一种动物多肽粉及其制备方法与应用
阅读说明：本技术 一种动物多肽粉及其制备方法与应用 (Animal polypeptide powder and preparation method and application thereof ) 是由 聂静洁 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明属于动物蛋白提取技术领域,具体涉及一种动物多肽粉及其制备方法与应用。本发明对鲣鱼内脏进行脱脂,得到鱼油；然后将脱脂后的鲣鱼内脏进行酶解,将收集的酶解液进行分子量分段,收集分子量介于5000～10000Da的鲣鱼多肽液,真空干燥,得到鲣鱼多肽粉,该方法操作简单,成本低,制备得到的鲣鱼多肽粉可进一步作为壁材制备微胶囊。(The invention belongs to the technical field of animal protein extraction, and particularly relates to animal polypeptide powder and a preparation method and application thereof. The method comprises the steps of degreasing bonito viscera to obtain fish oil; and then carrying out enzymolysis on degreased bonito viscera, carrying out molecular weight segmentation on the collected enzymolysis liquid, collecting a bonito polypeptide liquid with the molecular weight of 5000-10000 Da, and carrying out vacuum drying to obtain the bonito polypeptide powder.)
技术领域
本发明属于动物蛋白提取技术领域，具体涉及一种动物多肽粉及其制备方法与应用。
背景技术
鲣鱼(学名：Katsuwonus pelamis)为硬骨鱼纲、鲈形总目、鲭科、鲣属下的一种鱼类，体纺锤形，横断面近圆形；吻短，前端尖；背鳍2个，第二背鳍与臀鳍均较小而低，后方各有7～8个小离鳍；尾鳍新月形；体背侧蓝黑色，腹部银白色，腹侧有4～6条明显黑色纵带；最大体长100厘米，一般常见50～60厘米。鲣鱼是全球金枪鱼渔业中重要的经济鱼类之一，鱼肉具有高蛋白、低脂肪、营养丰富等优点，可制成柴鱼、罐头及生鱼片。
鲣鱼精深加工过程中会产生大量头尾段、内脏等下脚料副产品，对鲣鱼下脚料副产品进行综合利用，不仅可以使资源得到充分利用，提升鱼体本身经济价值，还可以减少废水废物的排放，对保护环境有着积极意义。鲣鱼内脏含有丰富的鱼油和活性蛋白，可应用于营养配方、活性肽和功能性蛋白的开发和生产。目前，国内外对鲣鱼下脚料副产品研究的比较多的就是对头、内脏进行不同酶解条件的摸索，并对酶解液的功能特性进行研究，此外还有对金枪鱼头鱼油的提取和精炼，及鱼皮胶原蛋白及凝胶特性的研究。CN103540638A公开了一种利用鲣鱼加工副产物制备抗氧化肽的方法，该方法以鲣鱼头尾段等副产物为处理对象与蒸煮液混合粉碎，然后经同步三相分离，获得可直接酶解的蛋白源后，添加风味蛋白酶，在pH＝6.5、50℃条件下酶解4h，酶解液再经超滤、活性炭吸附、脱盐进行纯化，并经喷雾干燥制备肽粉。CN108004221A公开了一种鲣鱼内脏提取蛋白酶的方法，该方法包括以下步骤：将鲣鱼内脏粉碎成肉糜并将肉糜混入含硫酸铜的缓冲液中，再加入EDTA，随后采用饱和度为35～45％的硫酸铵进行分级盐析蛋白酶；盐析后再采用离子交换层析纯化蛋白酶，最后采用Sephadex G-100凝胶层进行分子筛纯化。上述方法操作复杂，成本高，且蛋白制备得到的多肽或蛋白稳定性不高。
发明内容
为了克服现有技术的不足与缺点，本发明的首要目的在于提供一种动物多肽粉的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述制备方法制备得到的动物多肽粉。
本发明的再一目的在于提供上述动物多肽粉的应用。
本发明的再一目的在于提供一种包含上述动物多肽粉的微胶囊。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种动物多肽粉的制备方法，包含如下步骤：
(1)将鲣鱼内脏分成小块后低温匀浆，然后与石油醚混合，进行脱脂处理，然后低温离心，最上层为有机相，剩余部分为脱脂后的鲣鱼内脏；将有机相蒸发除去有机相中的石油醚，得到鱼油；
(2)将脱脂后的鲣鱼内脏置于氯化钠溶液中，调整体系pH为7.0～7.5；然后加入复合蛋白酶进行酶解；酶解后离心，收集酶解液；
(3)将收集的酶解液先经截留分子量为5000Da的滤膜超滤，收集分子量大于5000Da的蛋白液；然后再经截留分子量为10000Da的滤膜超滤，收集分子量介于5000～10000Da的鲣鱼多肽液，真空干燥，得到鲣鱼多肽粉；
步骤(1)中所述的鲣鱼内脏与石油醚的质量比优选为1：(0.5～1)；
步骤(1)中所述的低温匀浆的条件优选为0～4℃；
步骤(1)中所述的脱脂处理的条件优选为室温下脱脂处理4～6h；
步骤(2)中所述的脱脂后的鲣鱼内脏和氯化钠溶液质量比为1：(1～3)；
步骤(2)中所述的氯化钠溶液的质量分数优选为8～10％；
步骤(2)中所述的复合蛋白酶优选为胰蛋白酶、木瓜蛋白酶的混合物；
所述的胰蛋白酶的用量优选为2000～2500U/g；
所述的木瓜蛋白酶的用量优选为1000～1500U/g；
步骤(2)中所述的酶解的条件优选为45～55℃酶解5～6h；
一种动物多肽粉，通过上述制备方法制备得到；
所述的动物多肽粉在食品领域中的应用；
一种包含上述动物多肽粉的微胶囊，由如下方法制备得到：
(1)将可溶性壁材和上述鲣鱼多肽粉按照质量比(4～5)：1的比例混合并溶于水中，得到总质量分数为3～5％的复合壁材溶液；
(2)将上述鱼油作为芯材和乳化剂混合，加入步骤(1)制备的复合壁材溶液中，充分乳化、均质，喷雾干燥，得到含动物多肽粉的微胶囊；
步骤(1)中所述的可溶性壁材优选为改性淀粉、阿拉伯胶、壳聚糖、大豆蛋白和环状糊精中的至少一种；
步骤(2)中所述的乳化剂优选为吐温80、辛，癸酸甘油酯或酶解大豆磷脂；
步骤(2)中所述的芯材和复合壁材的芯壁比优选为(0.6～1)：2；
一种包含动物多肽粉的微胶囊，通过上述制备方法制备得到；
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)传统鱼油和蛋白提取常采用酶解法，该方法利用蛋白酶水解原料中的蛋白质，使与蛋白质相结合的脂肪游离出来，再经过离心得到上层鱼油，具有反应温和等特点，但是该方法耗时长，且在后续离心分离过程中，分离体系从上到下依次分为四层：粗鱼油，乳化蛋白层，酶解蛋白液层，杂质沉淀物层，其中，第二层乳化蛋白层通常为鱼油和蛋白形成均匀稳定的分散体系，该乳化蛋白层的存在，一方面影响第一层粗鱼油的有效分离，另一方面也造成了鱼油提取率的降低，且该层鱼油的存在会进一步影响后续酶解蛋白的分离和纯化，本发明为了避免上述问题，选择采用有机溶剂脱脂的方式，先有效分离鱼油，一方面使得鱼油的纯度大大提高，另一方面避免了鱼油对后续酶解蛋白分离的影响。
(2)本发明采用盐溶和复合蛋白酶的形式提取脱脂后的鲣鱼内脏中的蛋白，利用复合蛋白酶的多个酶切稳点技术，可以获得更多种类的太短游离氨基，使获得多肽具有更好的自由基清除能力。
(3)本发明对酶解后的酶解液采用超滤的形式进行分子量分段，得到特定分子量区段的鲣鱼多肽，一方面无需对蛋白酶进行灭活，另一方面该多肽不仅具有良好的自由基清除能力，而且作为壁材可以稳定乳状液。
(4)本发明采用可溶性壁材和鲣鱼多肽粉作为复合壁材，以制得的鱼油作为芯材，一方面综合利用鲣鱼下脚料副产品，使得副产品的附加价值大大增加，另一方面复合壁材对鱼油的包覆使得无需对鱼油进行脱腥脱味，且避免了其氧化，扩大了应用范围，提高了消费者接受程度。
(5)本发明为鲣鱼副产品再加工产业化发展开辟新的方向，提供了新的研究思路。
附图说明
图1是实施例1制得的鲣鱼多肽粉的产品展示图。
图2是实施例2制得的鲣鱼多肽粉的产品展示图。
图3是微胶囊的氧化稳定性结果分析图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中，木瓜蛋白酶(100万U/g)，产品批号：201201016，胰蛋白酶(5万U/g)，产品批号：210104024，购于南宁东恒华道生物科技有限责任公司。
实施例1
(1)采用日本进口的鲣鱼内脏作为原料，解冻后剔除杂质，然后将鲣鱼内脏切分成小块后在4℃条件下低温匀浆，然后取1000g匀浆后的鲣鱼内脏与1000ml的石油醚混合，室温下进行萃取脱脂处理4h，然后低温离心，最上层为有机相，剩余部分为脱脂后的鲣鱼内脏；将有机相蒸发除去有机相中的石油醚，得到鱼油；
(2)取700g步骤(1)制得的脱脂后的鲣鱼内脏置于700ml质量分数为10％的氯化钠溶液中，调整体系pH为7.5；然后加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶45℃酶解6h，其中，胰蛋白酶的用量为2500U/g，木瓜蛋白酶的用量为1500U/g；酶解后离心，收集酶解液；
(3)将收集的酶解液先经截留分子量为5000Da的滤膜超滤，收集分子量大于5000Da的蛋白液；然后再经截留分子量为10000Da的滤膜超滤，收集分子量为5000～10000Da的鲣鱼多肽液，真空干燥，得到鲣鱼多肽粉；
(4)分别称取16g可溶性壁材β-环状糊精和4g步骤(3)制备的鲣鱼多肽粉，混合并溶于500ml水中，得到总质量分数为4％的复合壁材溶液；
(5)将10g步骤(1)制得的鱼油作为芯材和5g乳化剂吐温80混合，加入步骤(4)制备的复合壁材溶液中，充分乳化、均质，喷雾干燥，得到鲣鱼鱼油/多肽复合微胶囊，其中，芯材和复合壁材的芯壁比为1：2。
实施例2
(1)采用日本进口的鲣鱼内脏作为原料，解冻后剔除杂质，然后将鲣鱼内脏切分成小块后在4℃条件下低温匀浆，然后取500g匀浆后的鲣鱼内脏与760ml的石油醚混合，室温下进行萃取脱脂处理5h，然后低温离心，最上层为有机相，剩余部分为脱脂后的鲣鱼内脏；将有机相蒸发除去有机相中的石油醚，得到鱼油；
(2)取320g步骤(1)制得的脱脂后的鲣鱼内脏置于700ml质量分数为10％的氯化钠溶液中，调整体系pH为7.5；然后加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶50℃酶解6h，其中，胰蛋白酶的用量为2500U/g，木瓜蛋白酶的用量为1200U/g；酶解后离心，收集酶解液；
(3)将收集的酶解液先经截留分子量为5000Da的滤膜超滤，收集分子量大于5000Da的蛋白液；然后再经截留分子量为10000Da的滤膜超滤，收集分子量为5000～10000Da的鲣鱼多肽液，真空干燥，得到鲣鱼多肽粉；
(4)分别称取8.33g可溶性壁材β-环状糊精和1.67g步骤(3)制备的鲣鱼多肽粉，混合并溶于200ml水中，得到总质量分数为5％的复合壁材溶液；
(5)将5g步骤(1)制得的鱼油作为芯材和2g乳化剂吐温80混合，加入步骤(4)制备的复合壁材溶液中，充分乳化、均质，喷雾干燥，得到鲣鱼鱼油/多肽复合微胶囊，其中，芯材和复合壁材的芯壁比为1：2。
实施例3
(1)采用日本进口的鲣鱼内脏作为原料，解冻后剔除杂质，然后将鲣鱼内脏切分成小块后在4℃条件下低温匀浆，然后取1200g匀浆后的鲣鱼内脏与1500ml的石油醚混合，室温下进行萃取脱脂处理6h，然后低温离心，最上层为有机相，剩余部分为脱脂后的鲣鱼内脏；将有机相蒸发除去有机相中的石油醚，得到鱼油；
(2)取800g步骤(1)制得的脱脂后的鲣鱼内脏置于700ml质量分数为10％的氯化钠溶液中，调整体系pH为7.0；然后加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶55℃酶解5h，其中，胰蛋白酶的用量为2000U/g，木瓜蛋白酶的用量为1000U/g；酶解后离心，收集酶解液；
(3)将收集的酶解液先经截留分子量为5000Da的滤膜超滤，收集分子量大于5000Da的蛋白液；然后再经截留分子量为10000Da的滤膜超滤，收集分子量为5000～10000Da的鲣鱼多肽液，真空干燥，得到鲣鱼多肽粉；
(4)分别称取12g可溶性壁材β-环状糊精和3g步骤(3)制备的鲣鱼多肽粉，混合并溶于500ml水中，得到总质量分数为3％的复合壁材溶液；
(5)将7.5g步骤(1)制得的鱼油作为芯材和5g乳化剂吐温80混合，加入步骤(4)制备的复合壁材溶液中，充分乳化、均质，喷雾干燥，得到鲣鱼鱼油/多肽复合微胶囊，其中，芯材和复合壁材的芯壁比为1：2。
对比例1
(1)同实施例1步骤(1)；
(2)同实施例1步骤(2)；
(3)将收集的酶解液不经过超滤直接真空干燥，得到鲣鱼多肽粉；
(4)同实施例1步骤(4)；
(5)同实施例1步骤(5)。
对比例2
(1)采用日本进口的鲣鱼内脏作为原料，解冻后剔除杂质，然后将鲣鱼内脏切分成小块后在4℃条件下低温匀浆，然后取1000g匀浆后的鲣鱼内脏置于1000ml质量分数为10％的氯化钠溶液中，调整体系pH为7.5；然后加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶45℃酶解6h，其中，胰蛋白酶的用量为2500U/g，木瓜蛋白酶的用量为1500U/g；酶解后离心，收集最上层即为鱼油，最下层为残渣弃去不要，剩余部分作为酶解液；
(2)将收集的酶解液先经5000Da的滤膜超滤，收集分子量大于5000Da的蛋白液；然后再经10000Da的滤膜超滤，收集分子量为5000～10000Da的鲣鱼多肽液，真空干燥，得到鲣鱼多肽粉；
(3)分别称取16g可溶性壁材β-环状糊精和4g步骤(3)制备的鲣鱼多肽粉，混合并溶于500ml水中，得到总质量分数为4％的复合壁材溶液；
(4)将10g步骤(1)制得的鱼油作为芯材和5g乳化剂吐温80混合，加入步骤(4)制备的复合壁材溶液中，充分乳化、均质，喷雾干燥，得到鲣鱼鱼油/多肽复合微胶囊，其中，芯材和复合壁材的芯壁比为1：2。
实施例4
(1)微胶囊包埋率的检测
微胶囊包埋率是指被包入微胶囊中的鱼油占总鱼油量的百分比，计算公式如下所示：
微胶囊包埋率(％)＝(微胶囊产品总含油量-微胶囊产品表面含油量)/微胶囊产品总含油量×100，其中，微胶囊产品总含油量和微胶囊产品表面含油量按照常规方法检测。
(2)过氧化值的检测
分别检测实施例1以及对比例制备的鱼油以及鲣鱼鱼油/多肽复合微胶囊的氧化稳定性，具体方法参考SC/T 3505.2006。
(3)结果分析
对比例1与实施例1的区别在于酶解液不经超滤直接真空干燥，其制备的鲣鱼多肽粉分子量分布范围大，将其作为壁材制备微胶囊一方面影响鱼油的包埋率，另一方面该鲣鱼多肽粉自由基清除能力较差，从表1可以看出，对比例1制备的微胶囊的包埋率明显低于实施例1～3，进一步说明了对酶解后的酶解液采用超滤的形式进行分子量分段可以提高微胶囊的包埋率。
表1实施例1～3以及对比例1～2制备的鲣鱼鱼油/多肽复合微胶囊的包埋率
实施例
包埋率
实施例1
92.5％
实施例2
94.3％
实施例3
91.7％
对比例1
83.4％
对比例2
87.1％
对比例2与实施例1的区别在于直接进行酶解提取鱼油和多肽，虽然酶解可以一定程度上分离鱼油和多肽，但是由于体系分层不明显，导致鱼油和多肽提取率和纯度降低，对胶囊的氧化稳定性有一定影响(图3)。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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