一种虾肽螯合钙的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品生物技术领域，涉及一种虾肽螯合钙的制备方法。
【背景技术】
[0002]我国是水产生产大国，2013年全国水产品总产量6172.00万吨，甲壳类是我国主要的水产品种之一，2013年我国甲壳类总产量(养殖和捕捞)达639.57万吨，其中虾类461.72万吨，占甲壳类的72.19%。虾类是我国主要的水产品品种之一，2013年我国甲壳类总产量(养殖和捕捞)达639.57万吨，其中虾类461.72万吨，占甲壳类的72.19%，其中以南美白对虾和克氏原螯虾的产量最高，主要分布在广东、江苏、浙江、山东、福建、辽宁、广西等沿海省份。
[0003]虾的加工作为重要的海洋工业，加工过程中会产生大量的废弃物。随着世界人口的增加和资源的减少，国际上对资源的再利用极为重视。加工后的废弃物主要包括虾头和虾壳，其中所含的虾油、虾青素、甲壳素及蛋白质可以通过再加工实现加工废弃物的综合利用。目前国内外除将下脚料直接用做饲料外主要用于甲壳素的加工。而其中的钙质等矿物质却鲜少被利用起来，如何更高效环保地利用虾类副产物中的蛋白质和钙，值得深入研究。
[0004]近年来，国内外相继报道了采用生物酶法来回收蛋白质，采用生物酶法回收蛋白质反应条件温和，对蛋白质的质量影响小，生产过程安全，对环境污染少。酶解法生产活性肽安全性极高，能在适宜的温度条件下进行蛋白水解产生特定的目标多肽，且水解过程易控制，近几年报道针对蛋白水解多肽的研究也都大多集中于酶解技术，虽取得了一定的成绩和突破，但酶的来源不同，成本较高且不同原料所需的蛋白酶种类不同，因此，仍需要更进一步的研究。
[0005]钙是人体中含量最高的矿物质，钙对于维持人体各系统正常生理功能中起重要调节作用。机体对矿物质的吸收利用率与他们的存在形式有着密切的关系。矿物质结合肽既可以做为动物饲料的营养强化剂，亦可以作为人类保健品的添加成分。目前国内外利用虾类副产物开发肽螯合钙的研究还相对较少，如何充分利用虾类副产物的废弃资源成为亟需解决的问题。
【发明内容】
[0006]本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
[0007]鉴于上述和/或现有虾肽螯合钙的制备方法中存在的问题，提出了本发明。
[0008]因此，本发明的目的是提供一种虾肽螯合钙的制备方法，以虾加工副产物虾壳为原料，通过超声辅助碱性蛋白酶酶解作用，回收蛋白肽，其残渣通过植物乳杆菌发酵得到乳酸钙发酵液，最终生产出肽螯合钙的综合利用方法。
[0009]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:一种虾肽螯合钙的制备方法，其以虾壳为原料，包括，加热蒸煮、超声辅助酶水解、过滤、超滤、微生物发酵、螯合、真空浓缩以及喷雾干燥，制得可溶性虾肽螯合钙；其中，所述加热蒸煮是在100°c下蒸煮lOmin ;所述超声辅助酶水解是在虾壳与水质量比为1:4?1:6时用碱性蛋白酶同时超声辅助对蒸煮后的虾壳进行酶解；所述过滤是超声辅助酶水解结束后的酶解液经100目滤网过滤，得到滤液和滤渣；所述超滤是调整过滤后的酶解液肽浓度在20g/L，用3kDa?5kDa的超滤膜进行分离操作:压力0.20MPa?0.25MPa，料液温度30°C?35°C，运行周期为45min?55min，得到透过液；所述微生物发酵是利用植物乳杆菌发酵所述滤渣，发酵条件:发酵时间为40?45h，发酵温度为35?37°C，葡萄糖添加量为12?15%，料液比为1: 1.5?
1: 2，接种量为3%?4%，而后再过滤得到发酵液；所述螯合是将所述透过液与所述发酵液以质量比2: 1?4: 1的比例在pH为7.0?8.0，温度为55°C?60°C下反应l.0h?1.5h，得到虾肽螯合钙液；所述真空浓缩是将虾肽螯合钙液真空浓缩至可溶性固形物含量30%?35% ;所述喷雾干燥是将浓缩后的虾肽螯合钙液进行喷雾干燥，进风温度170°C?180°C，出风温度80°C，得到虾肽螯合钙含量为75%?85%的粉末。
[0010]作为本发明所述的虾肽螯合钙的制备方法的一种优选方案，其中:所述超声辅助酶水解的条件为:超声功率140W?160W，频率40kHz，酶解初始pH值8.0?8.5，加酶量为3000U/g?4000U/g蛋白质，温度为45°C?55°C，酶解时间为2.0h?2.5h，反应结束后煮沸3min灭酶。
[0011]作为本发明所述的虾肽螯合钙的制备方法的一种优选方案，其中:所述虾壳是南极磷虾、南美白对虾、基围虾或罗氏沼虾中的一种或几种、经采肉或剥虾仁后得到的加工副产物，粗蛋白质质量百分比含量8%?12%。
[0012]本发明的有益效果:本发明提供了一种虾肽螯合钙的制备方法，通过超声辅助碱性蛋白酶酶解作用，高效回收虾副产物中蛋白肽，通过植物乳杆菌发酵得到乳酸钙，并在回收利用蛋白肽和钙的同时，发酵后的残渣可进一步加工甲壳素，提高了资源的利用率，提高了产品的附加值，增加了经济效益。利用酶解反应，条件温和，生产的蛋白肽品质高，利用发酵，钙质提取方便，产率高，最终得到的肽螯合钙品质高，易于人体吸收。对虾类加工下脚料的综合利用，不仅能充分利用资源、减少环境污染，还能用来开发新型保健品，创造出巨大的经济效益，带动整个产业向前发展，延伸产业链，实现经济的可持续发展。
【附图说明】
[0013]图1为本发明一个实施例中所述一种虾肽螯合钙的制备方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0015]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0016]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0017]实施例1:
[0018]原料采用南极磷虾加工副产物虾壳，100°C加热蒸煮lOmin后将虾壳按虾壳/水质量比1: 4加入水，调节pH8.0，调节水温45°C，通过功率140W、频率40kHz超声辅助碱性蛋白酶进行酶解，用量按酶活计为3000U/g蛋白质，避光搅拌反应2.0h，反应结束后灭酶再用100目滤网过滤，将滤液用4kDa超滤膜进行分离，压力设为0.25MPa，料液温度为35°C，运行周期55min。将之前所剩滤渣料液比设为1: 1.5，植物乳杆菌接种量为3%，葡萄糖添加量为13%，在35°C下发酵42h，100目滤网过滤发酵钙液。再将水解肽液与发酵钙液以
2: 1的比例在pH为7.0，温度为60°C下反应1.5h，得到的虾肽螯合钙液真空浓缩，浓缩至可溶性固形物为30%进行喷雾干燥，得到虾肽螯合钙含量为82%的粉末。
[0019]实施例2
[0020]原料采用基围虾加工副产物虾壳，100°C加热蒸煮lOmin后将虾壳按虾壳/水质量比1: 5加入水，调节pH8.5，调节水温55°C，通过功率160W、频率40kHz超声辅助碱性蛋白酶进行酶解，用量按酶活计为4000U/g蛋白质，避光搅拌反应2.0h，反应结束后灭酶再用100目滤网过滤，将滤液用5kDa超滤膜进行分离，压力设为0.20MPa，料液温度为30°C，运行周期50min。将之前所剩滤渣料液比设为1: 2，植物乳杆菌接种量为4%，葡萄糖添加量为15%，在35°C下发酵45h，100目滤网过滤发酵钙液。再将水解肽液与发酵钙液以4: 1的比例在pH为