一种鱼蛋白肽的制备方法与流程

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种鱼蛋白肽的制备方法。

背景技术

由于我国水产养殖及特种养殖的高速发展，动物蛋白饲料的需求量增长十分迅猛，动物蛋白饲料具有蛋白质含量高，动物出肉率高，易于与其他成分搭配等优点，但我国生产的鱼粉普遍档次较低，加工工艺落后，造成鱼粉价格偏低，一些蛋白质含量高的鱼粉，如对虾专用粉、甲鱼专用粉等依赖进口问题较严重。

目前，海洋主要经济鱼类资源枯萎，而低值小杂鱼由于其具有的种种缺点，造成捕捞与加工不足。低值小杂鱼和水产加工过程产生大量下脚料(头、尾、骨、内脏)，一般都简单加工成鱼粉甚至丢弃，造成资源浪费和环境污染。因此，研究如何利用低值小杂鱼和水产加工下脚料十分必要。

小肽是动物降解蛋白质为氨基酸过程中的中间产物，是动物的重要营养物质，是除氨基酸之外的蛋白质营养吸收代谢的重要方式之一，小肽与游离氨基酸具有相互独立的吸收机制，二者互不干扰，并且有助于氨基酸的吸收，加快蛋白质的合成。在动物饲粮中添加肽制品，可提高氨基酸利用率，减少疾病发生，充分发挥其生产性能及提高经济效益。

目前生物活性肽的制备方法有多种，常见的是酶解法和微生物法，但是由于酶解法中外用酶成本较高，微生物法制备小肽酶解时间太长，成本较高，且采用了常规的蛋白酶酶解或微生物水解法后，原料中水解为蛋白质的量最高只能达到26％，其中3000da以下多肽含量只有83％，此水解效率和水解度均很难实现工业化大生产。

技术实现要素：

本发明意在提供一种鱼蛋白肽的制备方法，以在低值小杂鱼和水产品下脚料中提取蛋白肽，进而降低蛋白肽的加工成本。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种鱼蛋白肽的制备方法，包括以下步骤：

原料准备步骤：准备原料，原料包括海洋低值小杂鱼和水产品下脚料；

粉碎步骤：将原料投入粉碎机中，启动粉碎机进行粉碎，使原料粉碎至5-10目形成鱼浆，鱼浆放置在原料池待用中待用；

酶解步骤：将粉碎步骤中的鱼浆转移至酶解罐中，向酶解罐中加入水，水与鱼浆的质量比例为1：1，将水与鱼浆混合形成混合物a，酶解温度为50-70℃，酶解时的ph＝7.0，酶解时间2-6h；

灭酶步骤：将酶解步骤中的混合物a加热至90℃，保温10min灭酶，形成混合物b；

小肽液制备步骤：对灭酶步骤中的混合物b进行过滤，滤网孔径为40～100目，形成初滤酶解液和固体物，对初滤酶解液和固体物进行分别收集；然后对初滤酶解液进行浓缩处理，使初滤酶解液的含水量为30-70％，收集酶解液；

酶解液喷雾干燥步骤：将灭酶步骤中的酶解液通过喷雾干燥机进行干燥，喷雾干燥机的压力控制为0.05-0.19mpa，喷雾干燥机进口处温度为180-230℃，出口处温度为80-100℃，获取干燥后的酶解粉备用；

微生物发酵步骤：向小肽液制备步骤中的固体物中拌入米曲霉，形成混合物c，混合物c内的水分含量为30-60％，温度为25-45℃，发酵时长为16-28h，形成混合物d；

烘干步骤：取出微生物发酵步骤中的混合物d，以60-90℃的低温对混合物d进行烘干，形成烘干料；

混合粉碎步骤：烘干料与酶解液喷雾干燥步骤中的酶解粉混合，形成鱼蛋白肽粗品；对鱼蛋白肽进行微粉碎处理，形成鱼蛋白肽成品。

基础方案的原理及其优点：1、原料准备步骤中准备的原料包括了海洋低值小杂鱼和水产品下脚料，能有效的将海洋低值小杂鱼和水产品下脚料这两种材料利用起来制作鱼蛋白肽，增加整个蛋白肽的产量；同时海洋低值小杂鱼和水产品下脚料便宜且易获得，能够有效的降低蛋白肽的加工成本；同时海洋低值小杂鱼包括鳀鱼、虾唬鱼、拔头鱼、鹤针鱼和海龙鱼，海洋低值鱼体内的内源酶系非常发达，稳定性较好，便于在制备蛋白肽的过程中，降解鱼大分子蛋白，制备海洋鱼蛋白肽；整个原料中涉及的鱼的种类多，能够有效的提高最终鱼蛋白肽成品的风味和营养价值。

2、粉碎步骤中，将原料进行绞碎，形成鱼浆，能有效的让鱼肉减小；该鱼浆便于使用到酶解步骤中进行酶解加工，便于在酶解罐中减小快速且高效的酶解；同时由于海洋低值小杂鱼和水产品下脚料中含有丰富的内源酶，能够让原料自行酶解，大大降低了外源酶添加的成本；此过程中控制水与原料的质量比例能够让内源酶充分的释放，同时温度和ph值的调节能够让内源酶的作用发挥到最大化，实现原料的快速酶解，采用此过程后，原料的水解为蛋白质的量能够提高8％左右，其中3000da以下多肽含量能够也能够增加8％左右。

3、灭酶步骤的设置是为了为后续在微生物发酵步骤中进行进一步的发酵，同时能够避免在后续的加工过程中，无法控制内源酶对鱼浆的发酵进程。

4、小肽液制备步骤，能对酶解步骤中的混合物a进行过滤，形成初滤酶解液和固体物，初滤酶解液能进一步浓缩为酶解液，固体物在后续步骤中会进一步发酵，将固体物中的蛋白质细化为小肽。

5、酶解液喷雾干燥步骤中，能将酶解液进行高压浓缩，将酶解液中有效浓缩至粉状，便于将其与后续的烘干料混合包装；对喷雾干燥机的进口和出口处进行控制，能够有效的将酶解液中的固体与液体分离，便于对出口处的酶解粉收集。

6、微生物发酵步骤中，米曲霉此微生物能够对固体物中的大分子蛋白进行进一步微生物降解，使固体物也被分解为蛋白质，此过程中可降解的固体物的量较少，能够有效的提高整个原料的降解速度，且能够去除固体物中的苦腥味，便于后续食用。

7、烘干步骤，将微生物发酵后的混合物d进行烘干是为了便于在混合粉碎步骤中，与酶解液喷雾干燥步骤中的酶解粉进行混合，形成鱼蛋白肽粗品，然后对鱼蛋白肽粗品进行微碎后，形成鱼蛋白肽成品，此时的鱼蛋白肽成品便于食用。

综上所述，本方法中采用了海洋低值小杂鱼和水产品下脚料作为制备鱼蛋白肽的原料，利用原料中本来具有的内源酶对原料进行酶解；在对初步酶解后的混合物b进展过滤后，再对其中的固体物进行微生物发酵，对固体物进行进一步的降解，两个步骤进行结合后，能够提高原料水解后形成的蛋白质的含量，进而提高整个原料的发酵效率，加快鱼蛋白肽的生产效率，降低生产成本。

进一步，所述粉碎步骤中，对原料进行粉碎前，先将重量比分别为1：1-2的原料与水混合，原料被解冻分散后再进行粉碎。

由于原料采用海洋低值小杂鱼和水产品下脚料，其一般在运输时需要冰冻起来保鲜，在对海洋低值小杂鱼和水产品下脚料进行粉碎前与水进行混合，是为了对原料进行解冻，降低后续的粉碎压力，能够提高原料的粉碎效率，便于原料快速形成鱼浆。

进一步，所述粉碎步骤中，在对原料进行粉碎后，形成的鱼浆的目数小于等于10。

将鱼浆的目数控制在10以内，能够鱼浆内鱼肉的颗粒小，便于在后续步骤中进行快速的酶解和微生物降解，能够加快原料的分解为蛋白质的速度。

进一步，所述酶解步骤中，先向酶解罐内的鱼浆内加入粉状氯化钙并混合均匀，使鱼浆内氯化钙溶液的浓度为0.02～0.03mol/l。

酶解步骤中，使用氯化钙对鱼浆进行ph值的调节，便于让酶解时的鱼浆的ph＝7.0，让鱼浆内的内源酶处于最佳的ph值中，便于内源酶对鱼浆进行快速的酶解。

进一步，所述酶解步骤中，在对酶解时的ph值进行控制时，用浓度为1.0-2.0mol/l的盐酸溶液或浓度为1.0-2.0mol/l的氢氧化钠溶液调节ph。

酶解的过程中，鱼浆的ph值也会变化，此时可采用盐酸溶液或氢氧化钠溶液对，鱼浆的ph值进行调节，让内源酶一直保持活性。

进一步，所述酶解步骤中，在酶解的同时，以40～70r/min的转速对混合物a进行搅拌。

在进行酶解时，对混合物a进行搅拌，便于混合物a中的内源酶充分与混合物接触，便于鱼浆中的鱼肉被充分的酶解。

进一步，所述酶解液喷雾干燥步骤中，喷雾干燥机的压力控制为0.1-0.13mpa，喷雾干燥机进口处温度为210℃，出口处温度为90℃。

对喷雾干燥机进口处和出口处的温度进行进一步的控制，该温度与酶解液所需的温度相适应，便于使酶解液中的酶解粉与水分快速分离，使酶解粉能够快速干燥。

进一步，所述微生物发酵步骤中，混合物c内的水分含量为40-50％，温度为30-40℃，发酵时长为18-24h。

在对固体物进行微生物降解时，微生物放置到含水量为40-50％的混合物c内，且温度控制在30-40℃范围内，便于微生物能够快速的新陈代谢，快速的对混合物c内的蛋白质快速的分解为小肽。

进一步，所述烘干步骤中，烘干混合物d的温度为70-80℃的低温。

烘干的温度低维持得较低，能避免混合物d中的小肽或者蛋白质变质。

进一步，所述酶解步骤中，酶解温度为55-60℃。

酶解温度的控制，是为了给内源酶提供一个适宜的温度，便于让内源酶充分的发挥作用。

附图说明

图1为本发明实施例1中一种鱼蛋白肽的制备方法的实施流程图；

图2为实施例1至实施例4中采用不同水解时长时原料水解度的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例1

实施例1中的一种鱼蛋白肽的制备方法基本如附图1所示，其具体步骤如下：

原料准备步骤：准备原料，原料包括海洋低值小杂鱼和水产品下脚料，其中海洋低值小杂鱼主要包括鳀鱼、虾唬鱼、拔头鱼、鹤针鱼和海龙鱼；水产品下脚料包括鱼头、鱼皮、鱼尾和鱼体内脏；

粉碎步骤：将冷冻的海洋低值小杂鱼和水产品下脚料与水混合，且原料与水的质量比例为1：2，水对原料进行解冻，待原料均解冻分散后捞出；将解冻后的原料投入粉碎机中，启动粉碎机进行粉碎，形成鱼浆，且使鱼浆的目数小于等于10，然后将鱼浆放置在原料池待用中待用；

酶解步骤：将粉碎步骤中的鱼浆转移至酶解罐中，向酶解罐中加入水，水与鱼浆的质量比例为1：1，将水与鱼浆混合形成混合物a；然后向酶解罐内的鱼浆内加入粉状氯化钙并混合均匀，使鱼浆内氯化钙溶液的浓度为0.025mol/l，然后以50～60r/min的转速对混合物a进行搅拌，时鱼浆充分酶解，酶解的过程中，酶解温度为55-60℃，酶解时的ph＝7.0，酶解时间2-6h；在酶解过程中，当ph值大于7时，使用浓度为1.0-2.0mol/l的盐酸溶液对混合物a的ph值进行调节；当ph值小于7时，使用浓度为1.0-2.0mol/l的氢氧化钠溶液对混合物a的ph值进行调节；

灭酶步骤：将酶解步骤中的混合物a加热至90℃，保温10min灭酶，形成混合物b；

小肽液制备步骤：对灭酶步骤中的混合物b进行过滤，滤网孔径为60～80目，形成初滤酶解液和固体物，对初滤酶解液和固体物进行分别收集；然后对初滤酶解液进行浓缩处理，使初滤酶解液的含水量为40-60％，收集酶解液；

酶解液喷雾干燥步骤：将灭酶步骤中的酶解液通过喷雾干燥机进行干燥，喷雾干燥机的压力控制为0.1-0.13mpa，喷雾干燥机进口处温度为210℃，出口处温度为90℃，获取干燥后的酶解粉备用；

微生物发酵步骤：向小肽液制备步骤中的固体物中拌入米曲霉，形成混合物c，混合物c内的水分含量为40-50％，温度为30-40℃，发酵时长为18h，形成混合物d；采用此发酵时长时，如图2所示，从原料中水解获得的鱼蛋白肽质量为原料总质量的30％，有效的提高了现有技术中原料的水解度；

烘干步骤：取出微生物发酵步骤中的混合物d，以70-80℃的低温对混合物d进行烘干，形成烘干料；

混合粉碎步骤：烘干料与酶解液喷雾干燥步骤中的酶解粉混合，形成鱼蛋白肽粗品；对鱼蛋白肽进行微粉碎处理，形成鱼蛋白肽成品。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，如图2所示，在微生物发酵步骤中，采用的发酵时长为36h，经过此段时间的微生物发酵水解后，从原料中水解获得的鱼蛋白肽质量为原料总质量的31％，相较于实施例1中对原料的水解度有所提高。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于，如图2所示，在微生物发酵步骤中，采用的发酵时长为30h，经过此段时间的微生物发酵水解后，从原料中水解获得的鱼蛋白肽质量为原料总质量的32％，相较于实施例1中对原料的水解度有所提高。

实施例4

实施例4与实施例1的不同之处在于，如图2所示，在微生物发酵步骤中，采用的发酵时长为24h，经过此段时间的微生物发酵水解后，从原料中水解获得的鱼蛋白肽质量为原料总质量的33％，为原料水解为蛋白质的最佳时长，且该水解度为水解的最大值，能有效的提高原料的水解效率和水解度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。