专利名称：一种天然食品防腐剂鱼精蛋白的制备方法
技术领域：
本发明是关于一种天然食品防腐剂鱼精蛋白的制备方法，属于食品添加剂领域。
背景技术：
随着我国改革开放的进一步深入，食品工业已经成为国民经济的三大支柱产业之 一。由于食品在加工、保藏、消费过程中容易受到细菌、酵母菌、霉菌等一系列微生物的侵 染，这就决定了食品防腐剂在食品工业中将发挥很重要的作用。通过防腐剂抑制或杀灭微 生物，可以起到阻止、延缓食品的变质，甚至提高食品的品质。食品防腐剂一般分为合成防 腐剂和天然防腐剂。随着人们生活水平的提高，人们对于防腐剂的要求也越来越高，不但要 求防腐剂安全、无毒而且要求防腐剂的营养化、功能化。而天然防腐剂具有抗菌性强、安全 无毒、水溶性好、热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点。因此，近年来大然 防腐剂的研究和开发利用成了食品工业的一个热点。 传统研究认为，食品防腐败剂的作用机理主要表现在如下三个方面(l)作用于 细胞壁和细胞膜系统；(2)作用于遗传物质或遗传微粒结构；(3)作用于酶或功能蛋白。近 年来，人们进一步研究发现，防腐剂主要是抑制微生物的呼吸作用，导致能量物质ATP和还 原物质NADH亏缺，所有合成代谢受阻，活性的动态膜结构不能维持，代谢方向趋于水解最 后产生细胞自溶。大量的实验表明，各种天然防腐剂对呼吸途径都有一定的抑制作用，并与 典型的呼吸途径抑制剂存在显著区别，但专一性低。可以推测，不同的抗菌剂的抗菌谱与抗 菌效力存在差异可能与所作用于的呼吸途径及抑制强度有关。食品防腐剂的作用对象主要 是生物学膜系统和酶系统。酶是生物大分子，且有相当大的一部分吸附或镶嵌于生物膜系 统中，而生物膜系统是微生物进行能量转化、物质代谢等生命活动的主要场所。防腐剂动态 性踞留生物膜相后，可直接而迅速地破坏依赖于膜结构完整性的能量代谢和细胞及细胞器 赖以生存的对物质的选择性，并可导致胞内溶酶体膜破裂而诱导微生物产生自溶作用。
鱼精蛋白是一种多聚阳离子肽，主要存在于各类动物的成熟精巢组织中，与核酸 紧密结合在一起，以核精蛋白的形式存在。这是一种小而简单的球形碱性蛋白质，其分子量 小，通常在一万以下，一般由30个左右的氨基酸残基组成，其中2/3以上是精氨酸。作为食 品防腐剂，鱼精蛋白具有广谱抑制活性，能抑制枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌 等的生长；对革兰氏阳性菌、酵菌、霉菌也具有明显抑制效果；而且能有效地抑制肉毒梭状 芽孢秆菌中的A型、B型及E型菌的发育。王南舟等人发现在中性和偏碱性的条件下，鱼精 蛋白的防腐效果更好。目前广泛使用的防腐剂多为酸性防腐剂，在中性和碱性条件下防腐 效果不理想，所以鱼精蛋白拓宽了防腐剂的pH使用范围。 鱼精蛋白存在于雄性个体的精巢组织中，它是精氨酸含量丰富的蛋白类物质，有 很高的营养性和功能性。鱼精蛋白的提取无论是过去还是现在的方法，基本上是以硫酸或 盐酸为主要提取剂的化学提取法。化学试剂的用量大，提取时间长，且溶剂残留多，影响了 鱼精蛋白作为天然食品防腐剂的品质。本发明采用超声波来提取鱼精蛋白，提取时间短，硫 酸的用量少，得到的鱼精蛋白活性高。
发明内容
本发明目的之一是提供了一种天然食品防腐剂鱼精蛋白的制备方法。 本发明的目的之二是提供了以鱼精蛋白为原料或功能性成分开发医药新产品。 本发明的技术解决方案如下 1.原料的选择与处理 选择发育期为III、 IV、 V期的鲤鱼精巢，采集之后，迅速进行加工处理，尽量除 去附着在精巢上的其他杂物如腺体、脂肪、结缔组织、血块和污物等，水洗清洁后，将原料 在-20°C以下快速冻结并包冰衣冻藏。
2.鱼精蛋白的提取工艺 称取100g解冻后的鲤鱼精巢置于高速组织捣碎机中，加入200mL0. 14mol/l NaCl 溶液，匀浆lmin后，冰浴中搅拌20min，静置lOmin， 4000r/min低温(TC离心分离lOmin，弃 去上清液。沉淀再用相同的方法重复操作1次，弃去上清液，沉淀为脱氧核糖核蛋白(DNP)。
在DNP中加入一定量(4ml/g)浓度5. 0%的硫酸溶液，采用超声波提取，超声波强 度为1. OA，提取时间为20min，然后在4000r/min低温(0°C )离心10min，上清液过滤，离心 后的沉淀再用相同的步骤重复提取一次，将滤液合并，用3倍体积的95%冷乙醇沉淀，沉淀 物用丙酮洗涤2次，乙醚洗涤1次，然后真空干燥，得抗菌鱼精蛋白。 本文采用超声波技术提取鱼精蛋白，硫酸用量少且提取时间短，用l.OA强度的超 声波和5%硫酸溶液提取鱼精蛋白，提取时间仅20min，能得到较高活性的鲤鱼抗菌精蛋 白。 鱼精蛋白作为一种天然食品防腐剂将得到越来越广发的应用。鱼精蛋白的营养价 值高，抑菌效果好，研究者不断在探索它的新用途。目前为止已有可喜的发现，鱼精蛋白可 与细胞膜中某些涉及营养运输或生物合成系统的蛋白质作用，使这些蛋白的功能受损，从 而抑制细胞的新陈代谢而使细胞死亡，因此鱼精蛋白将具有降血压、助呼吸、促进消化、抑 制肿瘤、抗血栓、强化肝功能、抑制血液凝固等功能。因此，鱼精蛋白不仅在食品中将得到广 泛的应用，而且在医学领域鱼精蛋白的功能功效将得到进一步的拓展和深入。
权利要求
一种天然食品防腐剂鱼精蛋白的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)原料的选择和处理选择发育期为III、IV、V期的鲤鱼精巢，采集之后，迅速进行加工处理，尽量除去附着在精巢上的其他杂物如腺体、脂肪、结缔组织、血块和污物等，水洗清洁后，将原料在-20℃以下快速冻结并包冰衣冻藏。(2)鱼精蛋白的提取工艺称取解冻后的鲤鱼精巢置于高速组织捣碎机中，加入NaCl溶液，匀浆后，冰浴中搅拌，静置，低温离心分离，弃去上清液。沉淀再用相同的方法重复操作1次，弃去上清液，沉淀为脱氧核糖核蛋白(DNP)。在DNP中加入一定量的硫酸溶液，采用超声波提取，然后低温离心，上清液过滤，离心后的沉淀再用相同的步骤重复提取一次，将滤液合并，用冷乙醇沉淀，沉淀物用丙酮、乙醚洗涤，然后真空干燥，得抗菌鱼精蛋白。
2. 根据权利1的(2)中脱氧核糖核蛋白的提取工艺，其特征在于，加入NaCl溶液的 量鱼精巢的量为2 : l(v : m)，NaCl溶液浓度为O. 14mol/l ;匀浆lmin，冰浴搅拌20min， 静置10min，4000r/min低温(TC离心分离10min。
3. 根据权利1的(2)中鱼精蛋白的提取工艺，其特征在于加入硫酸溶液的量脱氧核 糖核蛋白(DNP)的量为4 : l(v : m)，硫酸溶液浓度5.0X;超声波强度为l.OA，提取时间 为20min，4000r/min低温((TC )离心10min ;滤液3倍体积的95 %冷乙醇沉淀，沉淀物用 丙酮洗涤2次，乙醚洗涤1次。
4. 根据权利1中所说的抗菌鱼精蛋白，其特征在于它是一种天然的食品防腐剂，具有 广谱抑制活性，能抑制枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌等的生长；对革兰氏阳性 菌、酵菌、霉菌也具有明显抑制效果；而且能有效地抑制肉毒梭状芽孢秆菌中的A型、B型及 E型菌的发育。
全文摘要
本发明公开了一种天然食品防腐剂鱼精蛋白的制备方法。将原料鱼精巢冻结冻藏。解冻后的原料高速粉碎，加入NaCl溶液匀浆后，冰浴中搅拌、静置，低温离心分离。重复操作一次，沉淀为脱氧核糖核蛋白(DNP)。在DNP中加入硫酸溶液，用超声波提取后低温离心、过滤。重复提取一次，滤液合并，用冷乙醇沉淀，沉淀物用丙酮、乙醚洗涤，真空干燥，得抗菌鱼精蛋白。本文采用超声波技术提取鱼精蛋白，硫酸用量少且提取时间短，用1.0A强度的超声波和5％硫酸溶液提取鱼精蛋白，提取时间仅20min，得到较高活性的抗菌鱼精蛋白。它作为一种天然食品防腐剂将得到广泛的应用。
文档编号A23J3/00GK101755994SQ20081016297
公开日2010年6月30日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者吴菁, 陈群 申请人:湖州来色生物基因工程有限公司;吴菁