本發(fā)明屬于牡蠣深加工領(lǐng)域,具體涉及一種從牡蠣酶解液中快速分離牡蠣肽的方法。
背景技術(shù):
牡蠣是世界上第一大養(yǎng)殖貝類,也是我國四大海水養(yǎng)殖貝類之一,沿海各個省份均有分布。牡蠣不僅營養(yǎng)豐富,而且還具有味道鮮、功效好等特點,備受消費者的喜愛。
牡蠣肉中含有豐富的蛋白質(zhì)(45~57%)、脂肪(7~11%)和糖原(19~38%),此外,還含有充足的維生素和鋅、鈣、硒、鐵等礦物質(zhì)。牡蠣蛋白是一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),含有豐富的氨基酸,必需氨基酸完全程度和質(zhì)量比例優(yōu)于人乳和牛乳,除了人體必需的20種常用氨基酸外,還含有β-氨基丙酸、γ-氨基丁酸、鳥氨酸、?;撬岬榷喾N具有重要生理價值的氨基酸。牡蠣肉中糖原含量豐富,是組織能源的一種儲備形式。糖原可以被機體直接吸收,減輕胰臟負擔,也具有改善心臟及血循環(huán)、抗疲勞和增強肝臟功能等功效。牡蠣中的脂肪多為具有生理活性的復(fù)合磷脂、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等不飽和脂肪酸。
《本草綱目》記載:牡蠣肉“多食之,能滋潤皮膚,補腎壯陽,并能治虛,解丹毒”。牡蠣及其提取物具有降血糖、降血壓、降血脂、增強免疫力、抗疲勞、抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、抑菌和護肝的功能等多重生理活性。
牡蠣捕撈后極易被微生物污染而腐敗變質(zhì),保藏期短,且牡蠣保鮮貯運鏈條不完善,長時間保存和遠距離運輸均存在困難,導(dǎo)致牡蠣的開發(fā)利用受到限制。運用生物酶解加工技術(shù)處理牡蠣,能夠增加產(chǎn)品附加值,制備的酶解產(chǎn)物含有豐富的小肽、多肽和氨基酸等營養(yǎng)成分,具有多重生理功能價值,可用于生產(chǎn)功能性肽等保健品。
已有研究表明牡蠣肽在壯陽、抗腫瘤、抗氧化、降血壓、降血糖、增強機體免疫等方面具有特殊的生理活性。但是在實際生產(chǎn)中,牡蠣肽的分離提取存在極大困難。牡蠣蛋白酶解液中含有多肽和未降解的蛋白、油脂和糖類等復(fù)雜組分,形成穩(wěn)定的乳化體系,單獨采用離心或抽濾分離的效果均不佳。采用離心技術(shù)分離時,牡蠣蛋白酶解液水相和油相界面不清,難以分離,嚴重影響酶解產(chǎn)物的分離,目標肽得率不高。而抽濾分離牡蠣肽耗時過長,在加工過程中易發(fā)生變質(zhì),產(chǎn)能低。
因此,采用工藝簡單、操作簡便、成本低廉的方法分離提取活性物質(zhì),具有較大的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。酶解技術(shù)無需特殊設(shè)備,且其反應(yīng)特異性強、高效、條件溫和、易于控制、安全性較高,且有大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的潛力。而真空抽濾分離技術(shù)操作方便快捷,可連續(xù)不間斷運作,分離效率高,將其與酶解技術(shù)結(jié)合高效快速分離牡蠣肽具有可操作性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的首要目的在于提供一種從牡蠣酶解液中快速分離牡蠣肽的方法,該方法的要點在于加入乳化劑促使脂肪酶與牡蠣酶解產(chǎn)物的充分接觸,通過脂肪酶水解作用降解牡蠣酶解體系中的脂肪組分,促使牡蠣酶解產(chǎn)物破乳使得油脂與水相分離;然后采用細胞壁多糖和活性炭高效吸附酶解體系中的水不溶物,并在濾膜上形成濾餅,實現(xiàn)牡蠣肽的快速分離。
本發(fā)明的另一目的在于提供由上述方法制得的牡蠣肽。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種從牡蠣酶解液中快速分離牡蠣肽的方法,包括以下步驟:
(1)牡蠣酶解體系的破乳:往滅酶后的牡蠣酶解液中加入乳化劑,調(diào)節(jié)牡蠣酶解液pH值至7.0~8.0,加入脂肪酶,充分混勻,在35~50℃下保溫水解4~8h,滅酶,得到牡蠣二次酶解產(chǎn)物;以牡蠣酶解液質(zhì)量(干物質(zhì)計)為計算基準,乳化劑的加入量占0.10~0.35%,脂肪酶的加入量占1.0~2.0%;
(2)牡蠣肽的分離:往二次酶解產(chǎn)物中加入酵母細胞壁多糖和活性炭,在50~60℃保溫中振蕩0.5~1.5h,采用0.5μm濾膜真空抽濾,收集濾過液,得牡蠣肽液;真空濃縮至固形物為35~45%,進行噴霧干燥,得到牡蠣肽;
步驟(1)中所述的牡蠣酶解液是以牡蠣肉為原料,加入蛋白酶酶解后得到的;
所述的蛋白酶優(yōu)選木瓜蛋白酶、胰酶或堿性蛋白酶;蛋白酶的加入量是牡蠣肉質(zhì)量的0.2-0.4%,優(yōu)選在pH值6.0-7.0、溫度50-60℃下酶解5-6h;
步驟(1)中所述的乳化劑優(yōu)選單甘脂和/或蔗糖酯;
步驟(1)所述的調(diào)節(jié)牡蠣酶解液pH值是用0.5mol/L的NaOH溶液或HCl溶液調(diào)節(jié);
步驟(1)中所述的脂肪酶優(yōu)選諾維信公司的磷脂酶A1(Lecitase Ultra);
步驟(1)中所述的充分混合是指采用轉(zhuǎn)速120r/min以上快速攪拌酶解體系使之與脂肪酶充分接觸;
步驟(1)所述的滅酶是將反應(yīng)體系在95℃下加熱15min;
步驟(2)中所述的酵母細胞壁多糖的加入量占牡蠣二次酶解產(chǎn)物質(zhì)量的0.5~1.0%;
步驟(2)所述的活性炭的加入量占牡蠣二次酶解產(chǎn)物質(zhì)量的0.5~1.5%。
由上述方法制得的牡蠣肽為乳白色或淡黃色粉末。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果:
(1)由于牡蠣蛋白酶解液中的蛋白和多肽具有較強的乳化特性,在水體系中易與牡蠣中的磷脂等油脂發(fā)生相互作用形成乳濁液,使得油水難以分離,導(dǎo)致酶解產(chǎn)物難于分離:若采用離心機對牡蠣蛋白酶解液直接進行分離,由于沉淀與清液界面不清,分離效果較差,效率低下;若采用過濾法分離,乳濁液中的油脂會堵塞濾孔,導(dǎo)致無法分離。本發(fā)明方法利用脂肪酶對酶解體系中的脂肪進行水解,破壞酶解體系中的乳化平衡,促使水相和油相分離。該法水解條件溫和、過程安全可控,可實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
(2)本發(fā)明加入的乳化劑可增加脂肪酶與脂肪的接觸面積,提高脂肪酶酶解效率,充分水解脂肪,實現(xiàn)油水分離;
(3)本發(fā)明采用酵母細胞壁多糖和活性炭作為吸附劑和助濾劑,一方面可促使濾餅形成,加速水相的過濾,實現(xiàn)牡蠣肽的快速分離;另一方面可吸附牡蠣肽中的腥味和苦味,以及可起到脫色的作用。
(4)本發(fā)明工藝簡單、操作簡便、生產(chǎn)成本低、沒有任何污染、蛋白回收率高,所得蛋白多肽類物質(zhì)品質(zhì)高,可廣泛應(yīng)用于保健品、調(diào)味品等食品領(lǐng)域中。
附圖說明
圖1是實施例和對比例產(chǎn)品的蛋白回收率對比圖。
圖2是實施例和對比例產(chǎn)品的抽真空過濾耗時對比圖。
圖3是實施例和對比例產(chǎn)品的脂肪含量對比圖。
圖4是實施例和對比例產(chǎn)品的肽含量對比圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述,但本發(fā)明的實施方式不限于此。
本發(fā)明實施例中所涉及的試驗指標其實驗方法如下:
粗蛋白的測定:
凱氏定氮法測定/GB 5009.5-2010。
抽真空過濾耗時的測定:
取1kg牡蠣二次酶解液加入一定量酵母細胞壁多糖和活性炭,在50℃~60℃保溫中振蕩0.5~1.5h后,采用0.5μm濾膜真空抽濾時,從開始抽濾起計時,直至酶解液全部濾過,記錄總耗時。
脂肪的測定:
索式抽提法測定/GB/T 5009.6-2003。
游離氨態(tài)氮含量的測定:
采用甲醛電位滴定法測定樣品的游離氨態(tài)氮含量,以蒸餾水為空白對照,取2g樣品,加入蒸餾水至80g,以0.1mol/L的NaOH滴定至pH值8.2,加入10mL甲醛,繼續(xù)滴定至pH 9.2,得空白對照組和樣品加入甲醛后消耗的NaOH體積V0及Vi。產(chǎn)物的游離氨態(tài)氮含量為:
游離氨肽氮含量(%)=(Vi-V0)×0.7×100%
肽含量的測定:
取2ml酶解液(蛋白含量約20mg/ml),加入等體積的10%的TCA溶液,混合均勻后靜置30min,然后4000r/min條件下離心10min,取上清液分別測定總氮含量和游離氨氮含量。則肽含量為:
實施例1
一種從牡蠣酶解液中快速分離牡蠣肽的方法,包括以下步驟:
(1)新鮮牡蠣肉清洗干凈,按質(zhì)量比1:1加水攪拌混合,過膠體磨得到牡蠣漿液;然后調(diào)節(jié)體系pH值至7.0,加入牡蠣肉質(zhì)量0.2%的木瓜蛋白酶,在55℃下水解6小時,然后在90℃下加熱15min滅酶,得牡蠣酶解液;
(2)往滅酶后的牡蠣酶解液中加入牡蠣酶解液質(zhì)量(干物質(zhì)計)0.15%的蔗糖酯和0.15%的單甘脂,調(diào)節(jié)牡蠣酶解液pH值至8.0,加入牡蠣酶解液質(zhì)量(干物質(zhì)計)1.0%的脂肪酶,充分混勻,在35℃下保溫水解8h,然后在95℃下加熱15min滅酶,得到牡蠣二次酶解產(chǎn)物;
(2)往二次酶解產(chǎn)物中加入牡蠣二次酶解產(chǎn)物質(zhì)量1.0%的酵母細胞壁多糖和0.5%的活性炭,在55℃保溫中振蕩1.0h,采用0.5μm濾膜真空抽濾,收集濾過液,得牡蠣肽液;真空濃縮至固形物為35%,進行噴霧干燥,得到牡蠣肽1。
實施例2
一種從牡蠣酶解液中快速分離牡蠣肽的方法,包括以下步驟:
(1)新鮮牡蠣肉清洗干凈,按質(zhì)量比1:1加水攪拌混合,過膠體磨得到牡蠣漿液;然后調(diào)節(jié)體系pH值至6.0,加入牡蠣肉質(zhì)量0.2%的胰酶,在50℃下水解5小時,然后在90℃下加熱15min滅酶,得牡蠣酶解液;
(2)牡蠣酶解體系的破乳:往滅酶后的牡蠣酶解液中加入牡蠣酶解液質(zhì)量(干物質(zhì)計)0.08%的蔗糖酯和0.12%的單甘脂,調(diào)節(jié)牡蠣酶解液pH值至7.0,加入牡蠣酶解液質(zhì)量(干物質(zhì)計)1.5%的脂肪酶,充分混勻,在40℃下保溫水解6h,然后在95℃下加熱15min滅酶,得到牡蠣二次酶解產(chǎn)物;
(2)往二次酶解產(chǎn)物中加入牡蠣二次酶解產(chǎn)物質(zhì)量0.8%的酵母細胞壁多糖和1.0%的活性炭,在60℃保溫中振蕩0.5h,采用0.5μm濾膜真空抽濾,收集濾過液,得牡蠣肽液;真空濃縮至固形物為40%,進行噴霧干燥,得到牡蠣肽2。
實施例3
一種從牡蠣酶解液中快速分離牡蠣肽的方法,包括以下步驟:
(1)新鮮牡蠣肉清洗干凈,按質(zhì)量比1:1加水攪拌混合,過膠體磨得到牡蠣漿液;然后調(diào)節(jié)體系pH值至6.5,加入牡蠣肉質(zhì)量0.4%的堿性蛋白酶,在60℃下水解5小時,然后在90℃下加熱15min滅酶,得牡蠣酶解液;
(2)往滅酶后的牡蠣酶解液中加入牡蠣酶解液質(zhì)量(干物質(zhì)計)0.05%的蔗糖酯和0.05%的單甘脂,調(diào)節(jié)牡蠣酶解液pH值至7.5,加入牡蠣酶解液質(zhì)量(干物質(zhì)計)2.0%的脂肪酶,充分混勻,在35℃下保溫水解4h,然后在95℃下加熱15min滅酶,得到牡蠣二次酶解產(chǎn)物;
(2)牡蠣肽的分離:往二次酶解產(chǎn)物中加入牡蠣二次酶解產(chǎn)物質(zhì)量1.0%的酵母細胞壁多糖和1.5%的活性炭,在50℃保溫中振蕩1.5h,采用0.5μm濾膜真空抽濾,收集濾過液,得牡蠣肽液;真空濃縮至固形物為45%,進行噴霧干燥,得到牡蠣肽3。
對比例1
一種從牡蠣酶解液中分離牡蠣肽的方法,包括以下步驟:
(1)新鮮牡蠣肉清洗干凈,按質(zhì)量比1:1加水攪拌混合,過膠體磨得到牡蠣漿液;然后調(diào)節(jié)體系pH值至7.0,加入牡蠣肉質(zhì)量0.2%的木瓜蛋白酶,在55℃下水解6小時,然后在90℃下加熱15min滅酶,得牡蠣酶解液;
(2)將滅酶后的牡蠣酶解液在4℃的條件下5000r/min下離心15min,取上清液,得牡蠣肽液;真空濃縮至固形物為35%,進行噴霧干燥,得到牡蠣肽A。
對比例2
一種從牡蠣酶解液中分離牡蠣肽的方法,包括以下步驟:
(1)新鮮牡蠣肉清洗干凈,按質(zhì)量比1:1加水攪拌混合,過膠體磨得到牡蠣漿液;然后調(diào)節(jié)體系pH值至7.0,加入牡蠣肉質(zhì)量0.2%的木瓜蛋白酶,在55℃下水解6小時,然后在90℃下加熱15min滅酶,得牡蠣酶解液;
(2)往牡蠣酶解液中加入其質(zhì)量1.0%的酵母細胞壁多糖和0.5%的活性炭,在55℃保溫中振蕩1.0h,采用0.5μm濾膜真空抽濾,收集濾過液,得牡蠣肽液;真空濃縮至固形物為35%,進行噴霧干燥,得到牡蠣肽B。
牡蠣酶解液的工業(yè)化生產(chǎn)要求分離效果好、生產(chǎn)效率高,且能夠連續(xù)操作。蛋白回收率是評價酶解液生產(chǎn)能力的重要指標。
由圖1可知,采用本發(fā)明方法對牡蠣酶解液進行分離時,獲得的牡蠣肽(牡蠣肽1、2、3)的蛋白回收率顯著高于對比例的牡蠣肽(牡蠣肽A和B),實現(xiàn)了對原料的高值利用。主要是因為本發(fā)明中,通過乳化劑的輔助使脂肪酶與酶解系統(tǒng)中的油脂充分接觸,利用脂肪酶酶解牡蠣蛋白酶解液中的磷脂等脂肪,破壞蛋白和脂肪的相互作用,降低乳狀液的穩(wěn)定性,從而使油水分離開,利于牡蠣肽的分離。而對比例1中,采用離心技術(shù)可以去除牡蠣酶解液的主要雜質(zhì),但是沉淀與清液界面不清,分離效果較差,蛋白回收率低。對比例2中采用盡管采用本發(fā)明專利中的活性炭和酵母細胞壁多糖吸附輔助過濾,但由于牡蠣酶解產(chǎn)物中乳化穩(wěn)定性較好,分離仍不理想,仍有部分油脂通過濾紙進入牡蠣肽中,從而降低了牡蠣肽的蛋白回收率。表明采用本專利中的脂肪酶水解結(jié)合吸附過濾分離在分離牡蠣肽中具有顯著的優(yōu)勢。
牡蠣酶解液中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),在生產(chǎn)中長時間加工處理易感染微生物導(dǎo)致腐敗變質(zhì)。因此,簡化分離工藝,縮短分離提取時間具有重要意義。
如圖2所示,實施例1-3的分離時間較對比例2顯著縮短。實施例與對比例最大的區(qū)別在于實施例采用了本發(fā)明中的乳化劑輔助脂肪酶水解牡蠣酶解液中脂肪組分,促使乳液失穩(wěn),分離速度加快,提高抽濾效率,降低開發(fā)和加工成本。對比例2中牡蠣蛋白酶解液乳化穩(wěn)定性好,在過濾過程中,乳濁液中的油脂會堵塞濾孔,水分被鎖在乳液體系中難以分離出來,隨著時間的延長分離難度越大,甚至導(dǎo)致無法分離。因此,單獨采用真空抽濾分離牡蠣肽(牡蠣肽B),分離時間過長,不適于工業(yè)生產(chǎn)。
目標牡蠣肽的純度直接反映了產(chǎn)品的品質(zhì),決定了產(chǎn)品的銷售價格。由圖3和圖4可看出,本發(fā)明中分離方法獲得的牡蠣肽(牡蠣肽1、2、3)含量肽含量高,脂肪含量低。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式,但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。