專利名稱：一種制備氨基酸鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用羅非魚骨進(jìn)行生物酶解發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸鈣的制備方法。

背景技術(shù)：
我國是羅非魚養(yǎng)殖大國，已經(jīng)形成良好的養(yǎng)殖、加工生產(chǎn)體系，羅非魚已經(jīng)成為我國最具競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)出口水產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年我國羅非魚養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到111萬噸，加工出口量10.3萬噸，主要出口國是美國，歐盟和中東等國家。羅非魚的加工主要是凍羅非魚片，羅非魚片在加工過程中產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，羅非魚片加工過程中產(chǎn)生的下腳料含量高達(dá)54％，其中魚骨約占一半以上。以往這些下腳料大多被廢棄，少量被加工成廉價(jià)的飼料，資源利用率很低。如何合理利用這部分資源，是羅非魚產(chǎn)業(yè)急需解決的問題。
鈣在人體內(nèi)的生理代謝在健康上有著極為重要的作用，僅次于C、H、O、N的第5種重要營養(yǎng)元素。鈣不僅能促進(jìn)生長發(fā)育，還具有參與調(diào)節(jié)機(jī)體神經(jīng)及肌肉興奮性，影響毛細(xì)血管通透性、參與機(jī)體多種生理生化調(diào)節(jié)、凝血因子等功能。而只有離子鈣才具有這樣的生理作用。人體缺鈣會(huì)引起骨質(zhì)疏松等各種疾病。除了化學(xué)合成的補(bǔ)鈣產(chǎn)品，目前，國內(nèi)外利用天然的鈣資源如牡蠣殼為原料，生產(chǎn)碳酸鈣、乳酸鈣等，主要是采用煅燒法，也有將魚骨直接粉碎成骨鈣粉或用有機(jī)酸處理制成有機(jī)酸鈣的，但人體對(duì)這些鈣的吸收率并不是很理想。所以，通過生物發(fā)酵技術(shù)將魚骨(特別是羅非魚骨)制備為離子型氨基酸鈣，使魚骨得到高值化利用，為人類提供更好的補(bǔ)鈣材料，有十分重要的意義。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以魚骨為原料制備氨基酸鈣的加工方法，使魚骨得到高值化利用，為人類提供更好的補(bǔ)鈣材料。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可以通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)一種制備氨基酸鈣的方法，包括配制主要有魚骨粉、培養(yǎng)基和酶解蛋白液組成的培養(yǎng)液、在培養(yǎng)液中接種嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌，再制備主要有魚骨粉和酶解蛋白液組成的發(fā)酵液，然后將上述嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液的混合接種到發(fā)酵液中發(fā)酵，將發(fā)酵液進(jìn)行離心得到氨基酸鈣清液。
本發(fā)明一種制備氨基酸鈣的方法，具體包括以下步驟 A、配制培養(yǎng)液按重量百分比取魚骨粉2％-5％，酶解蛋白液80％-90％，白糖或紅糖5％-10％，MRS培養(yǎng)基1％-3％，混合均勻后，在110℃-130℃下高壓滅菌10min-20min； B、接種取兩份步驟A配制的培養(yǎng)液分別作為嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌的培養(yǎng)液，將活化的嗜酸乳桿菌和活化的嗜熱乳酸鏈球菌，按體積比4％-5％在無菌條件下分別接種到各自的培養(yǎng)液中，在37℃±2℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1-3天； C、發(fā)酵液制備按重量百分比取魚骨粉2％-10％，白糖或紅糖5％-10％，酶解蛋白液80％-92％進(jìn)行配制，在110℃-130℃下高壓滅菌10min-20min； D、發(fā)酵取上述步驟B中制得的嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液1∶2混合，在無菌條件下，將所述混合液按3％-6％的體積比接種到發(fā)酵液中，在37℃±2℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3-5天； E、離心過濾發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液進(jìn)行離心，取上清液，再用細(xì)菌過濾器或超濾器過濾，得到黃色的氨基酸鈣清液。
本發(fā)明可通過噴霧干燥或凍干，進(jìn)一步將得到的黃色氨基酸鈣清液制成為淡黃色氨基酸鈣粉。
本發(fā)明所述的酶解蛋白液中其氨基酸態(tài)氮的含量需達(dá)到400mg/100mL-600mg/100mL。
本發(fā)明魚骨粉制備過程為取羅非魚加工下腳料魚頭、魚排，解凍，洗凈，斬碎，加入1.0-1.5倍原料重量的水混合均勻，加熱煮沸5min-10min，冷至50℃，加入枯草桿菌蛋白酶3000U/mL-5000U/mL進(jìn)行酶解3h-4h，煮沸5min-10min，過濾得濾渣，將濾渣用熱水洗2-3次，再用冷水洗2-3次，得到魚骨，烘干后粉碎并過200目篩得微細(xì)羅非魚骨粉。
本發(fā)明酶解蛋白液制備過程取低值魚或大宗加工魚類廢棄物或羅非魚加工下腳料，加入1.0-1.5倍原料重量的水混合均勻，加熱煮沸5min-10min，冷至50℃，加入枯草桿菌蛋白酶3000U/mL-5000U/mL進(jìn)行酶解3h-4h，煮沸5min-10min，過濾得濾液，濾液采用低溫法進(jìn)一步脫脂，即得酶解蛋白液。要求酶解蛋白液中氨基酸態(tài)氮AN含量為400mg/100mL-600mg/100mL。如果制備的酶解蛋白液氨基酸態(tài)氮小于400mg/100mL，則需要進(jìn)一步濃縮；如果制備的酶解蛋白液氨基酸態(tài)氮大于600mg/100mL，則需要用純水稀釋。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn) 1.本發(fā)明通過酶解與微生物發(fā)酵相結(jié)合的集成新技術(shù)，將羅非魚加工下腳料——魚骨為主原料，將羅非魚等大宗魚類加工下腳料或低值魚類通過酶解制備的酶解蛋白液作為蛋白源，通過嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌發(fā)酵，使魚骨中的鈣游離出來，與酶解蛋白液中的氨基酸結(jié)合為離子態(tài)的氨基酸鈣。不僅對(duì)羅非魚加工下腳料高值化利用，提高了羅非魚的加工利用率，而且提供了人體易吸收的生物鈣源，乳酸菌能有效抑制腸道有害菌群的繁殖，保持腸道內(nèi)有益菌的優(yōu)勢(shì)數(shù)量，有很好的保健功能。
2.羅非魚骨粉中鈣含量為27.45％，該工藝發(fā)酵后，離子鈣的轉(zhuǎn)化率為86％左右，生產(chǎn)的氨基酸鈣，液體為黃色，固體為淡黃色粉末，經(jīng)檢測(cè)，產(chǎn)品富含18種氨基酸，無魚腥味或不良風(fēng)味，酸度適中，口感好，通過生物利用率測(cè)試表明，該活性鈣的生物吸收率80％以上。產(chǎn)品經(jīng)小白鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，證明屬于無毒級(jí)、食用安全。
3.該工藝技術(shù)操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，使用的酶和菌種安全有效，可提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例一 本實(shí)施例的具體制備過程如下 1.制備羅非魚骨粉和酶解蛋白液羅非魚加工下腳料——魚頭、魚排，解凍，洗凈，斬碎，加入1.5倍原料重量的水混合均勻，加熱煮沸5min，冷至50℃，加入枯草桿菌蛋白酶4500U/mL進(jìn)行酶解3.5h，煮沸10min，過濾，所得濾液為酶解蛋白液濃縮并冷凍保存?zhèn)溆?，備用酶解蛋白液的氨基酸態(tài)氮(AN)含量調(diào)制為600mg/100mL。
濾渣用熱水洗2-3次，再用冷水洗2-3次，得到魚骨，烘干后粉碎并過200目篩得微細(xì)羅非魚骨粉備用； 2.氨基酸鈣的制備 a、嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌(凍干粉)進(jìn)行活化， b、配制培養(yǎng)液按重量百分比取上述備用的200目微細(xì)羅非魚骨粉3％，備用的酶解蛋白液先用純水稀釋至氨基酸態(tài)氮(AN)含量450mg/100mL，按重量百分比取87％，白糖或紅糖8％，MRS培養(yǎng)基2％，混合均勻后，在121℃下高壓滅菌15min。
c、接種取兩份上述配制的培養(yǎng)液，將活化的嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌，分別按上述配制的培養(yǎng)液體積的4％的比例在無菌條件下接種到各自的培養(yǎng)液中，在37℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2天。
d、發(fā)酵液制備取上述備用的200目微細(xì)羅非魚骨粉8％，白糖或紅糖5％，備用的酶解蛋白液(其氨基酸態(tài)氮AN含量600mg/100mL)87％進(jìn)行配制，在121℃下高壓滅菌15min。
e、發(fā)酵取上述步驟c中嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液1∶2混合，在無菌條件下，將混合液按發(fā)酵液體積量的6％的比例接種到發(fā)酵液中，在37℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4天。
f、離心過濾發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液進(jìn)行離心，取上清液，再用細(xì)菌過濾器或超濾器過濾，得到氨基酸鈣清液。
g、通過噴霧干燥或凍干，進(jìn)一步將得到的黃色氨基酸鈣清液制成為淡黃色氨基酸鈣粉。
實(shí)施例二 本實(shí)施例的具體制備過程如下 a、嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌(凍干粉)進(jìn)行活化。
b、配制培養(yǎng)液按重量百分比取市售的200目微細(xì)羅非魚骨粉5％，市售的酶解蛋白液88％，白糖或紅糖6％，MRS培養(yǎng)基1％，混合均勻后，在130℃下高壓滅菌10min；所取酶解蛋白液的氨基酸態(tài)氮(AN)含量550mg/100mL。
c、接種取兩份上述配制的培養(yǎng)液，將活化的嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌，分別按上述配制的培養(yǎng)液體積的5％的比例在無菌條件下接種到各自的培養(yǎng)液中，在38℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1天。
d、發(fā)酵液制備再取市售的200目微細(xì)羅非魚骨粉5％，白糖或紅糖7％，市售的酶解蛋白液88％進(jìn)行配制，在130℃下高壓滅菌10min；所取酶解蛋白液的氨基酸態(tài)氮(AN)含量550mg/100mL。
e、發(fā)酵取上述步驟c中嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液1∶2混合，在無菌條件下，將混合液按發(fā)酵液體積量的5％的比例接種到發(fā)酵液中，在36℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5天； f、離心過濾發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液進(jìn)行離心，取上清液，再用細(xì)菌過濾器或超濾器過濾，得到氨基酸鈣清液。
實(shí)施例三 本實(shí)施例的具體制備過程為 1.酶解蛋白液制備取羅非魚加工下腳料，加入1.5倍原料重量的水混合均勻，加熱煮沸10min，冷至50℃，加入枯草桿菌蛋白酶4000U/mL進(jìn)行酶解3h，煮沸10min，過濾得濾液，濾液采用低溫法進(jìn)一步脫脂，即得酶解蛋白液，備用。備用酶解蛋白液的氨基酸態(tài)氮(AN)含量400mg/100mL。
2.氨基酸鈣的制備 a、嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌(凍干粉)進(jìn)行活化。
b、配制培養(yǎng)液按重量百分比取200目微細(xì)羅非魚骨粉2％，備用的酶解蛋白液(其氨基酸態(tài)氮AN含量400mg/100mL)90％，白糖或紅糖5％，MRS培養(yǎng)基3％，混合均勻后，在115℃下高壓滅菌20min。
c、接種取兩份上述配制的培養(yǎng)液，將活化的嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌，分別按上述配制的培養(yǎng)液體積的4％的比例在無菌條件下接種到各自的培養(yǎng)液中，在38℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3天； d、發(fā)酵液制備取200目微細(xì)羅非魚骨粉3％，白糖或紅糖5％，備用的酶解蛋白液(其氨基酸態(tài)氮AN含量400mg/100mL)92％進(jìn)行配制，在110℃下高壓滅菌20min； e、發(fā)酵取上述c中嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液1∶2混合，在無菌條件下，將混合液按發(fā)酵液體積量的3％的比例接種到發(fā)酵液中，在38℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5天； f、離心過濾發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液進(jìn)行離心，取上清液，再用細(xì)菌過濾器或超濾器過濾，得到氨基酸鈣清液； g、通過噴霧干燥或凍干，進(jìn)一步將得到的黃色氨基酸鈣清液制成為淡黃色氨基酸鈣粉。
實(shí)施例四 1.羅非魚骨粉制備羅非魚加工下腳料——魚頭、魚排，解凍，洗凈，斬碎，加入1倍原料重量的水混合均勻，加熱煮沸10min，冷至50℃，加入枯草桿菌蛋白酶5000U/mL進(jìn)行酶解4h，煮沸8min，過濾，濾渣用熱水洗2次，再用冷水洗2-3次，得到魚骨，烘干后粉碎并過200目篩得微細(xì)羅非魚骨粉； 2.酶解蛋白液制備低值魚或大宗加工魚類廢棄物作為原料，加入1倍原料重量的水混合均勻，加熱煮沸12min，冷至50℃，加入枯草桿菌蛋白酶5000U/mL進(jìn)行酶解4h，煮沸6min，過濾得濾液，濾液采用低溫法進(jìn)一步脫脂，即得酶解蛋白液，冷凍保存?zhèn)溆?，備用酶解蛋白液的氨基酸態(tài)氮(AN)含量600mg/100mL。
3.氨基酸鈣的制備 a、嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌(凍干粉)進(jìn)行活化。
b、配制培養(yǎng)液按重量百分比取200目微細(xì)羅非魚骨粉4％，酶解蛋白液(其氨基酸態(tài)氮AN含量600mg/100mL)88％，白糖或紅糖6％，MRS培養(yǎng)基2％，混合均勻后，在121℃下高壓滅菌15min。
c、接種取兩份上述配制的培養(yǎng)液，將活化的嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌，分別按上述配制的培養(yǎng)液體積的5％的比例在無菌條件下接種到各自的培養(yǎng)液中，在37℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2天； d、發(fā)酵液制備取200目微細(xì)羅非魚骨粉10％，白糖或紅糖7％，用酶解蛋白液(其氨基酸態(tài)氮AN含量600mg/100mL)83％進(jìn)行配制，在121℃下高壓滅菌15min； e、發(fā)酵取上述c中嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液1∶2混合，在無菌條件下，將混合液按發(fā)酵液體積量的6％的比例接種到發(fā)酵液中，在37.5℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4.5天； f、離心過濾發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液進(jìn)行離心，取上清液，再用細(xì)菌過濾器或超濾器過濾，得到氨基酸鈣清液； g、通過噴霧干燥或凍干，進(jìn)一步將得到的黃色氨基酸鈣清液制成為淡黃色氨基酸鈣粉。
本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
權(quán)利要求
1.一種制備氨基酸鈣的方法，其特征在于包括配制主要有魚骨粉、培養(yǎng)基和酶解蛋白液組成的培養(yǎng)液、在培養(yǎng)液中接種嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌，再制備主要有魚骨粉和酶解蛋白液組成的發(fā)酵液，然后將上述嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液的混合接種到發(fā)酵液中發(fā)酵，將發(fā)酵液進(jìn)行離心得到氨基酸鈣清液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氨基酸鈣的方法，其特征在于包括以下具體步驟
A、配制培養(yǎng)液按重量百分比取魚骨粉2％-5％，酶解蛋白液80％-90％，白糖或紅糖5％-10％，MRS培養(yǎng)基1％-3％，混合均勻后，在110℃-130℃下高壓滅菌10min-20min；
B、接種取兩份步驟A配制的培養(yǎng)液分別作為嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌的培養(yǎng)液，將活化的嗜酸乳桿菌和活化的嗜熱乳酸鏈球菌，按體積比4％-5％在無菌條件下分別接種到各自的培養(yǎng)液中，在37℃±2℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1-3天；
C、發(fā)酵液制備按重量百分比取魚骨粉2％-10％，白糖或紅糖5％-10％，酶解蛋白液80％-92％進(jìn)行配制，在110℃-130℃下高壓滅菌10min-20min；
D、發(fā)酵取上述步驟B中制得的嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液1∶2混合，在無菌條件下，將所述混合液按3％-6％的體積比接種到發(fā)酵液中，在37℃±2℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3-5天；
E、離心過濾發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液進(jìn)行離心，取上清液，再用細(xì)菌過濾器或超濾器過濾，得到黃色的氨基酸鈣清液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氨基酸鈣的方法，其特征在于通過噴霧干燥或凍干，進(jìn)一步將得到的黃色氨基酸鈣清液制成為淡黃色氨基酸鈣粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備氨基酸鈣的方法，其特征在于所述的酶解蛋白液中其氨基酸態(tài)氮的含量需達(dá)到400mg/100mL-600mg/100mL。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氨基酸鈣的方法，其特征在于魚骨粉制備過程為取羅非魚加工下腳料魚頭、魚排，解凍，洗凈，斬碎，加入1.0-1.5倍原料重量的水混合均勻，加熱煮沸5min-10min，冷至50℃，加入枯草桿菌蛋白酶3000U/mL-5000U/mL進(jìn)行酶解3h-4h，煮沸5min-10min，過濾得濾渣，將濾渣用熱水洗2-3次，再用冷水洗2-3次，得到魚骨，烘干后粉碎并過200目篩得微細(xì)羅非魚骨粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氨基酸鈣的方法，其特征在于酶解蛋白液制備過程取低值魚或大宗加工魚類廢棄物或羅非魚加工下腳料，加入1.0-1.5倍原料重量的水混合均勻，加熱煮沸5min-10min，冷至50℃，加入枯草桿菌蛋白酶3000U/mL-5000U/mL進(jìn)行酶解3h-4h，煮沸5min-10min，過濾得濾液，濾液采用低溫法進(jìn)一步脫脂，即得酶解蛋白液；要求酶解蛋白液中氨基酸態(tài)氮AN含量為400mg/100mL-600mg/100mL；如果制備的酶解蛋白液氨基酸態(tài)氮小于400mg/100mL，則需要進(jìn)一步濃縮；如果制備的酶解蛋白液氨基酸態(tài)氮大于600mg/100mL，則需要用純水稀釋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備氨基酸鈣的方法，包括配制主要有魚骨粉和酶解蛋白液組成的培養(yǎng)液、在培養(yǎng)液中接種嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌，再制備主要有魚骨粉和酶解蛋白液組成的發(fā)酵液，然后將上述嗜酸乳桿菌培養(yǎng)液和嗜熱乳酸鏈球菌培養(yǎng)液的混合接種到發(fā)酵液中發(fā)酵，將發(fā)酵液進(jìn)行離心得到黃色的氨基酸鈣清液。本發(fā)明通過酶解與微生物發(fā)酵相結(jié)合，將羅非魚加工下腳料——魚骨為主原料，通過酶解制備的酶解蛋白液作為蛋白源，通過嗜酸乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌發(fā)酵，使魚骨中的鈣游離出來，與酶解蛋白液中的氨基酸結(jié)合為離子態(tài)的氨基酸鈣。本發(fā)明不僅對(duì)羅非魚加工下腳料高值化利用，提高了羅非魚的加工利用率。
文檔編號(hào)C12P13/00GK101220383SQ20081002589
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者吳燕燕, 李來好, 楊賢慶, 刁石強(qiáng), 馬海霞, 陳勝軍, 周婉君, 勃 戚, 岑劍偉, 郝淑賢, 紅 石 申請(qǐng)人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所