专利名称：一种制备氨基酸钙的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用罗非鱼骨进行生物酶解发酵生产氨基酸钙的制备方法。
背景技术：
我国是罗非鱼养殖大国，已经形成良好的养殖、加工生产体系，罗非鱼已经成为我国最具竞争力的优势出口水产品。据统计，2006年我国罗非鱼养殖产量达到111万吨，加工出口量10.3万吨，主要出口国是美国，欧盟和中东等国家。罗非鱼的加工主要是冻罗非鱼片，罗非鱼片在加工过程中产生大量的副产物，据不完全统计，罗非鱼片加工过程中产生的下脚料含量高达54％，其中鱼骨约占一半以上。以往这些下脚料大多被废弃，少量被加工成廉价的饲料，资源利用率很低。如何合理利用这部分资源，是罗非鱼产业急需解决的问题。
钙在人体内的生理代谢在健康上有着极为重要的作用，仅次于C、H、O、N的第5种重要营养元素。钙不仅能促进生长发育，还具有参与调节机体神经及肌肉兴奋性，影响毛细血管通透性、参与机体多种生理生化调节、凝血因子等功能。而只有离子钙才具有这样的生理作用。人体缺钙会引起骨质疏松等各种疾病。除了化学合成的补钙产品，目前，国内外利用天然的钙资源如牡蛎壳为原料，生产碳酸钙、乳酸钙等，主要是采用煅烧法，也有将鱼骨直接粉碎成骨钙粉或用有机酸处理制成有机酸钙的，但人体对这些钙的吸收率并不是很理想。所以，通过生物发酵技术将鱼骨(特别是罗非鱼骨)制备为离子型氨基酸钙，使鱼骨得到高值化利用，为人类提供更好的补钙材料，有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以鱼骨为原料制备氨基酸钙的加工方法，使鱼骨得到高值化利用，为人类提供更好的补钙材料。
为实现上述目的，本发明可以通过以下技术措施来实现一种制备氨基酸钙的方法，包括配制主要有鱼骨粉、培养基和酶解蛋白液组成的培养液、在培养液中接种嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌，再制备主要有鱼骨粉和酶解蛋白液组成的发酵液，然后将上述嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液的混合接种到发酵液中发酵，将发酵液进行离心得到氨基酸钙清液。
本发明一种制备氨基酸钙的方法，具体包括以下步骤 A、配制培养液按重量百分比取鱼骨粉2％-5％，酶解蛋白液80％-90％，白糖或红糖5％-10％，MRS培养基1％-3％，混合均匀后，在110℃-130℃下高压灭菌10min-20min； B、接种取两份步骤A配制的培养液分别作为嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌的培养液，将活化的嗜酸乳杆菌和活化的嗜热乳酸链球菌，按体积比4％-5％在无菌条件下分别接种到各自的培养液中，在37℃±2℃培养箱中培养1-3天； C、发酵液制备按重量百分比取鱼骨粉2％-10％，白糖或红糖5％-10％，酶解蛋白液80％-92％进行配制，在110℃-130℃下高压灭菌10min-20min； D、发酵取上述步骤B中制得的嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液1∶2混合，在无菌条件下，将所述混合液按3％-6％的体积比接种到发酵液中，在37℃±2℃培养箱中培养3-5天； E、离心过滤发酵结束后，将发酵液进行离心，取上清液，再用细菌过滤器或超滤器过滤，得到黄色的氨基酸钙清液。
本发明可通过喷雾干燥或冻干，进一步将得到的黄色氨基酸钙清液制成为淡黄色氨基酸钙粉。
本发明所述的酶解蛋白液中其氨基酸态氮的含量需达到400mg/100mL-600mg/100mL。
本发明鱼骨粉制备过程为取罗非鱼加工下脚料鱼头、鱼排，解冻，洗净，斩碎，加入1.0-1.5倍原料重量的水混合均匀，加热煮沸5min-10min，冷至50℃，加入枯草杆菌蛋白酶3000U/mL-5000U/mL进行酶解3h-4h，煮沸5min-10min，过滤得滤渣，将滤渣用热水洗2-3次，再用冷水洗2-3次，得到鱼骨，烘干后粉碎并过200目筛得微细罗非鱼骨粉。
本发明酶解蛋白液制备过程取低值鱼或大宗加工鱼类废弃物或罗非鱼加工下脚料，加入1.0-1.5倍原料重量的水混合均匀，加热煮沸5min-10min，冷至50℃，加入枯草杆菌蛋白酶3000U/mL-5000U/mL进行酶解3h-4h，煮沸5min-10min，过滤得滤液，滤液采用低温法进一步脱脂，即得酶解蛋白液。要求酶解蛋白液中氨基酸态氮AN含量为400mg/100mL-600mg/100mL。如果制备的酶解蛋白液氨基酸态氮小于400mg/100mL，则需要进一步浓缩；如果制备的酶解蛋白液氨基酸态氮大于600mg/100mL，则需要用纯水稀释。
本发明与现有技术相比，具有以下的优点 1.本发明通过酶解与微生物发酵相结合的集成新技术，将罗非鱼加工下脚料——鱼骨为主原料，将罗非鱼等大宗鱼类加工下脚料或低值鱼类通过酶解制备的酶解蛋白液作为蛋白源，通过嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌发酵，使鱼骨中的钙游离出来，与酶解蛋白液中的氨基酸结合为离子态的氨基酸钙。不仅对罗非鱼加工下脚料高值化利用，提高了罗非鱼的加工利用率，而且提供了人体易吸收的生物钙源，乳酸菌能有效抑制肠道有害菌群的繁殖，保持肠道内有益菌的优势数量，有很好的保健功能。
2.罗非鱼骨粉中钙含量为27.45％，该工艺发酵后，离子钙的转化率为86％左右，生产的氨基酸钙，液体为黄色，固体为淡黄色粉末，经检测，产品富含18种氨基酸，无鱼腥味或不良风味，酸度适中，口感好，通过生物利用率测试表明，该活性钙的生物吸收率80％以上。产品经小白鼠动物实验，证明属于无毒级、食用安全。
3.该工艺技术操作简单，生产成本低，且产品质量稳定，使用的酶和菌种安全有效，可提高生产企业的经济效益。
具体实施例方式 实施例一 本实施例的具体制备过程如下 1.制备罗非鱼骨粉和酶解蛋白液罗非鱼加工下脚料——鱼头、鱼排，解冻，洗净，斩碎，加入1.5倍原料重量的水混合均匀，加热煮沸5min，冷至50℃，加入枯草杆菌蛋白酶4500U/mL进行酶解3.5h，煮沸10min，过滤，所得滤液为酶解蛋白液浓缩并冷冻保存备用，备用酶解蛋白液的氨基酸态氮(AN)含量调制为600mg/100mL。
滤渣用热水洗2-3次，再用冷水洗2-3次，得到鱼骨，烘干后粉碎并过200目筛得微细罗非鱼骨粉备用； 2.氨基酸钙的制备 a、嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌(冻干粉)进行活化， b、配制培养液按重量百分比取上述备用的200目微细罗非鱼骨粉3％，备用的酶解蛋白液先用纯水稀释至氨基酸态氮(AN)含量450mg/100mL，按重量百分比取87％，白糖或红糖8％，MRS培养基2％，混合均匀后，在121℃下高压灭菌15min。
c、接种取两份上述配制的培养液，将活化的嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌，分别按上述配制的培养液体积的4％的比例在无菌条件下接种到各自的培养液中，在37℃的培养箱中培养2天。
d、发酵液制备取上述备用的200目微细罗非鱼骨粉8％，白糖或红糖5％，备用的酶解蛋白液(其氨基酸态氮AN含量600mg/100mL)87％进行配制，在121℃下高压灭菌15min。
e、发酵取上述步骤c中嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液1∶2混合，在无菌条件下，将混合液按发酵液体积量的6％的比例接种到发酵液中，在37℃的培养箱中培养4天。
f、离心过滤发酵结束后，将发酵液进行离心，取上清液，再用细菌过滤器或超滤器过滤，得到氨基酸钙清液。
g、通过喷雾干燥或冻干，进一步将得到的黄色氨基酸钙清液制成为淡黄色氨基酸钙粉。
实施例二 本实施例的具体制备过程如下 a、嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌(冻干粉)进行活化。
b、配制培养液按重量百分比取市售的200目微细罗非鱼骨粉5％，市售的酶解蛋白液88％，白糖或红糖6％，MRS培养基1％，混合均匀后，在130℃下高压灭菌10min；所取酶解蛋白液的氨基酸态氮(AN)含量550mg/100mL。
c、接种取两份上述配制的培养液，将活化的嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌，分别按上述配制的培养液体积的5％的比例在无菌条件下接种到各自的培养液中，在38℃的培养箱中培养1天。
d、发酵液制备再取市售的200目微细罗非鱼骨粉5％，白糖或红糖7％，市售的酶解蛋白液88％进行配制，在130℃下高压灭菌10min；所取酶解蛋白液的氨基酸态氮(AN)含量550mg/100mL。
e、发酵取上述步骤c中嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液1∶2混合，在无菌条件下，将混合液按发酵液体积量的5％的比例接种到发酵液中，在36℃的培养箱中培养5天； f、离心过滤发酵结束后，将发酵液进行离心，取上清液，再用细菌过滤器或超滤器过滤，得到氨基酸钙清液。
实施例三 本实施例的具体制备过程为 1.酶解蛋白液制备取罗非鱼加工下脚料，加入1.5倍原料重量的水混合均匀，加热煮沸10min，冷至50℃，加入枯草杆菌蛋白酶4000U/mL进行酶解3h，煮沸10min，过滤得滤液，滤液采用低温法进一步脱脂，即得酶解蛋白液，备用。备用酶解蛋白液的氨基酸态氮(AN)含量400mg/100mL。
2.氨基酸钙的制备 a、嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌(冻干粉)进行活化。
b、配制培养液按重量百分比取200目微细罗非鱼骨粉2％，备用的酶解蛋白液(其氨基酸态氮AN含量400mg/100mL)90％，白糖或红糖5％，MRS培养基3％，混合均匀后，在115℃下高压灭菌20min。
c、接种取两份上述配制的培养液，将活化的嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌，分别按上述配制的培养液体积的4％的比例在无菌条件下接种到各自的培养液中，在38℃的培养箱中培养3天； d、发酵液制备取200目微细罗非鱼骨粉3％，白糖或红糖5％，备用的酶解蛋白液(其氨基酸态氮AN含量400mg/100mL)92％进行配制，在110℃下高压灭菌20min； e、发酵取上述c中嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液1∶2混合，在无菌条件下，将混合液按发酵液体积量的3％的比例接种到发酵液中，在38℃的培养箱中培养5天； f、离心过滤发酵结束后，将发酵液进行离心，取上清液，再用细菌过滤器或超滤器过滤，得到氨基酸钙清液； g、通过喷雾干燥或冻干，进一步将得到的黄色氨基酸钙清液制成为淡黄色氨基酸钙粉。
实施例四 1.罗非鱼骨粉制备罗非鱼加工下脚料——鱼头、鱼排，解冻，洗净，斩碎，加入1倍原料重量的水混合均匀，加热煮沸10min，冷至50℃，加入枯草杆菌蛋白酶5000U/mL进行酶解4h，煮沸8min，过滤，滤渣用热水洗2次，再用冷水洗2-3次，得到鱼骨，烘干后粉碎并过200目筛得微细罗非鱼骨粉； 2.酶解蛋白液制备低值鱼或大宗加工鱼类废弃物作为原料，加入1倍原料重量的水混合均匀，加热煮沸12min，冷至50℃，加入枯草杆菌蛋白酶5000U/mL进行酶解4h，煮沸6min，过滤得滤液，滤液采用低温法进一步脱脂，即得酶解蛋白液，冷冻保存备用，备用酶解蛋白液的氨基酸态氮(AN)含量600mg/100mL。
3.氨基酸钙的制备 a、嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌(冻干粉)进行活化。
b、配制培养液按重量百分比取200目微细罗非鱼骨粉4％，酶解蛋白液(其氨基酸态氮AN含量600mg/100mL)88％，白糖或红糖6％，MRS培养基2％，混合均匀后，在121℃下高压灭菌15min。
c、接种取两份上述配制的培养液，将活化的嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌，分别按上述配制的培养液体积的5％的比例在无菌条件下接种到各自的培养液中，在37℃的培养箱中培养2天； d、发酵液制备取200目微细罗非鱼骨粉10％，白糖或红糖7％，用酶解蛋白液(其氨基酸态氮AN含量600mg/100mL)83％进行配制，在121℃下高压灭菌15min； e、发酵取上述c中嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液1∶2混合，在无菌条件下，将混合液按发酵液体积量的6％的比例接种到发酵液中，在37.5℃的培养箱中培养4.5天； f、离心过滤发酵结束后，将发酵液进行离心，取上清液，再用细菌过滤器或超滤器过滤，得到氨基酸钙清液； g、通过喷雾干燥或冻干，进一步将得到的黄色氨基酸钙清液制成为淡黄色氨基酸钙粉。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
权利要求
1.一种制备氨基酸钙的方法，其特征在于包括配制主要有鱼骨粉、培养基和酶解蛋白液组成的培养液、在培养液中接种嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌，再制备主要有鱼骨粉和酶解蛋白液组成的发酵液，然后将上述嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液的混合接种到发酵液中发酵，将发酵液进行离心得到氨基酸钙清液。
2.根据权利要求1所述的制备氨基酸钙的方法，其特征在于包括以下具体步骤
A、配制培养液按重量百分比取鱼骨粉2％-5％，酶解蛋白液80％-90％，白糖或红糖5％-10％，MRS培养基1％-3％，混合均匀后，在110℃-130℃下高压灭菌10min-20min；
B、接种取两份步骤A配制的培养液分别作为嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌的培养液，将活化的嗜酸乳杆菌和活化的嗜热乳酸链球菌，按体积比4％-5％在无菌条件下分别接种到各自的培养液中，在37℃±2℃培养箱中培养1-3天；
C、发酵液制备按重量百分比取鱼骨粉2％-10％，白糖或红糖5％-10％，酶解蛋白液80％-92％进行配制，在110℃-130℃下高压灭菌10min-20min；
D、发酵取上述步骤B中制得的嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液1∶2混合，在无菌条件下，将所述混合液按3％-6％的体积比接种到发酵液中，在37℃±2℃培养箱中培养3-5天；
E、离心过滤发酵结束后，将发酵液进行离心，取上清液，再用细菌过滤器或超滤器过滤，得到黄色的氨基酸钙清液。
3.根据权利要求1或2所述的制备氨基酸钙的方法，其特征在于通过喷雾干燥或冻干，进一步将得到的黄色氨基酸钙清液制成为淡黄色氨基酸钙粉。
4.根据权利要求2所述的制备氨基酸钙的方法，其特征在于所述的酶解蛋白液中其氨基酸态氮的含量需达到400mg/100mL-600mg/100mL。
5.根据权利要求1或2所述的制备氨基酸钙的方法，其特征在于鱼骨粉制备过程为取罗非鱼加工下脚料鱼头、鱼排，解冻，洗净，斩碎，加入1.0-1.5倍原料重量的水混合均匀，加热煮沸5min-10min，冷至50℃，加入枯草杆菌蛋白酶3000U/mL-5000U/mL进行酶解3h-4h，煮沸5min-10min，过滤得滤渣，将滤渣用热水洗2-3次，再用冷水洗2-3次，得到鱼骨，烘干后粉碎并过200目筛得微细罗非鱼骨粉。
6.根据权利要求1或2所述的制备氨基酸钙的方法，其特征在于酶解蛋白液制备过程取低值鱼或大宗加工鱼类废弃物或罗非鱼加工下脚料，加入1.0-1.5倍原料重量的水混合均匀，加热煮沸5min-10min，冷至50℃，加入枯草杆菌蛋白酶3000U/mL-5000U/mL进行酶解3h-4h，煮沸5min-10min，过滤得滤液，滤液采用低温法进一步脱脂，即得酶解蛋白液；要求酶解蛋白液中氨基酸态氮AN含量为400mg/100mL-600mg/100mL；如果制备的酶解蛋白液氨基酸态氮小于400mg/100mL，则需要进一步浓缩；如果制备的酶解蛋白液氨基酸态氮大于600mg/100mL，则需要用纯水稀释。
全文摘要
本发明公开了一种制备氨基酸钙的方法，包括配制主要有鱼骨粉和酶解蛋白液组成的培养液、在培养液中接种嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌，再制备主要有鱼骨粉和酶解蛋白液组成的发酵液，然后将上述嗜酸乳杆菌培养液和嗜热乳酸链球菌培养液的混合接种到发酵液中发酵，将发酵液进行离心得到黄色的氨基酸钙清液。本发明通过酶解与微生物发酵相结合，将罗非鱼加工下脚料——鱼骨为主原料，通过酶解制备的酶解蛋白液作为蛋白源，通过嗜酸乳杆菌和嗜热乳酸链球菌发酵，使鱼骨中的钙游离出来，与酶解蛋白液中的氨基酸结合为离子态的氨基酸钙。本发明不仅对罗非鱼加工下脚料高值化利用，提高了罗非鱼的加工利用率。
文档编号C12P13/00GK101220383SQ20081002589
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者吴燕燕, 李来好, 杨贤庆, 刁石强, 马海霞, 陈胜军, 周婉君, 勃 戚, 岑剑伟, 郝淑贤, 红 石 申请人:中国水产科学研究院南海水产研究所