CN112961896A - 一种乳化性能良好的鱼胶原蛋白肽的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种乳化性能良好的鱼胶原蛋白肽的制备方法，包括如下步骤：1)将原料进行水提取、过滤，得到鱼胶原蛋白原液；2)将鱼胶原蛋白原液加入第一酶进行第一次酶解，然后加入第二酶进行第二次酶解，灭酶和分离，得到第一胶原蛋白多肽液；其中，第一酶为碱性蛋白酶，第二酶为菠萝蛋白酶和/或中性蛋白酶；3)将第一胶原蛋白多肽液加入谷氨酰胺转胺酶酶解，灭酶，得到第二胶原蛋白多肽液；4)将第二胶原蛋白多肽液进行浓缩和干燥。本发明的制备方法合理控制第一胶原蛋白多肽液的水解度，再通过谷氨酰胺转胺酶酶解处理，得到乳化活性指数和乳化稳定性有较大提升的鱼胶原蛋白肽，可广泛用于各种饮料、焙烤食品、化妆品等产品中。
Description
技术领域
本发明涉及胶原蛋白肽技术领域，特别是涉及一种乳化性能良好的鱼胶原蛋白肽的制备方法。
背景技术
鱼皮和鱼鳞中天然含有的胶原蛋白成分，由于胶原蛋白的分子量约为30万D，粘稠度大，限制了其在食品领域的应用，通过酶解的方法降解胶原蛋白，提升蛋白的水解度(DH)，得到分子量小的胶原蛋白多肽是常用的开发利用方向，通过摄入胶原蛋白多肽来补充胶原。目前，在制备胶原多肽的主要技术方向为通过蛋白酶的添加来提升水解度，但随着酶解，水解度上升，肽链变短，溶解性加强，人体容易吸收，但肽的乳化性能减弱，不能满足在一些食品加工中的对蛋白肽乳化应用需求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种乳化性能良好的鱼胶原蛋白肽的制备方法，合理控制第一胶原蛋白多肽液的水解度，再通过谷氨酰胺转胺酶酶解处理，得到乳化活性指数和乳化稳定性有较大提升的鱼胶原蛋白肽。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种鱼胶原蛋白肽的制备方法，包括如下步骤：
1)将原料进行水提取、过滤，得到鱼胶原蛋白原液；
2)将步骤1)得到的鱼胶原蛋白原液加入第一酶进行第一次酶解，然后加入第二酶进行第二次酶解，灭酶和分离，得到第一胶原蛋白多肽液；其中，所述第一酶为碱性蛋白酶，所述第二酶为菠萝蛋白酶和/或中性蛋白酶；
3)将步骤2)得到的第一胶原蛋白多肽液加入谷氨酰胺转胺酶酶解，灭酶，得到第二胶原蛋白多肽液；
4)将步骤3)得到的第二胶原蛋白多肽液进行浓缩和干燥，得到所述鱼胶原蛋白肽。
上述鱼鳞和/或鱼皮可以来自于各种淡水鱼或海鱼。
将上述第二胶原蛋白多肽液可经常规真空浓缩和喷雾干燥工艺得到干粉即为鱼胶原多肽粉。
优选地，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
11)所述原料为鱼鳞和/或鱼皮；
12)水提取中水的用量为所述原料重量的5-8倍，如5-6倍或6-8倍；
13)水提取中水的温度为90-100℃，如90-95℃或95-100℃；
14)水提取的时间为3-6小时，如3-4小时或4-6小时；
15)经60-80目筛网过滤，如60-70目或70-80目。
优选地，步骤2)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
21)将所述鱼胶原蛋白原液冷却至45-65℃，如45-55℃或55-65℃，调节pH6.0-8.0后加入所述第一酶进行第一次酶解，如pH6.0-7.0或pH7.0-8.0；
22)所述第一酶的用量为所述原料重量的0.5-1.0％，如0.5-0.7％或0.7-1.0％；
23)第一次酶解时间为2-4小时，如2-3小时或3-4小时。
优选地，步骤2)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
24)调节pH值5.5-7.0后加入所述第二酶进行第二次酶解，如5.5-6.0或6.0-7.0；
25)所述第二酶的用量为原料重量的0.1-0.5％，如0.1-0.3％或0.3-0.5％；
26)第二次酶解时间为15-60分钟，如15-30分钟或30-60分钟；
27)第二次酶解的灭酶时间为15-30分钟，如15-20分钟或20-30分钟；
28)第二次酶解的灭酶温度为90-100℃，如90-95℃或95-100℃；
29)采用管式离心机或碟片式离心机进行分离；
210)控制第二次酶解的水解度为15-20％，如15-18％或18-20％。
优选地，步骤3)中，将所述第一胶原蛋白多肽液保持温度45-65℃，如45-50℃、50-60℃或60-65℃，pH5.0-7.0后加入谷氨酰胺转胺酶酶解，如pH5.0-6.0或pH6.0-7.0。
更优选地，将所述第一胶原蛋白多肽液保持温度50-65℃。
优选地，步骤3)中，谷氨酰胺转胺酶的用量为20-60U/L，如20-40U/L或40-60U/L。谷氨酰胺转胺酶为常规市售酶制剂，如泰兴市东圣生物科技有限公司生产的谷氨酰胺转胺酶。
更优选地，谷氨酰胺转胺酶的用量为40-60U/L。
优选地，步骤3)中，酶解时间为20-60分钟，如20-40分钟或40-60分钟。
优选地，步骤3)中，灭酶时间为15-30分钟，如15-20分钟或20-30分钟，灭酶温度为90-100℃，如90-95℃或95-100℃。
本发明的制备方法合理控制第一胶原蛋白多肽液的水解度，再通过谷氨酰胺转胺酶酶解处理，得到乳化活性指数和乳化稳定性有较大提升的鱼胶原蛋白肽，该鱼胶原蛋白肽乳化性能良好，可广泛用于各种饮料、焙烤食品、化妆品等产品中。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。
实施例1
选用鱼皮1000g，鱼皮与水质量比为1:5，热水90℃热水提取，保持3小时，经60目筛网过滤除去沉淀得到鱼胶原蛋白原液，调节温度45℃，pH 6.0，加入鱼皮重量的0.5％的碱性蛋白酶，保持温度酶解4小时(干燥测得溶液水解度为12.51％)。不灭酶，调节pH为5.5，添加量为鱼皮原料重量的0.1％的菠萝蛋白酶，酶解时间15分钟，90℃灭酶15分钟。采用管式离心机高速分离脱脂除杂质得到清液，即第一胶原蛋白多肽液(干燥测得水解度为15.23％)；将第一胶原蛋白多肽液调节并保持料液温度45℃，调节至pH5.0，按20U/L的添加加入谷氨酰胺转胺酶即TG酶，酶解20分钟，90℃灭酶15分钟，得到第二胶原蛋白多肽液，再经常规常规真空浓缩和喷雾干燥工艺得到干粉即为鱼胶原蛋白多肽粉。
实施例2
选用鱼鳞1000g，鱼皮与水质量比为1:6，热水95℃热水提取，保持4小时，经80目筛网过滤除去沉淀得到鱼胶原蛋白原液，调节温度55℃，pH 7.0，加入鱼皮重量的0.7％的碱性蛋白酶，保持温度酶解3小时(干燥测得溶液水解度为14.65％)。不灭酶，调节pH为6，添加量为鱼皮原料重量的0.5％的菠萝蛋白酶，酶解时间60分钟，95℃灭酶30分钟。采用管式离心机高速分离脱脂除杂质得到清液，即第一胶原蛋白多肽液(干燥测得水解度为17.81％)；将第一胶原蛋白多肽液调节并保持料液温度60℃，调节至pH6.0，按40U/L的添加加入谷氨酰胺转胺酶即TG酶，酶解40分钟，95℃灭酶30分钟，得到第二胶原蛋白多肽液，再经常规常规真空浓缩和喷雾干燥工艺得到干粉即为鱼胶原蛋白多肽粉。
实施例3
选用鱼皮1000g，鱼皮与水质量比为1:8，热水100℃热水提取，保持6小时，经70目筛网过滤除去沉淀得到鱼胶原蛋白原液，调节温度65℃，pH 8.0，加入鱼皮重量的1.0％的碱性蛋白酶，保持温度酶解2小时(干燥测得水解度为16.39％)。不灭酶，调节pH为7.0，添加量为鱼皮原料重量的0.3％的中性蛋白酶，酶解时间30分钟，100℃灭酶20分钟。采用管式离心机高速分离脱脂除杂质得到清液，即第一胶原蛋白多肽液(干燥测得水解度为19.72％)；将第一胶原蛋白多肽液调节并保持料液温度65℃，调节至pH7.0，按60U/L的添加加入谷氨酰胺转胺酶即TG酶，酶解60分钟，100℃灭酶20分钟，得到第二胶原蛋白多肽液，再经常规常规真空浓缩和喷雾干燥工艺得到干粉即为鱼胶原蛋白多肽粉。
上述实施例1至实施例3的水解度的测定及乳化性测定方法如下，获得的结果见表1。
1、水解度(DH)的测定：
水解度(DH)的测定——pH-stat法：
分别测定溶液的游离氮和总氮，根据下式蛋白质的水解度。
DH＝h/htot×100％
h--水解后每克原料蛋白质被裂解的肽键毫摩尔数(m mol/g)，即游离的氨基氮；
htot--每克原料蛋白质的肽键毫摩尔数(m mol/g)，即总氮。
①精准称取0.50克粉末样品溶于10ml水中，采用GB5009.5-2016凯氏定氮法测定出总氮含量Xm g/ml。
htot＝X÷14
②氨基氮测定：双指示剂甲醛滴定法。
精准称取0.50克粉末样品溶于10ml水中，分别置于100ml烧杯中，并加入20ml蒸馏水，电磁搅拌器搅拌。一份在pH指示下用NaOH溶液(M＝0.05mmol/ml)滴定至pH7.0，记录NaOH溶液用量为V1；另外一份加入20ml中性甲醛溶液，搅拌1min后在pH指示下用NaOH溶液(M＝0.05mmol/ml)滴定至pH9.3，记录NaOH溶液用量为V2。氨基氮含量按下面公式计算。
N(mmol)＝M(V2-V1)
M--NaOH的摩尔浓度，为0.05mmol/ml。
2、乳化性测定方法参考郭兴凤等人方法，具体如下：
室温下，称取胶原蛋白肽粉1.00克溶解于20.0ml蒸馏水中，倒入100ml小烧杯中，再加入10ml大豆油，用高速切乳化机以10000r/min，的速度均质1min，制得乳状液。分别在0min、30min时用微量移液器吸取底部乳状液50μl，加入25ml 0.1％(W/V)十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中混合均匀(稀释500倍)，以0.1％(W/V)SDS溶液作空白对照，测定其在500nm处的吸光度A，乳化活性指数EAI和乳化稳定性ES计算方法如下：
式中：C为溶液中样品蛋白质浓度，g/mL
Φ为油相体积分数，Φ＝1/3；
N为稀释倍数，N＝500；
L为比色池光径，L＝1cm。
式中：A0为0时刻的吸光度；
ΔT为时间差，ΔT＝30min；
ΔA为ΔT内的吸光度差。
每组测定2次，取平均值。
表1谷氨酰胺转胺酶处理前后胶原蛋白肽液的乳化能力对比
上述结果表明：合理控制第一胶原蛋白多肽液的水解度，第一胶原蛋白肽液再经过谷氨酰胺转胺酶酶解，胶原蛋白肽的水解度DH有进一步提升，但值变化不大，对乳化活性指数EAI和乳化稳定性ES都有较大提升。
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将原料进行水提取、过滤，得到鱼胶原蛋白原液；
2)将步骤1)得到的鱼胶原蛋白原液加入第一酶进行第一次酶解，然后加入第二酶进行第二次酶解，灭酶和分离，得到第一胶原蛋白多肽液；其中，所述第一酶为碱性蛋白酶，所述第二酶为菠萝蛋白酶和/或中性蛋白酶；
3)将步骤2)得到的第一胶原蛋白多肽液加入谷氨酰胺转胺酶酶解，灭酶，得到第二胶原蛋白多肽液；
4)将步骤3)得到的第二胶原蛋白多肽液进行浓缩和干燥，得到所述鱼胶原蛋白肽。
2.如权利要求1所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
11)所述原料为鱼鳞和/或鱼皮；
12)水提取中水的用量为所述原料重量的5-8倍；
13)水提取中水的温度为90-100℃；
14)水提取的时间为3-6小时；
15)经60-80目筛网过滤。
3.如权利要求1所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，步骤2)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
21)将所述鱼胶原蛋白原液冷却至45-65℃，调节pH6.0-8.0后加入所述第一酶进行第一次酶解；
22)所述第一酶的用量为所述原料重量的0.5-1.0％；
23)第一次酶解时间为2-4小时。
4.如权利要求1所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，步骤2)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
24)调节pH值5.5-7.0后加入所述第二酶进行第二次酶解；
25)所述第二酶的用量为原料重量的0.1-0.5％；
26)第二次酶解时间为15-60分钟；
27)第二次酶解的灭酶时间为15-30分钟；
28)第二次酶解的灭酶温度为90-100℃；
29)采用管式离心机或碟片式离心机进行分离；
210)控制第一胶原蛋白多肽液的水解度为15-20％。
5.如权利要求1所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将所述第一胶原蛋白多肽液保持温度45-65℃，pH5.0-7.0后加入谷氨酰胺转胺酶酶解。
6.如权利要求5所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，将所述第一胶原蛋白多肽液保持温度50-65℃。
7.如权利要求1所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，步骤3)中，谷氨酰胺转胺酶的用量为20-60U/L。
8.如权利要求7所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，谷氨酰胺转胺酶的用量为40-60U/L。
9.如权利要求1所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，步骤3)中，酶解时间为20-60分钟。
10.如权利要求1所述的鱼胶原蛋白肽的制备方法，其特征在于，步骤3)中，灭酶时间为15-30分钟，灭酶温度为90-100℃。
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|---|---|---|---|---|
| CN113456805A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-01 | 上海胶媚商贸有限公司 | 一种虱目鱼胶原蛋白肽在皮肤真皮细胞中的应用 |
| CN114349849A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-15 | 华南理工大学 | 一种具有降血糖功效的胶原蛋白酶解物及其制备方法和应用 |
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- 2021-04-27 CN CN202110461716.1A patent/CN112961896A/zh active Pending
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