一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，將富含蛋白的尾段、魚頭等下腳料與蒸煮液混合粉碎，經(jīng)離心獲得可直接酶解的蛋白源；添加1%-1.5%（w/v）風(fēng)味蛋白酶，調(diào)節(jié)pH為6.0、溫度為50℃，水解5h后，依次經(jīng)離心、超濾、濃縮和冷凍干燥，即得到抗氧化肽。通過本發(fā)明制備的鯖魚酶解多肽，具有良好的抗氧化活性。本發(fā)明以鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物為原料，利用酶解方法制備抗氧化肽，實現(xiàn)了水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物的綠色環(huán)保、高值化利用，而且制備工藝簡單，制得的抗氧化肽活性強(qiáng)。
【專利說明】一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能性食品加工技術(shù)或生物制藥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法。
【背景技術(shù)】
[0002](I)我國水產(chǎn)加工蒸煮液及副產(chǎn)物產(chǎn)量巨大亟待開發(fā)
《2011漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》顯示，我國大陸地區(qū)2010年出口魚罐頭9.8萬噸，在水產(chǎn)罐頭尤其是魚罐頭生產(chǎn)中，會產(chǎn)生大量蒸煮液和下腳料，每年我國魚類加工中總計有近百萬噸蒸煮液亟待開發(fā)，而低值處理作飼料或拋棄的下腳料則達(dá)幾百萬噸。目前企業(yè)因為缺乏有效的技術(shù)手段，多數(shù)采用直接排放，對我國水體環(huán)境持續(xù)造成污染和破壞；而這些蒸煮液里富含優(yōu)質(zhì)魚油和蛋白，未能得到高效利用，也增加了魚罐頭等產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，成了制約魚類加工企業(yè)發(fā)展的重要因素之一。
[0003]魚類加工蒸煮液及下腳料中蛋白的回收和加工能給企業(yè)帶來很高的直接經(jīng)濟(jì)收益。研究表明，金槍魚蒸煮液中蛋白含量達(dá)4%，每年臺灣省光金槍魚罐頭加工所產(chǎn)生的蒸煮液中就至少含有400噸優(yōu)質(zhì)蛋白。魚類加工下腳料中含有的蛋白含量更是可高達(dá)20%以上。魚類加工蒸煮液及下腳料中的蛋白是生物活性肽的優(yōu)質(zhì)來源，水產(chǎn)蛋白源生物活性肽具有多種生理功能。因此回收蒸煮液和下腳料中蛋白，酶解蛋白制備生物活性肽，有助于魚類加工企業(yè)實現(xiàn)蒸煮液和下腳料的環(huán)?；?、高值化開發(fā)，延長魚類加工企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，提升企業(yè)的競爭力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，為低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展作貢獻(xiàn)。
[0004](2)國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
目前海洋生物活性肽的提取方法主要有3種:溶劑萃取、微生物發(fā)酵和酶水解。由于酶水解法沒有有機(jī)溶劑及有毒的化學(xué)品的殘留已成為食品和制藥工業(yè)的首選方法。在酶法制備的過程中若要獲得理想的提取率，蛋白酶的選擇、酶解條件的選擇、分離技術(shù)這三方面至關(guān)重要。
[0005]①水解酶的選擇
目前在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用比較廣泛的蛋白酶主要有胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、組織蛋白酶、胃蛋白酶和枯草桿菌蛋白酶等內(nèi)肽酶。由于不同的蛋白酶酶切位點(diǎn)不同，同一蛋白片段在使用不同蛋白酶酶解后，所得的產(chǎn)物生物性質(zhì)將差異很大，因此開發(fā)特定功能的生物活性肽時要根據(jù)要求選擇合適的一種或幾種蛋白酶。
[0006]②酶解條件的研究
酶解的時間、最適pH、最適溫度以及加酶量、料液比是影響最終多肽得率的重要因素。首先，酶解時間對多肽得率至關(guān)重要，在酶解過程中多肽得率呈現(xiàn)了 4個階段:迅速上升階段，緩慢增長階段，穩(wěn)定階段，輕微下降階段。其中穩(wěn)定階段多肽含量最高。因此，在酶解過程中，必須掌握好酶解時間。其次，蛋白酶的最適作用溫度、PH對多肽得率影響顯著。在不同的反應(yīng)體系中，要根據(jù)底物濃度、種類及緩沖液等因素來設(shè)定蛋白酶的最適作用溫度、PH等反應(yīng)條件。[0007]③酶解產(chǎn)物的分離純化研究
酶法水解后蛋白質(zhì)分解成長度不一的肽鏈，但生物活性肽的分子量大小在很大程度上決定其生物特性，所以要獲得特定功能特性的生物活性肽，分子量是較重要的因素之一。酶法水解后如何提純是酶法制備工藝的重中之重，目前常用的分離純化方法有超濾法、離子交換層析法、凝膠過濾柱層析、毛細(xì)管電泳、吸附分離、反滲透，以及一些方法的聯(lián)用技術(shù)。超濾法分離技術(shù)是通過采用適當(dāng)規(guī)格的超濾膜來分離純化出理想分子量大小的肽類，超濾法不但可以純化多肽而且對多肽起到一定的濃縮作用，這種方法操作簡單，因此成為目前眾多研究者的首選方法。但超濾法一般得到特定分子量的多肽片段，要想獲得單一成分，還需要通過交換層析技術(shù)與其它色譜技術(shù)相結(jié)合，然后通過電泳、氨基酸分析儀、質(zhì)譜等來檢測其純度。
[0008]目前實驗室制備生物活性肽的方法還不適合工業(yè)化生產(chǎn)，在選擇合適的蛋白酶條件下，應(yīng)通過控制酶解過程各個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。目前已報道兩種制備海洋生物活性肽的較有效方法:一是可以使用一個三酶系統(tǒng)使酶進(jìn)行連續(xù)水解；二是將多步循環(huán)膜反應(yīng)器和超濾膜系統(tǒng)聯(lián)合使用，使酶連續(xù)水解。多步循環(huán)膜反應(yīng)器技術(shù)裝備和超濾膜系統(tǒng)的聯(lián)用是近年來一種新興的分離生物活性物質(zhì)的方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。[0009]④利用酶解魚罐頭副產(chǎn)物制備生物活性肽的國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 有關(guān)魚罐頭加工副產(chǎn)物中蛋白深度開發(fā)的研究工作目前開展的還較少，還缺乏成功完
成產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的報道。臺灣學(xué)者對金槍魚罐頭加工中的蒸煮液，通過酶解方法制備生物活性肽，從抗氧化和降血壓活性兩個方面開展了較多試驗性研究工作；溫州農(nóng)科院鄭曉杰等對鍉魚蒸煮液的真空濃縮工藝進(jìn)行了研究；中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所的周曉蕾等研究了超濾法濃縮鍉魚加工蒸煮液的工藝，溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院食品科學(xué)研究所的徐靜等將鍉魚蒸煮液用蛋白酶酶解，優(yōu)化了酶解工藝，但尚未就酶解產(chǎn)物開展理化或功能性研究。總體來說，目前對魚類加工蒸煮液及下腳料的利用還比較有限，對蛋白的高效回收還少有涉及，對蛋白的深加工還比較缺乏，研究工作還基本處于實驗室階段，酶解魚類加工蒸煮液及下腳料制備生物活性肽的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)還有待開展。
[0010](3)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響
項目首先是解決困擾水產(chǎn)加工業(yè)尤其是魚類加工業(yè)的嚴(yán)重環(huán)境污染問題；同時，利用水產(chǎn)加工副產(chǎn)物生產(chǎn)生物活性肽，將為整個產(chǎn)業(yè)帶來高額附加值。《中國保健食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》顯示，2011年我國保健食品銷售額達(dá)1000億元，且呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的發(fā)展態(tài)勢。和世界其他地區(qū)和國家的保健品市場相比，中國保健食品市場發(fā)展空間還很大。據(jù)統(tǒng)計:中國消費(fèi)者平均用于保健品方面的花費(fèi)占其總支出的0.07%，而歐美國家的消費(fèi)者平均用于保健品方面的花費(fèi)占其總支出的25%，相差甚遠(yuǎn)，這充分說明中國保健品市場的可發(fā)展?jié)摿薮?。本項目中生產(chǎn)的抗氧化生物活性肽，可用于生產(chǎn)安全性好、功能豐富、實用性強(qiáng)的保健品，其市場潛力巨大。
[0011]鯖魚是世界遠(yuǎn)洋漁業(yè)的重要作業(yè)魚種之一。在鯖魚罐頭加工過程中產(chǎn)生大量的蒸煮液以及魚頭、魚尾等下腳料，這些副產(chǎn)物中的蛋白含量很高，可以作為良好的蛋白質(zhì)來源。綜合、高效利用鯖魚罐頭副產(chǎn)物具有重要的意義，對魚罐頭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也具有重要的意義。本項目的實施，將推動具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)、裝備研制，突破國外技術(shù)壁壘，填補(bǔ)我國行業(yè)空白，降低環(huán)境污染，提高資源綜合利用率，延長魚類加工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，提高魚類加工業(yè)行業(yè)的利潤，提升企業(yè)的創(chuàng)新能力和競爭力，對推進(jìn)魚類加工行業(yè)魚罐頭加工副產(chǎn)物的高值化利用及其關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，高效利用魚類加工下腳料及蒸煮液，制備具有抗氧化能力的生物活性肽。
[0013]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，包括以下步驟:
1)以鯖魚罐頭加工產(chǎn)生的副產(chǎn)物蒸煮液以及下腳料作為原料，混合粉碎后通過離心去除上層油；
2)將步驟I)的溶液置于酶解罐中，添加重量體積比為1%_1.5%(w /v)的風(fēng)味蛋白酶，調(diào)節(jié)PH為6.0，溫度為50°C，水解5h，得水解液；
3)將步驟2)所得的酶解產(chǎn)物經(jīng)滅酶處理得酶解液，將酶解液依次經(jīng)離心、超濾、濃縮和冷凍干燥，即得到抗氧化肽。
[0014]所述步驟I)中的離心條件為:4000 r/min> 15 °C、5 min。
[0015]所述步驟I)中的下腳料為魚頭或魚尾。
[0016]所述步驟3)中的滅酶處理條件為:將步驟2)所得的酶解產(chǎn)物升溫至95_100°C，并于此溫度保持10-15 min，再冷卻至0-15°C以終止酶反應(yīng)，然后離心，取上清液作為酶解液。
[0017]所述步驟3)的超濾的具體過程為:將所述酶解液于0.1SMPa的工作壓力和45°C的工作溫度下采用截留分子量為10 KDa超濾膜進(jìn)行超濾處理，得超濾酶解液；
所述冷凍干燥時間為22-24h。
[0018]本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明以鯖魚罐頭加工下腳料及蒸煮液為原料，制備抗氧化活性肽，來源豐富，生產(chǎn)成本低，且工藝簡便，綠色環(huán)保。選用風(fēng)味蛋白酶酶解獲得的生物活性肽具有較高的抗氧化活性，且安全無毒副作用，可廣泛應(yīng)用于食品、保健品工業(yè)生產(chǎn)中，具有很好的應(yīng)用前景。同時，本發(fā)明實現(xiàn)了魚類加工過程中產(chǎn)生的下腳料和蒸煮液的高值化利用，提高了其附加值，有利于魚類加工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1DPPH自由基清除率隨酶解液濃度的變化曲線。
[0020]圖2DPPH自由基清除率隨維生素C濃度變化曲線。
[0021 ]圖3羥自由基清除率隨酶解液濃度變化曲線。
[0022]圖4羥自由基清除率隨維生素C濃度變化曲線。
[0023]圖5還原力吸光值隨酶解液濃度變化。
[0024]圖6還原力吸光值隨維生素C濃度變化。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。[0026]一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，制備流程如下:鯖魚加工下腳料及蒸煮液一均質(zhì)去油一調(diào)節(jié)pH值一加酶一酶解一沸水浴滅酶IOmin —離心(4000r/min、IOmin)—最優(yōu)條件下酶解得到的上清液一濃縮一冷凍干燥一抗氧化肽
1、稱取鯖魚加工下腳料魚尾及蒸煮液混合物100g，均質(zhì)后通過離心去除上層油，將混合液放入酶解罐中，調(diào)節(jié)PH值至6.0，溫度為50°C，添加混合液質(zhì)量1%的風(fēng)味蛋白酶，攪拌酶解5h后得酶解產(chǎn)物；
2、將步驟I所得的酶解產(chǎn)物升溫至100°C，并于此溫度保持15min，再冷卻至15°C以終止酶反應(yīng)，然后離心，取上清液作為酶解液，離心條件為4000 r/min、15°C、5 min ；
3、將離心后酶解液于0.18MPa的工作壓力和45°C的工作溫度下采用截留分子量為10KDa的超濾膜進(jìn)行超濾處理，得超濾酶解液；
4、將超濾酶解液濃縮后冷凍干燥24h，即得到抗氧化肽。
[0027]5、將通過上述步驟所制得的抗氧化肽進(jìn)行DPPH自由基、羥自由基清除實驗以及還原力測定實驗，實驗結(jié)果表明本發(fā)明制備的抗氧化肽對DPPH自由基(IC5tl值為31.35 mg/mL)和羥自由基(IC50值為9.807 mg/mL)具有較好的清除能力，并具有較強(qiáng)的還原能力(IC50值為 7.019 mg/mL)。
[0028]以上為本發(fā)明的一個具體實施例，但并只用以限定本發(fā)明，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
所得到的變形均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā) 明的保護(hù)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)以鯖魚罐頭加工產(chǎn)生的副產(chǎn)物蒸煮液以及下腳料作為原料，混合粉碎后通過離心去除上層油； 2)將步驟I)的溶液置于酶解罐中，添加重量體積比為1%_1.5%的風(fēng)味蛋白酶，調(diào)節(jié)pH為6.0，溫度為50 V，水解5h，得水解液； 3)將步驟2)所得的酶解產(chǎn)物經(jīng)滅酶處理得酶解液，將酶解液依次經(jīng)離心、超濾、濃縮和冷凍干燥，即得到抗氧化肽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，其特征在于:所述步驟I)中的離心條件為:4000 r/min、15 °C、5 min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，其特征在于:所述步驟I)中的下腳料為魚頭或魚尾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，其特征在于:所述步驟3)中的滅酶處理條件為:將步驟2)所得的酶解產(chǎn)物升溫至95-100°C，并于此溫度保持10-15min，再冷卻至0_15°C以終止酶反應(yīng)，然后離心，取上清液作為酶解液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，其特征在于所述步驟3)的超濾的具體過程為:將所述酶解液于0.1SMPa的工作壓力和45°C的工作溫度下采用截留分子量為10 KDa超濾膜進(jìn)行超濾處理，得超濾酶解液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鯖魚罐頭加工副產(chǎn)物酶解制備抗氧化肽的方法，其特征在于:所述冷凍 干燥時間為22-24h。
【文檔編號】C12P21/06GK103849671SQ201410112866
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】付才力, 葉秀云, 林娟, 謝金盛, 鄭明星, 楊雪娜 申請人:福州大學(xué)