一種由南極磷蝦粉制備的分離蛋白粉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種由南極磷蝦粉制備的分離蛋白粉，該方法具有如下操作步驟：南極磷蝦粉經(jīng)乙醇脫脂后，依次經(jīng)過酸處理脫除礦物質(zhì)、堿處理溶解蛋白、等電點沉淀蛋白、蒸餾水洗滌蛋白脫除氟和鹽等一系列工藝處理，得低脂、低氟、低鹽磷蝦分離蛋白濕渣；向分離蛋白濕渣中加入蒸餾水，調(diào)節(jié)蛋白溶液的pH值至中性，即得分離蛋白溶液；分離蛋白溶液經(jīng)噴霧干燥后，得南極磷蝦分離蛋白粉。本發(fā)明采用的原料豐富易得，蛋白質(zhì)含量高；制備工藝步驟簡單、設(shè)備投資少、無環(huán)境污染、產(chǎn)品得率高，適于工業(yè)化生產(chǎn)；磷蝦分離蛋白粉中蛋白質(zhì)含量高于90％，氟含量低于6mg/kg，灰分含量低于5％，無脂質(zhì)殘留，為低脂、低氟、低鹽蛋白粉，具有形成熱可逆蛋白凝膠的特性。
【專利說明】一種由南極碟虹、粉制備的分離蛋白粉

【技術(shù)領(lǐng)域】 >
[0001] 本發(fā)明屬于蛋白粉制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種由南極磷蝦粉制備的分離蛋白 粉。

【背景技術(shù)】
[0002] 南極磷蝦是一類海洋無脊椎動物，分布于南極水域。據(jù)統(tǒng)計，南極磷蝦的蘊(yùn)藏量為 6. 5-10億噸，是人類巨大的蛋白資源寶庫。磷蝦千重中蛋白質(zhì)含量約為65_75 %，其氨基酸 組成合理、必需氨基酸含量高，是進(jìn)行蛋白質(zhì)高值化利用的重要原料。且利用蛋白質(zhì)易于在 堿性環(huán)境下溶出、等電點處沉淀的性質(zhì)，以分離蛋白的形式回南極磷蝦原料中的蛋白質(zhì)，是 食品工業(yè)中常用的加工技術(shù)。
[0003] 凝膠性是分離蛋白應(yīng)用中最重要的功能特性之一，分離蛋白凝膠性的開發(fā)也是國 內(nèi)外科研部門和企業(yè)界關(guān)注的熱點之一。凝膠特性賦予蛋白質(zhì)一定的彈性、可塑性以及 粘度，在食品加工中具有廣泛的應(yīng)用。Chen&Jaczynski曾報道在不添加無機(jī)鹽和功能性 添加劑的條件下，由于磷蝦體內(nèi)豐富內(nèi)源酶的水解作用，南極磷蝦分離蛋白無法形成凝膠 (Journal of Agriculture and Food Chemistry, 2007, 55, 1814-1822)。
[0004] 目前，一般采用向分離蛋白中添加無機(jī)鹽及功能性添加劑后，加熱誘導(dǎo)蛋白變性 的方式制備蛋白質(zhì)凝膠。此種方式所得蛋白凝膠一般具有熱不可逆性，且鹽含量較高。熱 可逆凝膠可依據(jù)溫度的升高或降低呈現(xiàn)出液態(tài)-固態(tài)的可逆性轉(zhuǎn)變，在食品加工領(lǐng)域具有 獨特的應(yīng)用價值。
[0005] 因此，在不添加無機(jī)鹽和功能性添加劑的條件下，如何制備具有凝膠特性的南極 磷蝦分離蛋白粉一直是本領(lǐng)域的研究熱點，是開拓磷蝦蛋白應(yīng)用前景的重要技術(shù)支撐之 〇


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種由南極磷蝦粉制備分離蛋白粉的方法，該分離蛋白粉具 有熱可逆凝膠特性，從而補(bǔ)充現(xiàn)有技術(shù)的不足，
[0007] 本發(fā)明的分離蛋白粉，其制備方法包括如下的步驟：
[0008] 1)脫脂：將南極磷蝦粉經(jīng)乙醇溶液脫脂處理后得到脫脂磷蝦粉；
[0009] 2)酸處理：向脫脂磷蝦粉中加入酸溶液，攪拌反應(yīng)后，離心取沉淀,用蒸餾水反復(fù) 洗滌沉淀pH值至中性，得到沉淀；
[0010] 3)堿溶解：向沉淀中加入堿溶液，攪拌后，離心取上清液；
[0011] 4)酸沉淀：向步驟3)中的上清液中加入酸溶液，調(diào)節(jié)上清液的PH值至4. 5?4. 7， 靜置后，離心得沉淀；
[0012] 其中酸溶液優(yōu)選為2M HC1 ;
[0013] 5)脫氟脫鹽：步驟4)的沉淀經(jīng)蒸餾水洗滌后，得到分離蛋白沉淀；
[0014] 6)中和：向沉淀中加入蒸餾水，攪拌混勻，再向其中加入堿溶液，調(diào)節(jié)混合液的pH 值，得分離蛋白溶液；
[0015] 其中堿溶液優(yōu)選為2M NaOH ;
[0016] 7)干燥：分離蛋白溶液經(jīng)冷凍干燥或噴霧干燥后，即得南極磷蝦分離蛋白粉，該 分離蛋白粉具有熱可逆凝膠特性。
[0017] 其中，步驟1)中的乙醇濃度為85?95% ;
[0018] 步驟2)中酸溶液為無機(jī)酸或有機(jī)酸稀溶液中的一種或幾種，酸溶液的濃度為 0· 1?1. 0M，攪拌時間為1?l〇h，脫脂磷蝦粉和酸溶液的質(zhì)量體積比為1:2?12 ;
[0019] 步驟3)中堿溶液為氧氧化鈉或氧氧化鉀中的一種或兩種，堿溶液的濃度為 0· 05?1. 0M，攪拌時間為20?120min，攬拌溫度為30?60°C，脫脂磷奸粉和堿溶液的質(zhì) 量體積比為1:5-1:12 ;
[0020] 步驟4)中靜置時間為20?60min，靜置溫度為4?30°C ;
[0021] 步驟5)中蒸餾水洗滌的過程中，應(yīng)調(diào)節(jié)混合液的pH值為4. 5?4. 7 ;
[0022] 步驟6)中調(diào)節(jié)pH值為6. 0?8. 0 ;
[0023] 步驟7)中噴霧干燥時進(jìn)風(fēng)溫度為120?160°C，出風(fēng)溫度為80?120°C。
[0024] 本發(fā)明制備的分離蛋白粉用于制備凝膠。
[0025] 本發(fā)明制備的南極磷蝦分離蛋白粉具有低脂、低氟、低鹽含量的特點，且具有形成 熱可逆蛋白凝膠的特性，在食品加工領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
[0026] 本發(fā)明采用的原料豐富易得，蛋白質(zhì)含量高；制備工藝步驟簡單、設(shè)備投資少、無 環(huán)境污染、產(chǎn)品得率高，適于工業(yè)化生產(chǎn)；所得磷蝦分離蛋白粉具有形成熱可逆蛋白凝膠的 特性；分離蛋白粉中，蛋白質(zhì)含量高于90%，氟含量低于6mg/kg，灰分含量低于5%，無脂質(zhì) 殘留，必需氨基酸組成和含量符合FA0/WH0對成人/嬰兒需求的規(guī)定，分離蛋白粉在非等電 點外的較寬pH范圍內(nèi)溶解性良好，分子量主要分布在1〇? 25〇kD范圍內(nèi)。本發(fā)明所制備 南極磷蝦分離蛋白粉在食品加工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1 :南極磷蝦分離蛋白粉在不同的酸堿性環(huán)境中的溶解性；
[0028] 圖2 :南極磷蝦分離蛋白粉的SDS-PAGE電泳圖譜，其中，泳道1為標(biāo)準(zhǔn)蛋白樣品， 泳道2為本發(fā)明制備的南極憐奸分離蛋白粉；
[0029] 圖3 :南極磷蝦分離蛋白粉凝膠特性的分析（以粘彈性表征）。其中圖（a)為加熱 過程中（25?10(TC )，15%分離蛋白凝膠的粘彈性（彈性模量G'和粘性模量G"）隨溫度 的變化；圖（b)為冷卻過程中（1〇〇?25? )，15%分離蛋白凝膠的粘彈性（彈性模量G'和 粘性模量G"）隨溫度的變化。

【具體實施方式】
[0030] 申請人:在對南極磷奸粉進(jìn)行加工過程中，發(fā)現(xiàn)制備的分尚蛋白粉具有熱可逆凝股 的特性，從而促成了本發(fā)明。
[0031] 首先對本發(fā)明中所涉及的術(shù)語解釋如下：
[0032] 丨、可逆凝膠：指能夠平滑流動且當(dāng)進(jìn)行長期剪切時能夠恢復(fù)其初始形式的凝膠結(jié) 構(gòu)；
[0033] 2、熱可逆凝膠：蛋白溶液在低溫時可形成凝膠，凝膠加熱后呈流體狀態(tài)，而冷卻后 可逆性地恢復(fù)其凝膠狀態(tài)的凝膠結(jié)構(gòu)，在食品加工中具有獨特的應(yīng)用價值。
[0034] 2、粘彈性：蛋白質(zhì)在不同條件下會分別表現(xiàn)出固體和液體的性質(zhì)，即表現(xiàn)出彈性 和粘性，蛋白質(zhì)對應(yīng)力的響應(yīng)兼有彈性固體和粘性流體的雙重特性即為粘彈性。
[0035] 對本發(fā)明中分離蛋白粉熱可逆凝膠特性（以粘彈性表征）的檢測方法如下所述：
[0036] 向南極磷蝦分離蛋白粉中加入蒸餾水，分離蛋白粉和蒸餾水的質(zhì)量體積比為 3:20，攪拌混勻后，即得分離蛋白水溶液；將分離蛋白水溶液于4°C靜置48h，得磷蝦分離 蛋白凝膠。采用MCR101流變儀測定蛋白凝膠的粘彈性，記錄彈性模量（G'）和粘性模量 (G"）隨溫度變化的曲線。溫度掃描條件如下：以5°C Μη由25°C升溫至100°C，10(TC保 持lOmin，以5°C /min由100°C降溫至25°C ;頻率為1Hz ;應(yīng)變?yōu)?%。
[0037] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述
[0038] 實施例1
[0039] 1)取南極磷蝦粉10kg，向磷蝦粉中加入90%乙醇120L，室溫下在反應(yīng)釜中攪拌 10h，離心取沉淀，真空干燥得脫脂磷4下粉；
[0040] 南極磷蝦粉中蛋白質(zhì)含量為60?65%，脂質(zhì)含量為8?13%，灰分含量為10? 15%,氟含量為1800?2200mg/kg,步驟1)所得的脫脂磷蝦粉中脂質(zhì)含量低于2%。
[0041] 蛋白質(zhì)含量的測定方法參照GB5009. 5-2010《國標(biāo)-食品中蛋白質(zhì)的測定》中的 凱氏定氮法；灰分含量的測定方法參照?5〇09· 4-2010《國標(biāo)-食品中灰分的測定》；氟含 量的測定方法參照GB/T5009. 18-2003《國標(biāo)-食品中氟的測定》中的氟離子選擇電極法； 總脂含量的測定方法采用氯仿甲醇法。
[0042] 2)取脫脂磷蝦粉5kg，向其中加入0· 3Μ的乳酸溶液40L，室溫下在反應(yīng)釜中攪拌 2h，5000r/min離心取沉淀，用蒸餾水反復(fù)洗滌沉淀至中性，得到沉淀A ;
[0043] 3)向沉淀A中加入〇· 1M氫氧化鉀溶液40L，在30°C的反應(yīng)釜中攪拌50min，離心 取上清液A ;
[0044] 4)向上清液A中加入2M HC1,調(diào)節(jié)上清液A的pH值為4. 7,室溫靜置30min，離心 得低脂分離蛋白沉淀B;
[0045] 5)沉淀B經(jīng)蒸餾水反復(fù)洗滌后，得低氟、低鹽含量的分離蛋白沉淀C ;
[0046] 6)向沉淀C中加入5L蒸餾水，攪拌混勻后，向其中加入2M NaOH調(diào)節(jié)混合液的pH 值至7. 5,得分離蛋白溶液；
[0047] 7)分離蛋白溶液經(jīng)冷凍干燥后，即得南極磷蝦分離蛋白粉。
[0048] 結(jié)果表明，本發(fā)明所得南極磷蝦分離蛋白粉中蛋白質(zhì)含量高于9〇%，經(jīng)過脫脂、脫 氟、脫鹽處理后，氟含量由 100?150mg/kg降至低于6mg/kg，灰分含量低于 5%，無脂質(zhì)檢 出。磷蝦分離蛋白粉中必需氨基酸組成和含量符合FA0/WH0對成人/嬰兒需求的規(guī)定（表 1所示）。磷蝦分離蛋白粉在非等電點外的較寬_范圍內(nèi)溶解性良好（圖 1所示），分子量 主要分布在1〇?250kDa (圖2所不）。
[0049] 表1 :南極磷奸分禹蛋白粉的氨基酸組成；
[0050]
[005

【權(quán)利要求】
1. 一種制備分離蛋白粉的方法，其特征在于，所述的方法是由南極磷蝦粉制備分離蛋 白粉，其制備方法包括如下的步驟： 1) 脫脂：將南極磷蝦粉經(jīng)乙醇溶液脫脂處理后得到脫脂磷蝦粉； 2) 酸處理：向脫脂磷蝦粉中加入酸溶液，攪拌反應(yīng)后，離心取沉淀，用蒸餾水反復(fù)洗滌 沉淀pH值至中性，得到沉淀； 3) 堿溶解：向沉淀中加入堿溶液，攪拌后，離心取上清液； 4) 酸沉淀：向步驟3)中的上清液中加入酸溶液，調(diào)節(jié)上清液的PH值至4. 5?4. 7,靜 置后，離心得沉淀； 5) 脫氟脫鹽：步驟4)的沉淀經(jīng)蒸餾水洗滌后，得到分離蛋白沉淀； 6) 中和：向沉淀中加入蒸餾水，攪拌混勻，再向其中加入堿溶液，調(diào)節(jié)混合液的pH值， 得分離蛋白溶液； 7) 干燥：分離蛋白溶液經(jīng)冷凍干燥或噴霧干燥后，即得南極磷蝦分離蛋白粉，該分離 蛋白粉具有熱可逆凝膠特性。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟1)中的乙醇濃度為85?95%。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟2)中酸溶液的濃度為0· 1? 1. 0M,攪拌時間為1?l〇h，脫脂磷蝦粉和酸溶液的質(zhì)量體積比為1:2?12。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的酸溶液為無機(jī)酸或有機(jī)酸溶液。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟3)中堿溶液為氧氧化鈉或氫氧化 鉀溶液，堿溶液的濃度為〇· 05?1. 0M，攪拌時間為2〇?120min，攪拌溫度為3〇?60Γ，脫 脂磷蝦粉和堿溶液的質(zhì)量體積比為 12。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟4)中靜置時間為20?60min，靜 置溫度為4?30 C。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟6)中調(diào)節(jié)PH值為6. 0?8. 〇。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟7)中噴霧干燥時進(jìn)風(fēng)溫度為 120?16(TC，出風(fēng)溫度為80?12(TC。
9. 一種分離蛋白粉，其特征在于，所述的分離蛋白粉是由權(quán)利要求1所述的方法制備 的。
10. 權(quán)利要求1所述的分離蛋白粉在制備食品用凝膠中的應(yīng)用。
【文檔編號】A23J1/04GK104186911SQ201410462220
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】薛長湖, 王彥超, 薛勇, 常耀光, 魏東芝, 王玉明, 徐杰 申請人:中國海洋大學(xué)