CN117918447A - 一种利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水产品加工技术领域，涉及一种利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法。一种利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，包括：将贝类加工废弃物烘干粉碎后抽滤去掉油脂；再进行酶解、调味、浓缩、烘干，研磨成干粉。本发明所述的方法所获得的蛋白粉比其他蛋白粉的制备方法获得的蛋白粉产量更大、生产工艺更简便，生产成本更低廉，蛋白粉纯度更高，风味更佳。
Description
技术领域
本发明属于水产品加工技术领域，涉及一种利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法。
背景技术
在贝类加工过程中会产生的大量(20％-30％)未被充分利用的副产物裙边，这些副产物裙边含有丰富的氨基酸、多糖、蛋白质、微量元素和无机物质，具有较高的营养价值和丰富的生理活性成分，是开发制备高附加值保健食品及功能性食品的理想原料。目前，市场上的贝类裙边制品仅有裙边小食品、裙边罐头等，只是简单地加工利用了其风味，未对其活性成分进行高值利用。开展贝类资源高值利用研究，提取、优化和改造它们含有独特功能物质开发成为新型生物制品，是贝类资源可持续利用的重要方向。
蛋白质是保证机体健康最重要的营养素，它是维持和修复机体以及细胞生长所必需的，它不仅影响机体组织如肌肉的生长，还参与激素的产生、免疫功能的维持、其它营养物质和氧的转运以及血红蛋白的生成、血液凝结等多方面，所以每天摄入足够的蛋白质是非常重要的。
一般脑力劳动者每天所需的蛋白质为每千克体重0.8－1.0克，从事大强度的运动员及健美爱好者的需要量则为他们的2-3倍。因为高强度的运动会不同程度地破坏肌细胞，引起肌肉蛋白的分解，蛋白质的及时补充能减少肌肉组织的破5坏，促进蛋白的合成，甚至超量恢复，从而使肌肉得到增长，力量得到提高。传统做法通过吃肉补充蛋白质往往会摄入过多的脂肪，引起体脂增加，甚至影响心血管的健康。
处于生长发育期的儿童需要大量的蛋白质满足身体发育的需要，怀孕妇女则需要大量的蛋白质以制造红血球和胎儿的发育，而传统的大鱼大肉的补法往往让许多女性生完孩子后仍然大腹便便，因为她们在补蛋白质的同时，也补进去了大量的脂肪。手术之后以及大病初愈的病人也需要大量的蛋白质以促进机体康复，提高免疫力。
另外食欲不好或消化功能不良的人以及通过节食方法来减肥者、素食主义者都可能蛋白质摄入不足，这不仅会导致儿童发育迟缓，影响机体水份代谢，还可能导致免疫功能低下，睡眠不良和贫血等多种疾病。在这些情况下，优质蛋白粉就成为一种良好的补充品。
目前现有技术中利用贝类副产物裙边加工蛋白粉的技术还停留在实验室研究阶段，主要是因为蛋白粉的产量较低，不适合工业生产。另外，由于贝类加工废弃物有腥味，加工出的蛋白粉风味不佳。因此，如何提高贝类副产物裙边加工蛋白粉的产率，改善加工产品的风味，是急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，该方法制备的蛋白粉产品产量高、风味佳。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种贝类加工废弃物蛋白粉的制备方法，
(1)将贝类加工废弃物烘干粉碎后加入其质量1-10倍体积的有机溶剂(W/V)，20-50℃震荡2-24小时提取油脂；
(2)抽滤去掉有机溶剂提取的油脂，留下固体粉末，置于烘箱内30-50℃烘干，得到脱脂原料粉末；
(3)向脱脂原料粉末中加入1-10倍体积清水(W/V)，获得原料原液；
(4)向原料原液中加入质量分数为0.1％-0.5％(W/V)的蛋白酶进行酶解，酶解温度20℃-55℃，酶解时间1-8小时，得到原料酶解液；
(5)将原料酶解液高温灭酶活后，减压浓缩至原体积的1/2-1/10，置于烘箱内烘干水分，再研磨成干粉，即得到贝类加工废弃物蛋白粉。
优选地，所述步骤(5)中，酶解液高温灭酶活后加入0.1％-1.0％柠檬汁(V/V)，1.0％-3.0％调味酒。
优选地，所述贝类加工废弃物为贝类外套膜。
优选地，所述蛋白酶选自胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、复合蛋白酶、胃蛋白酶、动物蛋白水解专用复合酶中的一种或几种的混合。
优选地，所述的有机溶剂选自乙醇、异丙醇中的一种或两种的混合。
优选地，所述的调味酒选自醋香调味酒、陈味调味酒、窖香调味酒、爽型调味酒、曲香调味酒、糟香调味酒、酱香调味酒、香浓调味酒、醇甜调味酒中的一种或几种的混合。
本发明的方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所获得的蛋白粉产量更大，每1千克原料可获得500克蛋白粉，产率≥50％；
(2)本发明所获得的蛋白粉生产工艺更简便，只需要将原料简单进行脱脂、酶解和去腥处理，即可获得蛋白粉产品；
(3)本发明所获得的蛋白粉生产成本更低廉，生产过程能耗低，使用原料为贝类加工废弃物；
(4)本发明所获得蛋白粉的粗蛋白含量大于等于60％，高于市售大豆蛋白粉中蛋白质的含量(55％)；
(5)本发明所获得蛋白粉中风味氨基酸含量高，蛋白粉的风味更佳；
(6)本发明首次将贝类加工废弃物作为蛋白粉的生产原料，不仅提高了贝类加工废弃物的经济价值，也解决了其带来的环境污染问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1本实施提供的利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，包括以下步骤：
1)将扇贝外套膜烘干粉碎后加入其质量10倍体积的无水乙醇(W/V)，30℃震荡24小时，提取油脂；
2)抽滤去掉乙醇提取的油脂，留下固体粉末，置于烘箱内30℃烘干至恒重，得到脱脂扇贝外套膜粉末；
3)向脱脂扇贝外套膜粉末中加入5倍体积清水(W/V)，获得原料原液；
4)向原料原液中加入质量分数为0.1％(W/V)的动物蛋白水解专用复合酶进行酶解，酶解温度50℃，酶解时间4小时，得到原料酶解液；
5)原料酶解液高温灭酶活后，加入0.1％柠檬汁(V/V)，1.0％酱香调味酒，减压浓缩至原体积的1/2，置于烘箱内烘干水分，再研磨成干粉，即得到扇贝裙边(外套膜)蛋白粉。
对该实施例中制备的蛋白粉进行检测，粗蛋白含量检测方法参见《GB 5009.5》，氨基酸含量检测参见《GB 5009.124》。
由表1和表2可知，扇贝外套膜蛋白粉中粗蛋白含量可达74.62％，风味氨基酸的含量可达34.49％。
表1扇贝外套膜蛋白粉中粗蛋白含量
表2扇贝外套膜蛋白粉中风味氨基酸含量
实施例2
本实施提供的利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，包括以下步骤：
1)将花蛤外套膜烘干粉碎后加入其质量5倍体积的异丙醇(W/V)，40℃震荡提取油脂；
2)抽滤去掉异丙醇提取的油脂，留下固体粉末，置于烘箱内50℃烘干至恒重，得到脱脂花蛤外套膜粉末；
3)向脱脂花蛤外套膜粉末中加入10倍体积清水(W/V)，获得原料原液；
4)向原料原液中加入质量分数为0.5％(W/V)的风味蛋白酶进行酶解，酶解温度55℃，酶解时间8小时，得到原料酶解液；
5)原料酶解高温灭酶活后，加入0.5％柠檬汁(V/V)，2.0％醋香调味酒，减压浓缩至原体积的1/5，置于烘箱内烘干水分，再研磨成干粉，即得蛤蜊裙边(外套膜)蛋白粉。
对该实施例中制备的蛋白粉进行检测，粗蛋白含量检测方法参见《GB 5009.5》。
由表3可知，花蛤外套膜蛋白粉中粗蛋白含量可达61.38％。
表3花蛤外套膜蛋白粉中粗蛋白含量
对比例1
将实施例1中所获得的蛋白粉与市售蛋白粉进行比较(表4)，发现本发明所获得的蛋白粉中粗蛋白的含量与市售中粮蛋白粉中粗蛋白的含量无显著性差异(P≥0.05)，远高于市售汤臣倍健蛋白质粉(P＜0.05)。粗蛋白含量检测方法参见《GB 5009.5》，氨基酸含量检测参见《GB 5009.124》。
由表5可知，本发明所获得的扇贝裙边蛋白粉中，每一种风味氨基酸的含量都要高于市售蛋白粉，因此，本发明所获得的蛋白粉的风味更佳。
表4不同产品中粗蛋白含量
*与扇贝外套膜蛋白粉相比存在显著性差异(P＜0.05)
表5不同蛋白粉产品中风味氨基酸含量
对比例2
将实施例1中所获得的蛋白粉与市售乳清蛋白粉进行比较(表6)，发现本发明所使用的蛋白粉生产工艺，每1千克原料可获得500克以上的蛋白粉，原料到产品的产出率≥50％，而市售的乳清蛋白粉的原料到产品的产出率仅为0.69％(参考信息来源：https://m.bilibili.com/video/BV1zH4y1D7R4)。由表6可知，本发明所使用的原料和生产方法使蛋白粉生产的产率大大提升。
表6不同原料产蛋白粉的产率
Claims (6)
1.一种利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，其特征在于，包括：
(1)将贝类加工废弃物烘干粉碎后加入其质量1-10倍体积的有机溶剂(W/V)，20-50℃震荡2-24小时提取油脂；
(2)抽滤去掉有机溶剂提取的油脂，留下固体粉末，置于烘箱内30-50℃烘干，得到脱脂原料粉末；
(3)向脱脂原料粉末中加入1-10倍体积清水(W/V)，获得原料原液；
(4)向原料原液中加入质量分数为0.1％-0.5％(W/V)的蛋白酶进行酶解，酶解温度20℃-55℃，酶解时间1-8小时，得到原料酶解液；
(5)将原料酶解液高温灭酶活后，减压浓缩至原体积的1/2-1/10，置于烘箱内烘干水分，再研磨成干粉，即得到贝类加工废弃物蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，酶解液高温灭酶活后加入0.1％-1.0％柠檬汁(V/V)，1.0％-3.0％调味酒。
3.根据权利要求1所述的利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，其特征在于，所述贝类加工废弃物为贝类外套膜。
4.根据权利要求1所述的利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，其特征在于，所述蛋白酶选自胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、复合蛋白酶、胃蛋白酶、动物蛋白水解专用复合酶中的一种或几种的混合。
5.根据权利要求1所述的利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自乙醇、异丙醇中的一种或两种的混合。
6.根据权利要求1所述的利用贝类加工废弃物制备蛋白粉的方法，其特征在于，所述的调味酒选自醋香调味酒、陈味调味酒、窖香调味酒、爽型调味酒、曲香调味酒、糟香调味酒、酱香调味酒、香浓调味酒、醇甜调味酒中的一种或几种的混合。
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