本發(fā)明屬于食品加工,具體涉及一種低分子量牡蠣寡肽及其制備方法。
背景技術(shù):
1、牡蠣是一種軟體動物門雙殼綱珍珠貝目牡蠣科動物,通常被稱為蠔、生蠔或海蠣子,是一種軟體動物門雙殼綱珍珠貝目牡蠣科動物,通常被稱為蠔、生蠔或海蠣子,牡蠣是全球最大的人工養(yǎng)殖貝類,也是我國重要的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖貝類。牡蠣因其鮮嫩、美味、富含營養(yǎng)等特點(diǎn)而享有“海底牛奶”的美譽(yù),其軟體層富含蛋白質(zhì)、動物性糖原、不飽和脂肪酸、必需的氨基酸、微量元素等多種營養(yǎng)物質(zhì),是最理想的食物來源。牡蠣是全球最大的人工養(yǎng)殖貝類,也是我國重要的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖貝類。我國近海蘊(yùn)藏著豐富的牡蠣資源,加之人工養(yǎng)殖技術(shù)的快速發(fā)展,截至2022年,我國牡蠣總產(chǎn)量已達(dá)到619.95萬噸。
2、隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的深入,逐漸發(fā)現(xiàn)牡蠣還具有多種生物學(xué)活性,如提高機(jī)體免疫力、抗腫瘤、對肝臟的保護(hù)作用等。牡蠣肽作為牡蠣的提取產(chǎn)物,在抗氧化、降血壓、降血糖等保健作用已廣泛引起研究者的關(guān)注。從牡蠣中獲取牡蠣肽的技術(shù)多種多樣,如公開號為cn110074378a,申請日為2019年5月23日的中國專利公開了從牡蠣酶解液中分離出的一種呈味肽及其制備方法與應(yīng)用,該發(fā)明首次從牡蠣酶解液中分離鑒定出一種新型呈味肽,使用復(fù)合酶解技術(shù)及乙醇分級法和uplc-ms/ms技術(shù)進(jìn)行分離鑒定,呈味肽滋味豐富,可為工業(yè)化合成提供理論基礎(chǔ);但其技術(shù)復(fù)雜,成本控制、規(guī)?;a(chǎn)的較難,以及呈味肽的穩(wěn)定性及其在不同食品體系中的應(yīng)用效果有待考究;公開號為cn113718006a,申請日為2021年8月9日的中國專利公開了一種牡蠣肽的提取方法,該發(fā)明創(chuàng)新性的采用edta二鈉處理以去除重金屬,提高食品安全性,且利用碳酸氫鈣和微晶纖維素減少重金屬和多肽的螯合,提高蛋白回收率,同時通過脂肪酶處理破壞蛋白質(zhì)和脂肪的相互作用,提高分離效果;但edta二鈉處理對牡蠣肽風(fēng)味及營養(yǎng)價(jià)值易存在潛在影響,增加大規(guī)模生產(chǎn)時成本;公開號為cn106359840a,申請日為2016年9月12日的中國專利提供了一種低溫酶解牡蠣肉制備低糖低鹽牡蠣肽的方法,利用蝦頭復(fù)合酶制劑進(jìn)行低溫酶解,降低能耗并保持生物活性,通過脫色劑溶液浸泡、清水反復(fù)浸泡去鹽、熱水浸提去糖等步驟改善產(chǎn)品口感,其制備的牡蠣肽具有抗氧化、降壓功效;但是制備過程中低溫酶解對酶制劑的穩(wěn)定性和活性存在影響,無形中加大成本投入。
3、牡蠣寡肽通常指的是分子量較小的牡蠣肽,由于寡肽是蛋白質(zhì)和氨基酸之間的結(jié)構(gòu)功能片段,因此牡蠣寡肽可以無需消化而被快速吸收,且吸收率要高于游離氨基酸。與牡蠣肽相比,牡蠣寡肽具有可被人體100%快速高效吸收營養(yǎng)的特點(diǎn)。但是當(dāng)前對于牡蠣寡肽的制備方法研究仍存在較多的空白,特別是低分子量的牡蠣寡肽。公開號為cn114634961a,申請日為2022年3月30日的中國專利使用加速溶劑提取系統(tǒng)提高牡蠣蛋白的提取率,利用深度共晶溶劑輔助酶解,加速酶促反應(yīng)進(jìn)程,提高牡蠣肽得率,又通過高壓均質(zhì)處理進(jìn)一步降低牡蠣肽的分子量,提高寡聚肽得率;但該發(fā)明存在的包括提取成本高、溶劑的回收和再利用、以及大規(guī)模生產(chǎn)的困難等問題且高壓均質(zhì)處理易對牡蠣肽生物活性有所影響。
4、結(jié)合我國豐富的牡蠣海產(chǎn)資源,以及牡蠣自身兼具的高營養(yǎng)、保健功能及藥用價(jià)值,研發(fā)相關(guān)可以高效制備低分子量、高生物活性牡蠣寡肽的方法,并同時賦予其功能性或附加值,有助于促進(jìn)海洋生物活性肽優(yōu)質(zhì)材料的開發(fā),對于提高牡蠣肽制品市場化水平與經(jīng)濟(jì)效益高質(zhì)量具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提供一種低分子量牡蠣寡肽及其制備方法,在保證生物活性和營養(yǎng)價(jià)值的基礎(chǔ)上,賦予牡蠣寡肽營養(yǎng)補(bǔ)充功能和保健功能,顯著提升牡蠣的附加值。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
3、本發(fā)明的目的之一在于提供一種低分子量牡蠣寡肽的制備方法,所述制備方法以牡蠣鮮肉作為原料,聯(lián)用酶解法和膜過濾法多次處理牡蠣肉液和牡蠣蒸煮原汁,然后向牡蠣酶解產(chǎn)物中添加谷氨酸脫羧酶(gad)進(jìn)行酶解并過濾,獲得分子量小于3kda且富含γ-氨基丁酸的牡蠣酶解過濾液,濃縮凍干后即制得所述低分子量牡蠣寡肽。
4、進(jìn)一步地,所述制備方法包括以下步驟:
5、s1、以新鮮牡蠣作為原料進(jìn)行蒸煮,而后立即用流水對牡蠣鮮肉進(jìn)行降溫處理;
6、s2、將降溫后的牡蠣置于單凍機(jī)中,批量化螺旋單凍直至牡蠣完全凍結(jié);
7、s3、對凍結(jié)的牡蠣進(jìn)行滾筒式取肉處理,棄除牡蠣的內(nèi)臟部分,保留牡蠣鮮肉,冰浴破碎牡蠣鮮肉并與純凈水均勻混合,離心后棄上層懸浮物,令下層牡蠣肉沉淀物依次經(jīng)過膠體磨、高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行處理;
8、s4、將復(fù)合蛋白酶與均質(zhì)后的牡蠣肉沉淀物混合進(jìn)行酶解反應(yīng),采用三級膜過濾酶解反應(yīng)產(chǎn)物,過濾結(jié)束后留取小于3kda過濾液,保留大于3kda的截留物用于二次酶解;
9、s5、向s4中所保留大于3kda的截留物中加入復(fù)合蛋白酶進(jìn)行二次酶解,控制酶解時間得到二次酶解反應(yīng)產(chǎn)物,采用三級膜過濾第二次酶解反應(yīng)產(chǎn)物,過濾結(jié)束留取小于3kda二次過濾液,保留大于3kda的截留物用于第三次酶解;
10、s6、利用復(fù)合蛋白酶對s5中所保留大于3kda的截留物進(jìn)行第三次酶解,充分酶解后采用三級膜過濾第三次酶解反應(yīng)產(chǎn)物,過濾結(jié)束留取小于3kda三次過濾液;
11、s7、合并三次酶解獲得的3kda以下過濾液,向其中添加谷氨酸脫羧酶(gad)進(jìn)行酶解,使用3kda的過濾膜進(jìn)行過濾,ro濃縮所獲得的酶解過濾液并干燥,制得所述低分子量牡蠣寡肽。
12、進(jìn)一步地,牡蠣蒸煮時間為5~10min,流水溫度為0~4℃。
13、進(jìn)一步地,所述s2中單凍的冷凍速度為1.1~18.3mm/min,冷凍溫度為-40~-35℃,牡蠣完全凍結(jié)指牡蠣的中心溫度達(dá)到-18~-7℃。
14、進(jìn)一步地,所述s3中采用滾筒式取牡蠣鮮肉,滾筒內(nèi)壁的取肉圓孔直徑為2~5mm,相鄰兩圈圓孔周向交錯排布,錯開距離3~5mm,滾筒速度400~1400r/min,取肉過程中過程溫度控制在4℃以下,且保證在噴淋條件下完成。
15、進(jìn)一步地,所述s3中純凈水溫度為10℃以下,破碎后的牡蠣肉與純凈水的混合料液質(zhì)量比為1:5~10。
16、進(jìn)一步地,所述s4中復(fù)合蛋白酶為胃蛋白酶、胰蛋白酶中的一種或二者組成,復(fù)合蛋白酶的使用量為牡蠣鮮肉質(zhì)量的2~5%,酶解時間為3~5h;所述三級膜的過濾規(guī)格為3kda~10kda,10kda~30kda,以及大于30kda,過濾溫度為25℃,設(shè)備運(yùn)行功率為50hz。
17、進(jìn)一步地,所述s5中復(fù)合蛋白酶為胃蛋白酶、胰蛋白酶中的一種或二者組成,復(fù)合蛋白酶的使用量為牡蠣鮮肉質(zhì)量的2~5%,酶解時間為1~4h,三級膜的過濾規(guī)格為3kda~10kda,10kda~30kda,以及大于30kda,設(shè)備運(yùn)行功率為50hz。
18、進(jìn)一步地,所述s6中復(fù)合蛋白酶為胃蛋白酶、胰蛋白酶中的一種或二者組成,復(fù)合蛋白酶的使用量為牡蠣質(zhì)量的1~2%,三級膜的過濾規(guī)格為3kda~10kda,10kda~30kda,以及大于30kda,設(shè)備運(yùn)行功率為50hz。
19、進(jìn)一步地,所述s7中谷氨酸脫羧酶gad的添加量為牡蠣鮮肉質(zhì)量的0.2~0.5%,酶解時間為0.5~4h,酶解溫度為30~70℃,ph=3.5~5.5。
20、進(jìn)一步地,濃縮設(shè)備運(yùn)行功率為50hz,回流量為12lpm,膜面積為2.5m2,濃縮至50倍。
21、進(jìn)一步地,濃縮設(shè)備的膜通量為19.7~37.6lmh,透析體積0~6.0l,濃縮倍數(shù)1.0~9.0倍,進(jìn)壓8.0~20.0bar,出壓6.0~19bar,運(yùn)行時間60~600min。
22、進(jìn)一步地,濃縮后的過濾液進(jìn)行冷凍干燥或噴霧干燥,制得所述低分子量牡蠣寡肽。
23、本發(fā)明的目的之二在于提供一種低分子量牡蠣寡肽。
24、進(jìn)一步地,所述低分子量牡蠣寡肽為乳白色或白色(lab值:l*=80.36~94.33,a*=1.91~-1.34,b*=21.84~4.82)。
25、相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:
26、1、本發(fā)明以牡蠣鮮肉作為原料,聯(lián)用酶解法和膜過濾法多級多次處理牡蠣肉液,在充分保留牡蠣活性肽的同時,精準(zhǔn)且徹底地酶解蛋白或者大分子肽,提高了牡蠣寡肽的分離效果和純度,制得獲得低分子量(3kda)且可被機(jī)體充分吸收的牡蠣寡肽。所述牡蠣寡肽保留了牡蠣原有的維生素、微量元素和牛磺酸等營養(yǎng)成分,并且由于其分子量小,更容易被人體吸收和利用,與人體細(xì)胞結(jié)合發(fā)揮更高的生物活性,并且牡蠣寡肽的多級多次制備過程最大限度地去除了自身可能存在的有害物質(zhì)和過敏原,因此其安全性更高。
27、2、本發(fā)明首次提出在酶解牡蠣寡肽過程中添加谷氨酸脫羧酶(gad),gad作為磷酸吡哆醛(plp)依賴性酶,不可逆地催化l-谷氨酸或谷氨酸鹽α-脫羧生成γ-氨基丁酸(gaba),從而釋放更多的氨基酸和肽段,降低了牡蠣肉中蛋白質(zhì)的酶解難度,促進(jìn)了牡蠣肉中蛋白質(zhì)的分解與牡蠣寡肽的生成,同時由于gad催化谷氨酸轉(zhuǎn)化為gaba的反應(yīng)是特異性的,避免了產(chǎn)生其他不必要的副產(chǎn)物影響牡蠣寡肽的純度和品質(zhì),與酶解法和膜過濾法共同作用最終得到更加優(yōu)質(zhì)的牡蠣寡肽。
28、3、本發(fā)明中在制備牡蠣寡肽時添加谷氨酸脫羧酶(gad)不僅促進(jìn)了牡蠣寡肽的純度和品質(zhì),而且gaba的增加還能提升牡蠣寡肽的營養(yǎng)價(jià)值。gad的添加催化牡蠣肉中的谷氨酸轉(zhuǎn)化為具有多種生理功能的gaba。牡蠣寡肽中g(shù)aba作為重要的神經(jīng)遞質(zhì),可以通過與神經(jīng)元上的gaba受體結(jié)合,發(fā)揮抑制神經(jīng)元興奮性的作用從而協(xié)助調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng),對于改善睡眠、緩解焦慮、降低血壓等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值,進(jìn)一步提升了牡蠣寡肽的功能性與附加值,并且由于本發(fā)明可獲得高品質(zhì)牡蠣寡肽粉,制得的牡蠣寡肽可作為營養(yǎng)補(bǔ)充劑直接使用。
29、4、本發(fā)明公開了具有功能性的低分子量牡蠣寡肽的制備方法,該方法在多級多次酶解后無需進(jìn)行滅酶處理,加工工藝簡單,對設(shè)備要求較低,適合工業(yè)化生產(chǎn)。所值得的牡蠣寡肽滿足消費(fèi)者對健康食品的需求,實(shí)現(xiàn)了牡蠣資源的高值化利用,為牡蠣?wèi)?yīng)用于保健食品、特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品等領(lǐng)域提供了理論依據(jù),推動了海洋生物資源的高值化利用。