CN113969301B - 一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法 - Google Patents
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Abstract
一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法，涉及微生物培养基技术领域。1)双酶酶解：往鲣鱼下脚料中加入去离子水，水浴，加入双酶酶解后，酶灭活，放置至室温，离心；双酶为风味蛋白酶和碱性蛋白酶；2)脱色处理：调节鲣鱼下脚料水解溶液pH 2～5，水浴，加入脱色剂处理，抽滤后得上清液，即鲣鱼水解脱色液；3)喷雾干燥制粉：将鲣鱼水解脱色液旋转蒸发浓缩至固形物含量为10％～30％，浓缩液喷雾干燥，收集得到蛋白胨粉末。作用条件温和、酶解程度可控。活性炭脱色能脱除色素等杂质，提高蛋白质纯度且脱色后有较好的产品外观。自制蛋白胨氨基氮含量高，在微生物培养实验中显示出良好的促生长效果。
Description
技术领域
本发明涉及微生物培养基技术领域，尤其是涉及一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法。
背景技术
鲣鱼(Skipjack tuna)俗称炸弹鱼，是金枪鱼类中经济价值较高的鱼种之一。近年来，鲣鱼产量达到约250万吨，占金枪鱼总量的56.7％。鲣鱼具有产量高、脂肪含量低、蛋白质含量丰富(最高可达26.14％)等优点[1-2]。鱼类蛋白质中氨基酸种类与人体蛋白质组成相似，含人体所需的各种氨基酸，且营养价值高。但与其他金枪鱼相比，鲣鱼肉质较酸、腥味重、口感差、红肉含量高，属低值金枪鱼[3-4]。鲣鱼在制作成金枪鱼罐头或者生鱼片的过程中，由于品质控制的原因产生大量的下脚料及副产品，废弃物占到原料40％-60％之多，这些下脚料通常被加工成低值鱼粉或者直接被丢弃，将鲣鱼下脚料加工成蛋白胨可以提高产品的附加值[5]。
蛋白胨是蛋白质经酸碱或酶部分水解得到的氨基酸、多肽的可溶性混合物，具有加热不凝固、不被饱和硫酸锌沉淀的特点[6-7]。蛋白胨来源有：植物来源、动物来源、微生物来源，并被广泛应用于抗生素、医药工业、发酵工业、生化制品及微生物学等领域[8]。酸碱法水解蛋白质虽然水解比较完全，但会产生有毒的副产物和消旋的氨基酸，同时由于需要酸碱中和，导致酸碱水解制备的蛋白胨灰分含量较高。蛋白胨常见的制备方法是酶水解法，其作用条件温和且具有较好的特异性，所制得的蛋白胨具有生物活性[9]。
参考文献：
[1]Dueri S,Bopp L,Maury O.Projecting the impacts of climate change onskipjack tuna abundance and spatial distribution[J].Global Change Biology,2014,20(3):742-753.
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发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述技术难题，提供一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法。采用双酶酶解鲣鱼下脚料，经活性炭脱色脱除色素，再通过喷雾干燥得到的鱼粉蛋白胨氨基氮含量高，且对微生物生长具有较好的促进作用。为鲣鱼下脚料的利用提供新途径，对提高鲣鱼废弃物的价值具有重要意义。
本发明包括以下步骤：
1)双酶酶解：往鲣鱼下脚料中加入去离子水，调节溶液pH为6.0～10.0，水浴，加入双酶酶解后，酶灭活，降至室温，离心，即得鲣鱼下脚料水解溶液；所述双酶为风味蛋白酶和碱性蛋白酶；
2)脱色处理：调节鲣鱼下脚料水解溶液pH为2～5，水浴，加入脱色剂进行脱色处理，抽滤后得上清液，即鲣鱼水解脱色液；
3)喷雾干燥制粉：将鲣鱼水解脱色液进行旋转蒸发浓缩至固形物含量为10％～30％，浓缩液喷雾干燥，收集得到蛋白胨粉末。
在步骤1)中，所述往鲣鱼下脚料中加入去离子水的料液比可为1︰2～1︰15g/mL；所述水浴的温度可为40～70℃，水浴的时间可为10～40min；所述风味蛋白酶︰碱性蛋白酶＝1︰3～3︰1，双酶的添加量可为1000～6000U/g，酶解的时间可为1～4h；所述酶灭活可在95℃下将酶灭活20min；所述离心可于8000r/min离心15min。
在步骤2)中，所述水浴可于40～70℃水浴20min；所述脱色剂可采用活性炭，脱色剂的加入量可为0.5％～4％，脱色处理的温度40～70℃，脱色处理的时间0.5～2h。
在步骤3)中，所述喷雾干燥的条件可为：进料流速300～700mL/h，进风口温度150～190℃，喷雾腔压缩空气流速0.3～0.7m3/h。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要有：
(1)本发明通过双酶酶解鲣鱼下脚料，其作用条件温和、酶解程度可控。
(2)本发明活性炭脱色能脱除色素等杂质，提高蛋白质纯度且脱色后有较好的产品外观。
(3)本发明喷雾干燥得到的鱼粉蛋白胨氨基氮含量高，对微生物生长具有较好的促进作用。
附图说明
图1为不同蛋白胨照片。其中，a为Tryptone为实验室用胰蛋白胨；b为Fish mealpeptone为实验室用鱼粉蛋白胨；c为Home-made fish meal peptone自制蛋白胨。
图2为不同蛋白胨对大肠杆菌生长影响效果图。
图3为不同蛋白胨对酿酒酵母生长影响效果图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明做进一步说明。但示例性的实施例仅仅用来说明本发明，并不对本发明的范围构成任何限制。
本发明实施例包括以下步骤：
(1)双酶酶解：按照料液比1︰2～1︰15g/mL往鲣鱼下脚料中加入去离子水，调节溶液pH为6.0～10.0，于40～70℃水浴30min，以双酶活力配比为1︰3～3︰1，加入1000～6000U/g的风味蛋白酶和碱性蛋白酶，酶解1～4h，然后在95℃下将酶灭活20min，放置至室温后于8000r/min离心15min；
(2)活性炭脱色处理：调节鲣鱼下脚料水解溶液pH为2～5，于40～70℃水浴20min，加入0.5％～4％的活性炭，处理0.5～2h，抽滤后得上清液，即鲣鱼水解脱色液；
(3)喷雾干燥制粉：将脱色溶液进行旋转蒸发浓缩至固形物含量为10％～30％，将浓缩液以300～700mL/h的进料流速送入喷雾干燥机，调节喷雾干燥机进风口温度为150～190℃，喷雾腔压缩空气流速为0.3～0.7m3/h，收集得到蛋白胨粉末。
以下给出具体实施例。
实施例1
(1)双酶酶解：按照料液比1︰6g/mL往鲣鱼下脚料中加入去离子水，调节溶液pH为6.0，于50℃水浴30min，以双酶活力配比为1︰2，加入3000U/g的风味蛋白酶和碱性蛋白酶，酶解3h，然后在95℃下将酶灭活20min，放置至室温后于8000r/min离心15min；
(2)活性炭脱色处理：调节鲣鱼下脚料水解溶液pH为5，于60℃水浴20min中加入4％的活性炭，处理0.5h，抽滤后得上清液，即鲣鱼下脚料水解后的脱色液；
(3)喷雾干燥制粉：将脱色溶液进行旋转蒸发浓缩至固形物含量为10％，将浓缩液以300mL/h的进料流速送入喷雾干燥机，调节喷雾干燥机进风口温度为150℃，喷雾腔压缩空气流速为0.5m3/h，收集得到蛋白胨粉末。
实施例2
(1)双酶酶解：按照料液比1︰5g/mL往鲣鱼下脚料中加入去离子水，调节溶液pH为6.0，于50℃水浴30min，以双酶活力配比为1︰1，加入4000U/g风味蛋白酶和碱性蛋白酶，酶解4h，然后在95℃下将酶灭活20min，放置至室温后于8000r/min离心15min；
(2)活性炭脱色处理：调节鲣鱼下脚料水解溶液pH为3，于40℃水浴20min中加入4％的活性炭，处理2h，抽滤后得上清液，即鲣鱼下脚料水解后的脱色液；
(3)喷雾干燥制粉：将脱色溶液进行旋转蒸发浓缩至固形物含量为15％，将浓缩液以300mL/h的进料流速送入喷雾干燥机，调节喷雾干燥机进风口温度为180℃，喷雾腔压缩空气流速为0.5m3/h，收集得到蛋白胨粉末。
实施例3
(1)双酶酶解：按照料液比1︰4g/mL往鲣鱼下脚料中加入去离子水，调节溶液pH为6.0，于50℃水浴10min，以双酶活力配比为1︰1，加入5000U/g的风味蛋白酶和碱性蛋白酶，酶解4h，然后在95℃下将酶灭活20min，放置至室温后于8000r/min离心15min；
(2)活性炭脱色处理：调节鲣鱼下脚料水解溶液pH为4，于55℃水浴20min中加入3％的活性炭，处理1h，抽滤后得上清液，即鲣鱼下脚料水解后的脱色液；
(3)喷雾干燥制粉：将脱色溶液进行旋转蒸发浓缩至固形物含量为20％，将浓缩液以300mL/h的进料流速送入喷雾干燥机，调节喷雾干燥机进风口温度为170℃，喷雾腔压缩空气流速为0.5m3/h，收集得到的蛋白胨粉末。
微生物培养：利用得到的蛋白胨粉末，以2％(w/v)的添加量配制LB培养基和YPD培养基，以市售的胰蛋白胨和鱼粉蛋白胨为对照组进行大肠杆菌和酿酒酵母的培养。图1为不同蛋白胨照片。其中，a为Tryptone为实验室用胰蛋白胨；b为Fish meal peptone为实验室用鱼粉蛋白胨；c为Home-made fish meal peptone自制蛋白胨。图2为不同蛋白胨对大肠杆菌生长影响效果图。图3为不同蛋白胨对酿酒酵母生长影响效果图。
本发明的优势在于采用双酶酶解鲣鱼下脚料，其作用条件温和、酶解程度可控，经活性炭脱色能脱除色素等杂质且有较好的产品外观，再通过喷雾干燥得到的鱼粉蛋白胨氨基氮含量高，并对微生物生长具有较好的促进作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，本发明的工艺同样适用于其他蛋白胨的制备，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润色，这些改进和润色也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）双酶酶解：往鲣鱼下脚料中加入去离子水，调节溶液pH为6.0～10.0，水浴，加入双酶酶解后，酶灭活，降至室温，离心，即得鲣鱼下脚料水解溶液；所述双酶为风味蛋白酶和碱性蛋白酶；所述往鲣鱼下脚料中加入去离子水的料液比为1︰2～1︰15 g/mL；所述风味蛋白酶︰碱性蛋白酶=1︰3～3︰1；所述水浴的温度为40～70℃，水浴的时间为10～40min；所述双酶的添加量为1000～6000 U/g，酶解的时间可为1～4 h；
2）脱色处理：调节鲣鱼下脚料水解溶液pH为2～5，水浴，加入脱色剂进行脱色处理，抽滤后得上清液，即鲣鱼水解脱色液；
3）喷雾干燥制粉：将鲣鱼水解脱色液进行旋转蒸发浓缩至固形物含量为10%～30%，浓缩液喷雾干燥，收集得到蛋白胨粉末。
2.如权利要求1所述一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法，其特征在于在步骤1）中，所述酶灭活是在95℃下将酶灭活20 min；所述离心可于8000 r/min 离心15 min。
3.如权利要求1所述一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法，其特征在于在步骤2）中，所述水浴是于40～70℃水浴20 min。
4.如权利要求1所述一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法，其特征在于在步骤2）中，所述脱色剂采用活性炭。
5.如权利要求1所述一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法，其特征在于在步骤2）中，所述脱色剂的加入量为0.5%～4%。
6.如权利要求1所述一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法，其特征在于在步骤2）中，所述脱色处理的温度40～70℃，脱色处理的时间0.5～2 h。
7.如权利要求1所述一种鲣鱼下脚料制备蛋白胨的方法，其特征在于在步骤3）中，所述喷雾干燥的条件为：进料流速300～700 mL/h，进风口温度150～190℃，喷雾腔压缩空气流速0.3～0.7 m3/h。
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