一种食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉的制备方法
【技术领域】
[0001]本专利属于海洋鱼活性肽的制备领域，具体涉及分子量小于等于100Da的食品级低盐分海洋鱼低聚肽的制备。
【背景技术】
[0002]低聚肽是指一类由2?10个氨基酸组成，分子量180?100Da的功能性生物活性肽。研究表明低聚肽具有很强的生物活性，包括:调节体内激素水平；改善矿物质和微量元素吸收；抵抗细菌和病毒；提高免疫力；抑制和破坏肿瘤细胞；抗氧化和清除自由基等。
[0003]我国海域辽阔，海洋鱼类资源丰富，随着海洋捕捞业的迅猛发展，捕捞的低值鱼类产量呈现上升趋势，占海洋捕捞产量的60%左右。由于蛋白质含量丰富，低值鱼类主要被用来加工成鱼粉，作为饲料蛋白添加剂，这样就造成大量蛋白质资源的流失，经济效益低下。如果对海洋低值鱼粉进行进一步深加工，生产海洋鱼低聚肽，不仅可以有效提高海洋低值鱼蛋白质资源的利用度，还能提高产品的附加值，实现经济效益的大幅增值。
[0004]通常海洋鱼粉的含盐量在2?5%，酶解过程中调节pH值又会带入一些盐分，这些盐分绝大部分富集到最终的肽粉中使得肽粉的含盐量高达10?25%，而单纯靠膜分离来脱盐效果一般，而且能耗大成本高。本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提出一种水洗结合膜分离的方法进行脱盐，利用高品质蛋白酶制剂进行酶解，制备食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉，为大规模工业化生产打下坚实的基础。
【发明内容】
[0005]本发明利用食品级工业化蛋白酶制剂对海洋低值鱼类制成的食品级海洋低脂肪鱼粉进行水解，从而获得食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉。本发明涉及的制备方法包括水洗预脱盐，胶体磨研磨粉碎，酶解，膜分离，浓缩和喷雾干燥等步骤。具体步骤如下:
(I)水洗预脱盐，即按照料水质量比1:2?15于预脱盐混合罐中加入食品级海洋低脂肪鱼粉和纯水，设置温度5?50°C，搅拌转速40?100r/min，水洗5?60min，再通过40?200目的隔膜式压滤机压滤得到预脱盐鱼粉。
[0006](2)胶体磨研磨粉碎，即通过螺旋输送机将预脱盐鱼粉输送至酶解预混合罐中，并按照料水质量比1:4?15注入纯水，搅拌混匀后通过螺杆栗栗入胶体磨，利用胶体磨将预脱盐鱼粉颗粒研磨粉碎至40?80目，增加鱼粉颗粒的表面积，便于与酶接触。
[0007](3)酶解，调整pH值至6.0?10.0，加入蛋白酶，控制蛋白酶与底物的质量比为0.1?5%，在40?65°C下酶解3?6h ;酶解结束升温至80?99°C，灭酶10?25min ;冷却后分别通过40?200目的隔膜式压滤机和100?400目的袋式过滤机进行一道压滤除渣和二道过滤除渣得到酶解液。
(4)膜分离，即先使用第一道1000?1000Da超滤膜截留酶解液中的大分子肽和色素，接着使用第二道150?500Da纳滤膜对一道膜透过液进行分离除去游离氨基酸和剩余盐分，得到分子量小于等于100Da的低聚肽液，分离温度20?60°C，压力0.4?1.2MPa，时间 30 ?180min。
[0008](5)浓缩和喷雾干燥，即先使用三效外循环真空浓缩器将低聚肽液的固形物含量浓缩至10?30%，再使用喷雾干燥塔控制进风温度为160?200°C，出风温度为80?100°C，对低聚肽液进行干燥，得到食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉，颜色为淡黄色或者白色，得率10?35%，低聚肽含量多85%，相对分子质量小于100Da的蛋白质水解物所占比例多90%，盐分< 4%，水分< 6%，灰分< 5%。
[0009]作为本发明所述食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉制备方法的一种优选方案，其中:所述步骤(I)中优选食品级海洋低脂肪鱼粉粗蛋白含量70-75%，水分< 8.0%，粗脂肪(2.5%，蛋白质含量高脂肪少酶解效果好。优选料水质量比1:10，温度50°(:，搅拌转速100r/min，水洗30min，尽量去除原料鱼粉中的盐分。
[0010]作为本发明所述食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉制备方法的一种优选方案，其中:所述步骤(2)中优选料水质量比1:6，时间20min，将预脱盐鱼粉颗粒研磨粉碎至80目，增大鱼粉颗粒与酶接触的表面积。
[0011]作为本发明所述食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉制备方法的一种优选方案，其中:所述步骤(3)中优选蛋白酶为碱性蛋白酶和中性蛋白酶的混合物，碱性蛋白酶如NS 37071(丹麦诺维信公司)，中性蛋白酶如Neutrase 0.8L (丹麦诺维信公司)，两种蛋白酶的添加量均为底物质量的1%，最佳PH值分别为8.5和7.5，温度55°C，酶解时间5h。该条件有利于碱性蛋白酶和中性蛋白酶对鱼粉蛋白的充分水解。
[0012]作为本发明所述食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉制备方法的一种优选方案，其中:所述步骤(4)中优选截留分子量1000Da超滤膜进行分离，分离温度45°C，压力1.2MPa，时间40min，去除1000Da以上的大分子蛋白，通量大，分离效率高，避免因为分离时间过长导致肽液被微生物污染发臭。优选截留分子量150Da纳滤膜脱除游离氨基酸和剩余盐分，分离温度40°C，压力0.8MPa，时间60min，保证脱除大部分盐分和氨基酸的同时尽量保留低聚肽。
[0013]作为本发明所述食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉制备方法的一种优选方案，其中:所述步骤(5)中优选低聚肽液固形物含量浓缩至30%，便于喷雾干燥。优选进风和出风温度分别为180和90°C，尽量降低肽粉水分含量，便于保藏。
[0014]本发明的优点在于:1)对鱼粉原料进行水洗预脱盐处理，脱除原料鱼粉中的绝大部分盐分，减轻了后续膜分离脱盐的压力；2)利用高品质蛋白酶进行酶解，酶解位点广，条件温和；3)采用先进的膜分离技术对酶解液进行精制，提高低聚肽的品质。
[0015]本发明充分利用了我国海域丰富的低值鱼类资源，制备的肽粉低聚肽含量高盐分少，能够广泛应用于食品行业，适合大规模工业化连续生产，为我国海洋低值鱼类蛋白的开发利用开辟了新的途径。
【具体实施方式】
[0016]根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
[0017]实施例1 食品级海洋低脂肪鱼粉经计量称准确称量，按照料水质量比1:5与纯水在预脱盐混合罐中混合，设置温度25 °C，搅拌转速60r/min，水洗lOmin，再通过100目的隔膜式压滤机压滤得到预脱盐鱼粉，脱盐率86.2% ;通过螺旋输送机将预脱盐鱼粉输送至酶解预混合罐中，按照料水质量比1:8注入纯水，60r/min搅拌混匀后通过螺杆栗栗入胶体磨，利用胶体磨将预脱盐鱼粉颗粒研磨粉碎至60目，再通过螺杆栗输送至酶解罐中准备酶解；控制温度500C、pH9.0，按照底物质量的0.5%加入诺维信碱性蛋白酶NS 37071，酶解4h后，通过螺杆栗输送至灭酶器中升温至90°C灭酶20min，得到的酶解液分别利用100目的隔膜式压滤机和200目的袋式过滤机进行脱渣，得到除渣的酶解液；除渣的酶解液经过巴氏灭菌器灭菌后进入膜分离系统，先使用截留分子量5000Da的膜分离器对酶解液进行分离，分离压力0.6MPa、温度40°C，时间1.5h，透过液再使用截留分子量300Da的膜分离器进行分离，分离压力0.8MPa、温度30°C，时间2h，得到低聚肽液；低聚肽液经过三效外循环真空浓缩器浓缩至固形物含量15%后喷雾干燥，干燥条件为进口温度165°C，出口温度85°C，得到食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉。
[0018]经测定，本实施例制得的食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉，得率20.74%，低聚肽含量86.25%，100Da以下的蛋白质水解物90.30%，盐分3.44%，水分5.78%，灰分4.26%。
实施例2
食品级海洋低脂肪鱼粉经计量称准确称量，按照料水质量比1:6与纯水在预脱盐混合罐中混合，设置温度30°C，搅拌转速60r/min，水洗20min，再通过100目的隔膜式压滤机压滤得到预脱盐鱼粉，脱盐率89.8% ;通过螺旋输送机将预脱盐鱼粉输送至酶解预混合罐中，按照料水质量比1:10注入纯水，60r/min搅拌混匀后通过螺杆栗栗入胶体磨，利用胶体磨将预脱盐鱼粉颗粒研磨粉碎至80目，再通过螺杆栗输送至酶解罐中准备酶解；控制温度55°C、pH7.5，按照底物质量的0.8%加入诺维信中性蛋白酶Neutrase 0.8L，酶解6h后，通过螺杆栗输送至灭酶器中升温至95°C灭酶15min，得到的酶解液分别利用100目的隔膜式压滤机和200目的袋式过滤机进行脱渣，得到除渣的酶解液；除渣的酶解液经过巴氏灭菌器灭菌后进入膜分离系统，先使用截留分子量3500Da的膜分离器对酶解液进行分离，分离压力0.8MPa、温度50°C，时间2h，透过液再使用截留分子量500Da的膜分离器进行分离，分离压力0.8MPa、温度30°C，时间2h，得到低聚肽液；低聚肽液经过三效外循环真空浓缩器浓缩至固形物含量20%后喷雾干燥，干燥条件为进口温度170°C，出口温度90°C，得到食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉。
[0019]经测定，本实施例制得的食品级低盐分海洋鱼低聚肽粉，得率15.34%，低聚肽含量88.71%，100Da以下的蛋白水解物90.83%，盐分2.45%，水分5.26%，灰分3.17%。
[0020]实施例3
食品级海洋低脂肪鱼粉经计量称准确称