液按质量比20:1-10:1或鱼鳞与0.5M盐酸溶液按质量比20:1-10:1的比例进行脱钙处理1h，然后将脱钙的鱼鳞用流水清洗，除去生成的醋酸钙和残留的醋酸；
（3）调pH：在鱼鳞中加入鱼鳞重量3倍的蒸馏水，再用0.5M的醋酸或0.5M的碳酸氢钠调pH为6.0-10.0，得到鱼鳞水混合物；
（4）超声波辅助糖基化处理：在步骤（3）得到的鱼鳞水混合物中加入鱼鳞水混合物质量1-5%的多糖胶，控制超声波功率为100-250w，温度为60-80℃，处理1-5h；
（5）超滤膜过滤：将步骤（4）处理后得到的提取液用200目的纱布过滤后，采用50-200kDa的滤膜过滤，取过滤液冷冻干燥或喷雾干燥处理后，即得到低腥味鱼明胶蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种低腥味鱼明胶蛋白的制备方法，其特征在于：所述的多糖胶为魔芋葡甘露寡糖或者阿拉伯胶。
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