CN112841390B

CN112841390B - 一种南极磷虾风味肽粉及其制备方法

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Publication number: CN112841390B
Application number: CN202110155451.2A
Authority: CN
Inventors: 马磊; 李明煦; 薛长湖; 姜晓明
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2041-02-04
Also published as: CN112841390A

Abstract

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种南极磷虾风味肽粉及其制备方法。包括以下步骤：虾粉溶解；加入风味蛋白酶和复合蛋白酶；酶解四小时后加入木瓜蛋白酶；二次酶解六小时后再加入风味蛋白酶及氨肽酶继续酶解两小时；灭酶后过滤取上清液冷却至室温；加入10％的氢氧化钙进行脱氟，然后再用磷酸调PH到7‑8，离心后取上清液；上清液采用吸附法脱苦，脱苦时蛋白肽浓度为20％，吸附剂用量为15％，吸附温度80℃，吸附时间5～10min；脱苦后的浓缩液进行喷雾干燥得到南极磷虾风味肽粉。本发明通过合理选择复合蛋白酶的种类及酶解时间，优化酶解条件，得到了一种酶解程度最高、苦味最淡的南极磷虾风味肽粉。

Description

一种南极磷虾风味肽粉及其制备方法

技术领域：

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种南极磷虾风味肽粉及其制备方法。

背景技术：

南极磷虾(Euphausiasuperba)，节肢动物门，磷虾属，是一种生活在南冰洋的南极洲水域的磷虾。南极磷虾的资源丰富，据估计有数亿吨之巨，具有巨大的开发了利用潜力。南极磷下中富含优质蛋白质，其氨基酸组成丰富，必须氨基酸齐全，消化率高，Chen等人指出，南极磷虾中的蛋白质所含氨基酸的含量可以满足WHO1985推荐的成年人对蛋白的摄入要求，且南极磷虾中还富含多种矿质元素，可以满足人体的需要，故而开发南极磷虾是食品行业必然的发展趋势。

妨碍南极磷虾商业化的主要原因是其内部强大的蛋白酶和脂酶系统,该系统会加快南极磷虾的自溶,引起品质及营养的变化。采用生物酶法在温和条件下对蛋白质进行水解,生成的多肽具有更高的营养价值。通过生物酶酶解南极磷虾的酶解液含有高含量的氨基酸成分及短肽成分,可以制备其他高附加值的食品,为南极磷虾食品开发提供参考。

但是南极磷虾中氟含量极高，全虾氟含量1102～1432mg/kg,虾壳3828～4278mg/kg,虾肉178～285mg/kg，根据GB4809-1984中规定，鱼类氟含量应该小于2.0mg/kg，但对新鲜南极磷虾酶解液氟含量测量后发现远远高于此标准。人如果摄入大量的氟会对身体造成影响，为了使南极磷虾达到安全使用的目的，所以要进行脱氟处理，降低其氟含量。同时，黄俊伟等实验表明在低氟含量下，除去缬氨酸之外，其他很多氨基酸的含量都会有所增加。

蛋白水解物的苦味主要是由于产生了苦味肽，而苦味肽中的疏水性氨基酸则是引起蛋白质产生苦味的主要因素。多肽中的疏水性氨基酸不像蛋白质中的被包埋在里面，它的大部分疏水性氨基酸暴露在外面，能够刺激味蕾，产生苦味。疏水性氨基酸暴露的越多，产生的苦味越大。此外，多肽链的长度、多肽链的疏水度、氨基酸的序列和氨基酸的组成也会对蛋白水解物的苦味产生较大的影响。

由于苦味对产品性状的影响较大，所以需要研究脱苦的方法，优化产品的风味。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是由于苦味对南极磷虾肽粉产品性状的影响较大，所以需要研究脱苦的方法，优化产品的风味。

为解决上述问题，本发明提供了一种南极磷虾风味肽粉及其制备方法，通过合理选择复合蛋白酶的种类及酶解时间，优化酶解条件，得到了一种酶解程度最高、苦味最淡的南极磷虾风味肽粉。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种南极磷虾风味肽粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)虾粉溶解；

(2)加入风味蛋白酶和复合蛋白酶；酶解四小时后加入木瓜蛋白酶；二次酶解六小时后再加入风味蛋白酶及氨肽酶继续酶解两小时；

(3)灭酶后过滤取上清液冷却至室温；

(4)加入10％的氢氧化钙进行脱氟，然后再用磷酸调PH到7-8，离心后取上清液；

(5)上清液采用吸附法脱苦，脱苦时蛋白肽浓度为20％，吸附剂用量为15％，吸附温度80℃，吸附时间5～10min；

(6)脱苦后的浓缩液进行喷雾干燥得到南极磷虾风味肽粉。

进一步的，步骤(2)每次的加酶量为虾粉湿重的千分之二，此方法所得南极磷虾风味肽的酶解程度最高，苦味最淡。

进一步的，步骤(5)的吸附剂为质量比为1:4的壳聚糖和环糊精，该条件下吸附效果最好。

进一步的，步骤(1)具体为称取虾粉200g，按照1：8的比例将其溶解；再加入600g超纯水混合置于破壁机中打碎；然后取1000g超纯水加热至100℃，并开始搅拌，将打碎后的混合物逐渐加入且持续搅拌，待混合物全部加入并温度恒定至55℃时备用。

进一步的，步骤(5)上清液旋置于转蒸发仪中浓缩至20％～30％后再进行脱苦处理。

一种上述方法制备的南极磷虾风味肽粉，酶解程度高、苦味淡，适合大规模推广。

本发明的有益效果在于：

通过合理选择复合蛋白酶的种类及酶解时间，优化酶解条件，得到了一种酶解程度最高、苦味最淡的南极磷虾风味肽粉。

附图说明

图1是南极磷虾多肽量与酶解时间的关系。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种南极磷虾风味肽粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取虾粉200g，按照1：8的比例将其溶解。另量取1600g超纯水。

(2)将虾粉200g与600g超纯水混合置于破壁机中打碎。

(3)剩余1000g超纯水加热至100℃，并开始搅拌。将混合物逐勺加入且持续搅拌。

(4)待全部加入温度恒定至55℃时开始测量并记录固形物浓度。

(5)此时分别加入复合蛋白酶，风味蛋白酶0.57g【原虾湿重(30％)的千分之二即：200/0.7*0.002】(可多不可少)。

(6)酶解四个小时后加入木瓜蛋白酶(0.57g)持续酶解两个小时，待固形物浓度不变后加入风味蛋白酶和氨肽酶(0.57g)。

(7)待固形物浓度不变后将温度升至100℃持续10分钟进行灭酶。冷却至室温后加入上清液的10％的氢氧化钙进行脱氟，在此过程中需不断搅拌。反应结束后，通过滴加磷酸调节PH至7～8。将混合物以4500r/min的速度离心10min；离心后取上清液。

(8)将上清液置于旋转蒸发仪中浓缩至20％～30％。

(9)将浓缩液进行脱苦处理。

(10)将浓缩液进行包埋、浓缩液总量达到500ml以上之后进行喷雾干燥。

对比实施例：

1.酶的选择

选取复合风味蛋白酶、复合蛋白酶、木瓜蛋白酶、氨肽酶4种蛋白酶，各种酶的添加量为原虾湿重(30％)的千分之二，在各种酶的最适温度和pH条件下酶解8个小时。蛋白酶对蛋白质的酶解，主要与酶的底物专一性有关。这几种酶能够较好地水解南极磷虾蛋白质的肽键，进而破坏蛋白质，获得小分子的肽和氨基酸。

2.多种酶的酶解过程

不同的酶水解不同的肽键。故加入时间与酶解的时间长短不同对酶解过程有很大影响，呈味基团与苦味集团均通过酶解后的小分子肽和氨基酸来体现。故通过实验选择哪种加酶方法对呈味集团最有利、且含有最少的苦味集团。

(1)一开始在酶解液中加入复合蛋白酶、木瓜蛋白酶，55℃酶解四个小时之后加入风味蛋白酶，继续酶解两小时，补加一次风味蛋白酶，继续酶解两小时，过滤、离心、脱氟，取酶解液。

(2)一开始在酶解液中加入复合蛋白酶、风味蛋白酶，55℃酶解四个小时之后加入木瓜蛋白酶，继续酶解两小时，补加一次风味蛋白酶，继续酶解两小时，过滤、离心、脱氟，取酶解液。

(3)一开始在酶解液中加入复合蛋白酶、风味蛋白酶，55℃酶解四个小时之后加入木瓜蛋白酶，继续酶解两小时，补加一次风味蛋白酶，继续酶解两小时，过滤、离心、脱氟，取酶解液加入氨肽酶酶解4小时。

(4)一开始在酶解液中加入复合蛋白酶、风味蛋白酶，55℃酶解四个小时之后加入木瓜蛋白酶，继续酶解两小时，补加一次风味蛋白酶和氨肽酶，继续酶解两小时，过滤、离心、脱氟，取酶解液。

3.脱苦

针对苦味蛋白肽的特点，采用酶解法、掩盖法、吸附法和联合处理法。

(1)酶解法

酶解法分别使用风味蛋白酶、氨肽酶对产物进行再次酶解。将条件控制在pH为7.0，温度为50℃的情况下进行酶解，两种酶的酶用量都为3000U，时间为4.0h。

氨肽酶

风味蛋白酶

(2)掩盖法

掩盖法是利用掩盖剂与蛋白水解物混合，以达到脱苦的目的。

使用0.005％乙基麦芽酚、0.002％乳酸乙酯、0.1％料酒和0.5％食盐在常温下进行反应。

在pH为6.7、温度为40.0℃的条件下，β-环状糊精与南极磷虾肽的质量比为1∶4、反应40.0min。

当酶解液经2％活性炭处理后，加入柠檬酸0.3％，苹果酸0.1％，葡萄糖3％，采用8.5％蔗糖，1.2％甘氨酸和0.7％柠檬酸与虾液反应，得到的效果乙基麦芽酚、乳酸乙酯、料酒、食盐

β-环状糊精以及活性炭

(3)吸附法

在时间为1.5h，温度为50℃的条件下，添加活性炭0.6％。

蛋白肽浓度为20％,吸附剂(m壳聚糖:m环糊精＝1:4)用量为15％,吸附温度80℃,吸附时间5～10min。

活性炭

壳聚糖、环糊精

(4)联合处理法

先用1.25％的活性炭在40.0℃下吸附35min，离心过滤后除去活性炭，继续用1.2％β-环糊精在70.0℃下保温10min。

粉末状活性炭吸附法与酵母粉发酵法联合使用。

向酶解液中加入2％的β-环糊精,在30℃的条件下反应90min后,向其中加入2.5％的活性干酵母,在30℃的条件下反应60min。

活性炭、β-环状糊精以及β-环状糊精、活性干酵母

活性炭、酵母粉

结果分析：

1.酶解工艺分析

开始酶解时，要确保虾粉和水中充分接触，避免结块造成反应失败。在后续的酶解中，要不断地搅拌，以确保酶解反应的正常进行。单酶水解的效率并不高，故选择多种酶联合水解，并且分次加入，在不同的时间点加入不同的酶水解虾蛋白的不同部位。这种联合水解的方法比单酶水解的效率高，且呈味物质更多，便于后续的反应。

第一种酶解方法在酶解过程中固形物浓度较低，酶解反应较差，酶解八小时后溶液中仍含有较多的大分子蛋白质，呈味集团不明显，且有较重的腥味，味道较差，苦味不明显。该酶解方法不适用。

第二种酶解方法相较第一种苦味明显且呈味较明显，味道较好。但是固形物浓度过低，在后续的喷雾干燥过程中获得的呈味分子少。

第三种酶解方法须在离心过滤后继续加入氨肽酶进行后续的酶解。苦味较淡，呈味好，且腥味叫小，含有虾独特的香气。固形物浓度处于正常值，但操作较繁琐。在实际生产中并不适用。

第四种酶解方法相较于其它三种方法，具有较高的固形物浓度、味道好且操作方便，适合于大量生产。唯一不足之处，仍含有较厚重的苦味。故在后续的反应中需要进行脱苦。

经过四种方法的对比，最终我们选择第四种方法进行酶解。能够获得较高质量的风味肽。

脱氟过程中，加入氢氧化钙在室温下反应可除去大量氟离子。脱氟效果好，且不浪费资源，为进行后续反应，需要调节pH至中性。

喷雾干燥所获得的产品质量高，适合于做调味品。

2.脱氟结果分析

加入钙离子后会对风味造成影响，加重苦味，需要后续脱苦处理。

3.脱苦结果分析

酶解法中，结果表明氨肽酶去除苦味肽具有很明显的脱苦效果，但风味蛋白酶的效果不明显。在掩盖法中，第一种方法中食盐的咸味完全将苦味掩盖。减少了一半的盐量后，发现去苦效果一般。第二种方法几乎没有去苦效果，苦味还是很明显，第三种方法。吸附法中，第一种方法几乎没有脱苦效果，第二种方法中苦味基本去除。具体脱苦结果如表所示

本发明最终确定了南极磷虾风味肽酶解过程中最适酶及用法为开始时加入风味蛋白酶和复合蛋白酶，四小时后加入木瓜蛋白酶，六小时后再加入风味蛋白酶及氨肽酶继续酶解两小时，共酶解八小时，加酶量为虾粉湿重的千分之二，此方法所得南极磷虾风味肽的酶解程度最高，苦味最淡。之后将酶解灭活后的酶解液过滤取上清液冷却至室温，加入10％的氢氧化钙进行脱氟，然后再用磷酸调PH到8左右。脱苦时蛋白肽浓度为20％,吸附剂(m壳聚糖:m环糊精＝1:4)用量为15％,吸附温度80℃,吸附时间5～10min效果最好，最终浓缩液总量达到500ml以上之后进行喷雾干燥，最终得到南极磷虾风味的肽粉。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可以利用上述技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种南极磷虾风味肽粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)虾粉溶解；

(2)加入风味蛋白酶和复合蛋白酶；酶解四小时后加入木瓜蛋白酶；二次酶解六小时后再加入风味蛋白酶及氨肽酶继续酶解两小时；每次的加酶量至少为虾粉湿重的千分之二；

(3)灭酶后过滤取上清液冷却至室温；

(4)加入10％的氢氧化钙进行脱氟，然后再用磷酸调pH 到7-8，离心后取上清液；

(6)脱苦后的浓缩液进行喷雾干燥得到南极磷虾风味肽粉。

2.如权利要求1所述的南极磷虾风味肽粉的制备方法，其特征在于：步骤(5)的吸附剂为质量比为1:4的壳聚糖和环糊精。

3.如权利要求1所述的南极磷虾风味肽粉的制备方法，其特征在于：步骤(1)具体为称取虾粉200g，按照1：8的比例将其溶解；再加入600g超纯水混合置于破壁机中打碎；然后取1000g超纯水加热至100℃，并开始搅拌，将打碎后的混合物逐渐加入且持续搅拌，待混合物全部加入并温度恒定至55℃时备用。

4.如权利要求1所述的南极磷虾风味肽粉的制备方法，其特征在于：步骤(5)上清液旋置于转蒸发仪中浓缩至20％～30％后再进行脱苦处理。

5.一种权利要求1中方法制备的南极磷虾风味肽粉。