CN113135980A - 一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法 - Google Patents

一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及食品加工领域，具体公开了一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法，本发明以燕窝、果葡糖浆为原料经前期原料去杂、过滤、混合、蜜蜂生物转化、分离干燥而制成燕窝小分子活性肽。本发明所得的燕窝小分子活性肽干基纯度＞90%，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽占总肽段质量分数的80%以上，能作为大众人群的一种功能膳食补充剂，尤其是对于体癍明显的女性群体有明显滑润皮肤的功效。

Description

一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法
技术领域
本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法。
背景技术
目前小分子肽的制备通常使用的手段是使用酸解或酶解的方式将蛋白质水解获得小分子肽，制备方法大多集中在酸水解和酶水解结合以获得得率较高的肽含量，进一步通过酶切位点的精准控制以获得有活性的肽类物质，而使用蜜蜂这类昆虫作为工具实现蛋白质的降解和生物转化是尚未见报道的。蜜蜂不仅能降解标的蛋白质，而且还能完成部分小分子肽、酶的重构，从而实现小分子肽、酶的生成、合成及生物转化。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的主要目的在于，提供一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法，具体步骤如下：
(1)将干燕窝用纯净水清洗，挑除杂质，压平整成片型后在无菌箱中添加燕窝质量的15～20倍的常温超纯水浸没润发3～5h，再次挑除杂质，燕窝连同润发水一起于-6℃～-2℃进行缓慢冷冻，将冷冻冰块置于频率为400～500kHz超高频超声波发生器中处理6～12h，超声处理过程中冰水盘管循环降温处理使其始终处于32～37℃；
(2)将步骤(1)经超声波处理解聚后的燕窝液用60目滤布过滤去除不溶性物质，收集燕窝液；按燕窝液：果葡糖浆＝50～55：45～50的质量比加入果葡糖浆混合均匀得燕窝糖液，燕窝糖液经真空低温(真空度：-0.09～-0.10MPa，温度控制在48～56℃)浓缩至原体积的2/5～3/5，得燕窝糖膏；
(3)将干丝瓜瓤固定在蜂箱底部，再将步骤(2)所得燕窝糖膏分散滴落于丝瓜瓤上使其不聚集成块，便于蜜蜂采食；待燕窝糖膏被蜜蜂采食完后收集蜂糖蜜(本发明中：蜂糖蜜是人工喂食蜜蜂由果葡糖浆制备而成的骨糖膏而产生；蜂蜜是蜜蜂采食花蕊而产生)；将蜂糖蜜加水(优选加2～5倍体积水)稀释，先用200目滤布过滤去除不溶性物质，再经滤膜(例如：纳滤膜及超滤膜)分离去除包括果糖和葡萄糖在内的小分子，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽；
(4)步骤(3)所得截留物经速冻、真空冷冻干燥，即得燕窝小分子活性肽。
进一步，步骤(1)所述燕窝来自马来西亚一级品白燕窝。
进一步，步骤(2)所述果葡糖浆为F42型。
进一步，步骤(2)和步骤(3)所用滤布为尼龙滤布。
进一步，步骤(4)所述速冻、真空冷冻干燥步骤为：速冻的温度低于-30℃，真空冷冻干燥的冷阱温度低于-40℃，真空度10Pa，干燥时间不低于48h。
进一步，步骤(4)所得的燕窝小分子活性肽：干基纯度(蛋白肽含量)＞90％，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽占总肽段质量分数的80％以上(所制得的燕窝小分子活性肽的检测方法参考《GB/T22729-2008食品安全国家标准海洋鱼低聚肽粉》进行检测)。
上述制备方法所得的燕窝小分子活性肽能作为大众人群的一种功能膳食补充剂，尤其是对于体癍明显的女性群体有明显滑润皮肤的功效。
本发明基于蜜蜂生物转化的燕窝小分子活性肽的生物制备方法的创新之处在于：
(1)利用缓冻工艺的冰晶挤压破坏燕窝细胞结构，超高频(400～500kHz)超声波处理对燕窝进行分子高效解聚，并且超声频率只有大于或等于400kHz的超高频，才能完成燕窝蛋白分子的部分断链，后期能高效获得小分子燕窝肽，同时冰水盘管循环控温处理，避免超声高温对燕窝功能活性分子的破坏，解聚后的燕窝才有可能实现蜜蜂的生物转化过程；
(2)利用蜜蜂分泌的酶系催化转化燕窝，同时燕窝肽的产生刺激了蜜蜂生成了大量活性酶，如此生物转化的正反馈效应生成了大量的燕窝肽，凸显了终产品的独有功能活性；
(3)蜜蜂独有的采食特性对原料十分敏感，但干净解聚后的燕窝液和果葡糖浆混合后经浓缩所得的燕窝糖膏能有效吸引蜜蜂采食，无需添加其他物质来掩蔽燕窝的本味而吸引蜜蜂采食；
(4)使用丝瓜瓤分散燕窝糖膏不至于结块，便于蜜蜂高效采食和生物转化，否则高蛋白原料的结块燕窝糖膏在没有被快速采食的情况下易滋生杂菌和腐败变质，影响产品品质和安全性；未经浓缩的燕窝糖液极易腐败，而经浓缩的燕窝糖膏有抑菌效果，避免了在蜜蜂采食之前就染菌腐败了；
(5)因蜂糖蜜中含有大量的果糖、葡萄糖和燕窝活性肽等物质，采用稀释后的蜂糖蜜经纳滤膜及超滤膜过滤分离截留处理主要可获得189～1000道尔顿的物质，能较好的截留离子型化合物，不带电荷且分子量仅为180道尔顿的果糖、葡萄糖基本上能被精准分离，被蜜蜂彻底生物转化成氨基酸等小分子物质基本上也能被精准分离，同时截留了带电荷及分子量大于189道尔顿的燕窝活性肽，而没有被蜜蜂生物转化或转化不够的燕窝大分子蛋白和肽因分子量大于1000道尔顿，基本上也能被精准地分离；
(6)真空冷冻干燥最大限度的保存了燕窝肽的活性，而常规的高温干燥会因高温效应和羰氨反应对燕窝肽的活性造成极大的损失，最终破坏产品功能。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的燕窝小分子活性肽粉的外观图。
图2为本发明实施例2制备的燕窝小分子活性肽片的外观图。
图3为本发明实施例1制备过程中蜜蜂在丝瓜瓤上的采食图。
具体实施方式
下面申请人将结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。但以下内容不应理解为是对本发明的权利要求书请求保护范围的限制。
以下实施例所用原料：
燕窝来自马来西亚一级品白燕窝；
果葡糖浆选用无色纯净无杂味的F42型；
蜂蜜来自湖北神农架百花蜜蜂蜜；以下实施例中，所述蜂糖蜜为了与蜂蜜(蜜蜂采食花蕊而产生)有所区分，将人工喂食蜜蜂由果葡糖浆制备而成的骨糖膏而产生的叫做蜂糖蜜；
蜜蜂为湖北神农架地区的中华蜜蜂；
滤布为尼龙滤布；
滤膜选用GE公司的纳滤膜(型号：DK1812C)和超滤膜(型号：GE1812C)，可以分离单糖，且能分级(其主要能截留分子量189～1000Da的物质)和浓缩。
以下实施例中，所制得的燕窝小分子活性肽的检测方法参考《GB/T22729-2008食品安全国家标准海洋鱼低聚肽粉》来进行检测。
实施例1：一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法，其步骤如下：
(1)取1kg燕窝用纯净水清洗，挑除壳、毛、黑点等杂质，压平整成片型后在无菌箱中添加19kg常温超纯水浸没润发3h，再次挑除杂质，燕窝连同润发水一起于-6℃进行缓慢冷冻，将冷冻冰块置于频率为400kHz超高频超声波发生器中处理6h，超声处理过程中冰水盘管循环降温处理使其始终处于32℃；
(2)将步骤(1)经超声波处理解聚后的燕窝液用60目滤布过滤去除不溶性物质，收集燕窝液18kg；加入16.4kg果葡糖浆至燕窝液中混合均匀得燕窝糖液，燕窝糖液经真空低温(真空度-0.09～-0.10MPa，温度控制在48～56℃)浓缩至原体积2/5，得燕窝糖膏；
(3)将老的干丝瓜瓤固定在蜂箱底部，再将步骤(2)所得燕窝糖膏分散滴落于丝瓜瓤上使其不聚集成块，便于蜜蜂采食(蜜蜂在丝瓜瓤上的采食图见图3)；待燕窝糖膏被蜜蜂采食完后收集蜂糖蜜；将蜂糖蜜加2倍体积水稀释，先用200目滤布过滤去除不溶性物质，再经纳滤膜及超滤膜分离去除包括果糖和葡萄糖在内的小分子，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽；
(4)步骤(3)所得截留物先在-35℃下速冻，然后在冷阱温度-45℃、真空度15Pa的条件下真空冷冻干燥48h，粉碎过200目筛，即得一种燕窝小分子活性肽粉。
本实施例所得燕窝小分子活性肽粉为米色细粉末(见图1)，具有蛋白肽的清香，其能作为大众人群的一种功能膳食补充剂，尤其是对于体癍明显的女性群体有明显滑润皮肤的功效。制备的燕窝小分子活性肽干基纯度(蛋白肽含量)为91％，其中189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽占总肽段质量分数的80.8％。
实施例2：一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法，其步骤如下：
(1)取1kg燕窝用纯净水清洗，挑除壳、毛、黑点等杂质，压平整成片型后在无菌箱中添加15kg常温超纯水浸没润发5h，再次挑除杂质，燕窝连同润发水一起于-6℃进行缓慢冷冻，将冷冻冰块置于频率为500kHz超高频超声波发生器中处理12h，超声处理过程中冰水盘管循环降温处理使其始终处于37℃；
(2)将步骤(1)经超声波处理解聚后的燕窝液用60目滤布过滤去除不溶性物质，收集燕窝液14.5kg；加入13.1kg果葡糖浆至燕窝液中混合均匀得燕窝糖液，燕窝糖液经真空低温(真空度-0.09～-0.10MPa，温度控制在48～56℃)浓缩至原体积的3/5，得燕窝糖膏；
(3)将老的干丝瓜瓤固定在蜂箱底部，再将步骤(2)所得燕窝糖膏分散滴落于丝瓜瓤上使其不聚集成块，便于蜜蜂采食；待燕窝糖膏被蜜蜂采食完后收集蜂糖蜜；将蜂糖蜜加2倍体积水稀释，先用200目滤布过滤去除不溶性物质，再经纳滤膜及超滤膜分离去除包括果糖和葡萄糖在内的小分子，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽；
(4)步骤(3)所得截留物先在-35℃下速冻，然后在冷阱温度-45℃、真空度15Pa的条件下真空冷冻干燥48h，粉碎过200目筛，即得一种燕窝小分子活性肽粉；
(5)将步骤(4)所得燕窝小分子活性肽粉压片，得燕窝小分子活性肽片。
本实施例所得燕窝小分子活性肽片见图2，其能作为大众人群的一种功能膳食补充剂，尤其是对于体癍明显的女性群体有明显滑润皮肤的功效。制备的燕窝小分子活性肽干基纯度(蛋白肽含量)为93％，其中189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽占总肽段质量分数的81.2％(见表1)。
表1 实施例2理化检验结果：
Figure BDA0002808892540000051
分子质量分布：
Figure BDA0002808892540000061
实施例3：一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法，其步骤如下：
(1)取1kg燕窝用纯净水清洗，挑除壳、毛、黑点等杂质，压平整成片型后在无菌箱中添加17kg常温超纯水浸没润发4h，再次挑除杂质，燕窝连同润发水一起于-5℃进行缓慢冷冻，将冷冻冰块置于频率为450kHz超高频超声波发生器中处理9h，超声处理过程中冰水盘管循环降温处理使其始终处于34.5℃；
(2)将步骤(1)经超声波处理解聚后的燕窝液用60目滤布过滤去除不溶性物质，收集燕窝液16kg；加入13.6kg果葡糖浆至燕窝液中混合均匀得燕窝糖液，燕窝糖液经真空低温(真空度-0.09～-0.10MPa，温度控制在48～56℃)浓缩至原体积的1/2，得燕窝糖膏；
(3)将老的干丝瓜瓤固定在蜂箱底部，再将步骤(2)所得燕窝糖膏分散滴落于丝瓜瓤上使其不聚集成块，便于蜜蜂采食；待燕窝糖膏被蜜蜂采食完后收集蜂糖蜜；将蜂糖蜜加2倍体积水稀释，先用200目滤布过滤去除不溶性物质，再经纳滤膜及超滤膜分离去除包括果糖和葡萄糖在内的小分子，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽；
(4)步骤(3)所得截留物先在-35℃下速冻，然后在冷阱温度-45℃、真空度15Pa的条件下真空冷冻干燥48h，粉碎过200目筛，即得一种燕窝小分子活性肽粉。
本实施例所得燕窝小分子活性肽粉能作为大众人群的一种功能膳食补充剂，尤其是对于体癍明显的女性群体有明显滑润皮肤的功效。制备的燕窝小分子活性肽干基纯度(蛋白肽含量)为92％，其中198～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽占总肽段质量分数的81％。
对比实施例1(无蜜蜂采食而实施的生物转化，将果葡糖浆换成蜂蜜)：
一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法，其步骤如下：
(1)取1kg燕窝用纯净水清洗，挑除壳、毛、黑点等杂质，压平整成片型后在无菌箱中添加15kg常温超纯水浸没润发5h，再次挑除杂质，燕窝连同润发水一起于-5℃进行缓慢冷冻，将冷冻冰块置于频率为500kHz超高频超声波发生器中处理12h，超声处理过程中冰水盘管循环降温处理使其始终处于37℃；
(2)将步骤(1)经超声波处理解聚后的燕窝液用60目滤布过滤去除不溶性物质，收集燕窝液14.5kg；加入13.1kg蜂蜜至燕窝液中混合均匀得燕窝蜜液，燕窝蜜液经真空低温(真空度-0.09～-0.10MPa，温度控制在48～56℃)浓缩至原体积的3/5，得燕窝蜜膏；
(3)将步骤(2)所得燕窝蜜膏加2倍体积水稀释，先用200目滤布过滤去除不溶性物质，再经纳滤膜及超滤膜分离去除包括果糖和葡萄糖在内的小分子，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽；
(4)步骤(3)所得截留物先在-35℃下速冻，然后在冷阱温度-45℃、真空度15Pa的条件下真空冷冻干燥48h，粉碎即得一种燕窝小分子活性肽粉。
本对比实施例因没有蜜蜂采食过程的生物转化，燕窝蛋白没有被蜜蜂生物转化，燕窝大分子蛋白因分子量大于1000道尔顿，基本上被完全分离；稀释的燕窝蜜膏中含有大量的果糖、葡萄糖因分子量仅为180道尔顿也基本上被精准分离，由此主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽也没有形成(因无蜜蜂采食产生生物转化降解，所以未形成燕窝小分子活性肽)，因此无蜜蜂采食而实施的生物转化的一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法是失败的。
对比实施例2：(无超高频超声波发生器处理，仅是缓冻和解冻处理)
一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法，其步骤如下：
(1)取1kg燕窝用纯净水清洗，挑除壳、毛、黑点等杂质，压平整成片型后在无菌箱中添加15kg常温超纯水浸没润发5h，再次挑除杂质，燕窝连同润发水一起于-5℃进行缓慢冷冻，将冷冻冰块缓慢解冻至无冰晶，得解冻物；
(2)将步骤(1)所得解冻物用60目滤布过滤去除不溶性物质，收集燕窝液14.5kg；加入13.1kg果葡糖浆至燕窝液中混合均匀得燕窝糖液，燕窝糖液经真空低温(真空度-0.09～-0.10MPa，温度控制在48～56℃)浓缩至原体积的3/5，得燕窝糖膏；
(3)将老的干丝瓜瓤固定在蜂箱底部，再将步骤(2)所得燕窝糖膏分散滴落于丝瓜瓤上使其不聚集成块，便于蜜蜂采食；待燕窝糖膏被蜜蜂采食完后收集蜂糖蜜；将蜂糖蜜加2倍体积水稀释，先用200目滤布过滤去除不溶性物质，再经纳滤膜及超滤膜分离去除包括果糖和葡萄糖在内的小分子，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽；
(4)步骤(3)所得截留物先在-35℃下速冻，然后在冷阱温度-45℃、真空度15Pa的条件下真空冷冻干燥48h，粉碎即得一种燕窝小分子活性肽粉。
本对比实施例因燕窝蛋白没有有效解聚，燕窝糖膏中燕窝蛋白分子太大，蜜蜂仅采食了少量经缓冻解冻的解聚蛋白，大量没有被采食的燕窝糖膏逐渐吸潮后慢慢染菌腐败，风味和品质已经败坏，后续技术工艺虽可继续实施，但失去了产品的商品价值。
对比实施例3：(使用频率为100kHz的超声波处理)
(1)取1kg燕窝用纯净水清洗，挑除壳、毛、黑点等杂质，压平整成片型后在无菌箱中添加19kg常温超纯水浸没润发3h，再次挑除杂质，燕窝连同润发水一起于-6℃进行缓慢冷冻，将冷冻冰块置于频率为100kHz超高频超声波发生器中处理6h，超声处理过程中冰水盘管循环降温处理使其始终处于32℃；
(2)将步骤(1)经超声波处理解聚后的燕窝液用60目滤布过滤去除不溶性物质，收集燕窝液18kg；加入16.4kg果葡糖浆至燕窝液中混合均匀得燕窝糖液，燕窝糖液经真空低温(真空度-0.09～-0.10MPa，温度控制在48～56℃)浓缩至原体积的2/5，得燕窝糖膏；
(3)将老的干丝瓜瓤固定在蜂箱底部，再将步骤(2)所得燕窝糖膏分散滴落于丝瓜瓤上使其不聚集成块，便于蜜蜂采食；待燕窝糖膏被蜜蜂采食完后收集蜂糖蜜；将蜂糖蜜加2倍体积水稀释，先用200目滤布过滤去除不溶性物质，再经纳滤膜及超滤膜分离去除包括果糖和葡萄糖在内的小分子，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽；
(4)步骤(3)所得截留物先在-35℃下速冻，然后在冷阱温度-45℃、真空度15Pa的条件下真空冷冻干燥48h，粉碎即得一种燕窝小分子活性肽粉。
本对比实施例因燕窝蛋白解聚量较小，燕窝糖膏中燕窝蛋白分子依然较大，蜜蜂仅采食了少量超声解聚和经缓冻解冻的解聚蛋白，大量没有被采食的燕窝糖膏逐渐吸潮后也会逐步染菌腐败，风味和品质渐渐败坏，后续技术工艺虽可继续实施，但产品品质劣变，同时可获得的小分子活性肽的含量太低，成本过高而失去了产品的商品价值。

Claims (4)

1.一种燕窝小分子活性肽的生物制备方法，其特征在于，其步骤如下：
（1）将干燕窝用纯净水清洗，挑除杂质，压平整成片型后在无菌箱中添加燕窝质量的15～20倍的常温超纯水浸没润发3～5h，再次挑除杂质，燕窝连同润发水一起于-6℃～-2℃进行缓慢冷冻，将冷冻冰块置于频率为400～500kHz超高频超声波发生器中处理6～12h，超声处理过程中冰水盘管循环降温处理使其始终处于32～37℃；
（2）将步骤（1）经超声波处理解聚后的燕窝液用60目滤布过滤去除不溶性物质，收集燕窝液；
按燕窝液：果葡糖浆=50～55：45～50的质量比加入果葡糖浆混合均匀得燕窝糖液，燕窝糖液经48～56℃低温浓缩至原体积的2/5～3/5，得燕窝糖膏；
（3）将干丝瓜瓤固定在蜂箱底部，再将步骤（2）所得燕窝糖膏分散滴落于丝瓜瓤上使其不聚集成块，便于蜜蜂采食；待燕窝糖膏被蜜蜂采食完后收集蜂糖蜜；将蜂糖蜜加水稀释，先用200目滤布过滤去除不溶性物质，再经滤膜分离去除包括果糖和葡萄糖在内的小分子，其主要截留分子量在189～1000道尔顿的燕窝小分子活性肽；
（4）步骤（3）所得截留物经速冻、真空冷冻干燥，即得燕窝小分子活性肽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述果葡糖浆为F42型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述燕窝来自马来西亚一级品白燕窝。
4.权利要求1-3任一所述方法得到的燕窝小分子活性肽作为一种功能膳食补充剂的应用。
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