一种小分子参蚝多肽的提取方法与流程

本发明涉及一种海产品中小分子多肽的提取方法，具体是一种小分子参蚝多肽的提取方法。

背景技术：

随着科技的飞速发展和营养知识的普及，以及人均收入水平的增加和消费水平的提高，人类对于食品的要求已经从温饱过渡到了营养水平，天然、健康、营养、安全已经成为21世纪食品工业发展的主要议题。胶原蛋白作为一种重要的生物体组织结构蛋白多肽，越来越引起人们的关注和兴趣，市场潜力巨大，经济价值较高。与大分子蛋白质相比，胶原蛋白小分子活性多肽不仅具有合成成本低、利用率高、毒性和免疫原性低等特点，还具有高效的抗氧化、抗菌和抗癌等药理作用，被广泛应用于医药、美容保健和食品行业。

海洋中的生物种类繁多，资源极其丰富，而且生物链基本健全，再生能力强。海洋生物含有丰富的有益于人类健康的蛋白质、不饱和脂肪酸、牛磺酸，其微量元素谱系也大大优于陆地生物，是人类健康食品极好的来源。海洋环境与陆地环境有很大的不同，如高压、低温、高温(海底火山口及附近)和高盐等。为了适用海洋环境，海洋生物蛋白质无论氨基酸的组成还是氨基酸的序列都与陆地生物蛋白质有很大的区别。同时，海洋生物蛋白资源无论在种类还是数量上都远远大于陆地蛋白质资源。种类繁多的蛋白氨基酸序列，用特异的蛋白酶水解，可释放出具有生理功能的功能肽。因此，采用现代分离技术对这些资源进行开发利用，将是当今科学研究最具发展前景的领域之一。

从不同原料中提取多肽的传统工艺主要可分为五类，即酸法、碱法、酶法、盐法以及热水浸提法，其基本原理都是根据多肽的特性，改变蛋白质的外界环境，把多肽从其他蛋白质中分离出来。酸法和碱法是分别将多肽在酸性和碱性环境下提取出来的方法，酸法在多肽的提取工艺中应用比较广泛，而碱法报道很少；盐法是将原料在一定浓度的盐溶液中提取出来，主要使用的盐有氯化钠、氯化钾和乙酸钠。以上三种方法虽然工艺简单，成本也较低，但是由于提取过程中需要使用大量的淡水和酸碱盐，属于高能蚝的提取方法，排放的酸碱盐会对周围生态环境产生不利影响，不符合绿色经济和可持续性发展理念。而热水浸提法需要使用大量的淡水和能源，不符合国家及世界经济发展的主流。生物酶法是利用酶反应的温和高效性在一定的环境条件下将多肽从不同的原料中提起出来的方法，可克服上述其他工艺的不足，是一种升级的工艺。

牡蛎中丰富的蛋白质、生物功能肽、糖原、牛磺酸、EPA、DHA以及维生素、锌、钙、硒、铁等生物活性成分，为其在食品和医药领域的应用提供了巨大的支持。我国是牡蛎养殖的大国，牡蛎产量占养殖贝类的40％左右，资源极为丰富。牡蛎养殖在宁波市宁海县西店镇已有700年历史。古人认为它是“水产品之最贵者”，古罗马人把它誉为“海中美味-圣鱼”，西方人称之为“神赐魔石”、“海中牛奶”，日本人则誉之为“根之源”。牡蛎是中国卫生部公布的第一批87种药食同源的食品之一。牡蛎肉中含有丰富的蛋白质、功能性多肽、各种人体必需氨基酸、多种不饱和脂肪酸以及丰富的糖原、充足的维生素和矿物质等营养成分，具有巨大的食用价值和药用价值。然而，随着牡蛎养殖技术的快速发展，牡蛎产业已出现供过于求和价格下跌趋势，究其原因主要是由于：1)资源开发的产业化程度很低，企业规模小，产业投入严重不足，资源利用率很低；2)生产工艺简单，产品主要以初加工为主，科技含量不高，生产周期长，成本高；附加值少，产品市场竞争力低；3)现有产品质量可控性、稳定性、均一性较差；4)科研和开发能力不够，特别是缺乏追踪市场消费趋势和潮流，根据消费者的需求设计和研发产品的能力，技术和市场找不到切合点。这些因素导致牡蛎产品科技含量低，市场占有率很小，资源优势没有转化为经济优势。实现牡蛎高值化利用是牡蛎养殖业健康持续发展的先决条件之一。目前，牡蛎主要以直接食用和初加工产品为主，如晒干、盐渍、制罐及提炼蚝油等，而以牡蛎为原料的高附加值产品较少。海参是一种传统海产珍品，含有丰富的蛋白质、氨基酸以及多种微量元素，自古以来都被人们视为滋补佳品，营养价值高，生理活性物质含量丰富。与大分子量的蛋白质相比，多肽具有分子量小、易吸收、无抗原性、具有多种生物学活性等特点，越来越受到人们的认可。近年来，在海参深加工中，海参多肽的制备技术成为热点。目前以海参和牡蛎为原料的高附加值产品较少，业内尚未开发出针对小分子参蚝多肽(即由小分子海参多肽和小分子牡蛎多肽组合而成的多肽)提取的行之有效的方法，工业化提取小分子参蚝多肽，在技术和应用上还是空白。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种小分子参蚝多肽的提取方法，该提取方法可操作性强，其对小分子参蚝多肽的提取率为1.0～3.8％，制备得到的小分子参蚝多肽的纯度高，可有效保证小分子参蚝多肽的生物活性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种小分子参蚝多肽的提取方法，包括以下步骤：

(1)清洗：以新鲜的海参和牡蛎为原料，用清水洗尽海参和牡蛎表面泥沙；

(2)去牡蛎壳：在温度为5℃以下的环境内，用专用牡蛎刀将牡蛎肉取出待用，存放时间不超过24小时；

(3)粉碎：沥干牡蛎肉水分至不滴水为止，将牡蛎肉和海参用工业打碎机粉碎，粉碎为小于2厘米的颗粒；

(4)酶解：将粉碎后的牡蛎肉和海参与自来水或纯净水以1:2～8的重量比加至生物酶解罐中，并向生物酶解罐中加入碱性蛋白酶、胶原蛋白酶和木瓜蛋白酶以及活性炭，碱性蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.1～1％，胶原蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.4～4％，木瓜蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.2～2％，活性炭的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的1～8％，以40～60℃的温度酶解8～20小时，得到酶解产物；

(5)离心：将酶解产物通过离心机以5000转/小时的转速反复离心数次，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

(6)分离：将离心产物用孔径6000～100000道尔顿的超滤膜分离，取下清液；

(7)浓缩：对步骤(6)中得到的下清液用孔径小于60道尔顿的纳滤膜浓缩，取上清液；

(8)干燥：对步骤(7)中得到的上清液采用喷雾干燥机或冻干机进行干燥，即得到小分子参蚝多肽成品。

作为优选，所述的活性炭为200目的活性炭。

作为优选，所述的喷雾干燥机干燥的进风温度为120～145℃，所述的冻干机干燥的温度为零下60℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的一种小分子参蚝多肽的提取方法，将生物酶解技术和膜技术进行科学合理的整合，通过特定的复合酶对原料进行生物酶解，且活性炭能够起到除色去腥以及去除重金属和有害物质的作用，再先后经过特定截留分子量的超滤膜和纳滤膜分离浓缩提纯，得到含有小分子参蚝多肽的浓缩液，最后对该浓缩液进行喷雾干燥，即得到小分子参蚝多肽成品。本发明提取方法可操作性强，其对小分子参蚝多肽的提取率为1.0～3.8％，制备得到的小分子参蚝多肽的纯度高，可有效保证小分子参蚝多肽的生物活性，该小分子参蚝多肽后续可作为各种高附加值产品的原料，具有广阔的市场空间和经济价值。

附图说明

图1为实施例1的小分子参蚝多肽的色谱图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的小分子参蚝多肽的提取方法，包括以下步骤：

(1)清洗：以新鲜的海参和牡蛎为原料，用清水洗尽海参和牡蛎表面泥沙；

(2)去牡蛎壳：在温度为5℃以下的环境内，用专用牡蛎刀将牡蛎肉取出待用，存放时间不超过24小时；

(3)粉碎：沥干牡蛎肉水分至不滴水为止，将牡蛎肉和海参用工业打碎机粉碎，粉碎为小于2厘米的颗粒；

(4)酶解：将粉碎后的牡蛎肉和海参与自来水或纯净水以1:2的重量比加至生物酶解罐中，并向生物酶解罐中加入碱性蛋白酶、胶原蛋白酶和木瓜蛋白酶以及200目的活性炭，碱性蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.2％，胶原蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.4％，木瓜蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.2％，活性炭的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的3％，以45℃的温度酶解15小时，得到酶解产物；

(5)离心：将酶解产物通过离心机以5000转/小时的转速反复离心数次，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

(6)分离：将离心产物用孔径6000～100000道尔顿的超滤膜分离，取下清液；

(7)浓缩：对步骤(6)中得到的下清液用孔径小于60道尔顿的纳滤膜浓缩，取上清液；

(8)干燥：对步骤(7)中得到的上清液采用喷雾干燥机进行干燥，喷雾干燥机干燥的进风温度为140℃，即得到实施例1的小分子参蚝多肽成品。经检测，实施例1的小分子参蚝多肽的提取率为3.8％。

实施例2的小分子参蚝多肽的提取方法，包括以下步骤：

(1)清洗：以新鲜的海参和牡蛎为原料，用清水洗尽海参和牡蛎表面泥沙；

(2)去牡蛎壳：在温度为5℃以下的环境内，用专用牡蛎刀将牡蛎肉取出待用，存放时间不超过24小时；

(3)粉碎：沥干牡蛎肉水分至不滴水为止，将牡蛎肉和海参用工业打碎机粉碎，粉碎为小于2厘米的颗粒；

(4)酶解：将粉碎后的牡蛎肉和海参与自来水或纯净水以1:5的重量比加至生物酶解罐中，并向生物酶解罐中加入碱性蛋白酶、胶原蛋白酶和木瓜蛋白酶以及200目的活性炭，碱性蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.3％，胶原蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.5％，木瓜蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.2％，活性炭的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的2％，以55℃的温度酶解10小时，得到酶解产物；

(5)离心：将酶解产物通过离心机以5000转/小时的转速反复离心数次，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

(6)分离：将离心产物用孔径6000～100000道尔顿的超滤膜分离，取下清液；

(7)浓缩：对步骤(6)中得到的下清液用孔径小于60道尔顿的纳滤膜浓缩，取上清液；

(8)干燥：对步骤(7)中得到的上清液采用冻干机进行干燥，冻干机干燥的温度为零下60℃，即得到实施例2的小分子参蚝多肽成品。经检测，实施例2的小分子参蚝多肽的提取率为3.5％。

实施例3的小分子参蚝多肽的提取方法，包括以下步骤：

(1)清洗：以新鲜的海参和牡蛎为原料，用清水洗尽海参和牡蛎表面泥沙；

(2)去牡蛎壳：在温度为5℃以下的环境内，用专用牡蛎刀将牡蛎肉取出待用，存放时间不超过24小时；

(3)粉碎：沥干牡蛎肉水分至不滴水为止，将牡蛎肉和海参用工业打碎机粉碎，粉碎为小于2厘米的颗粒；

(4)酶解：将粉碎后的牡蛎肉和海参与自来水或纯净水以1:7的重量比加至生物酶解罐中，并向生物酶解罐中加入碱性蛋白酶、胶原蛋白酶和木瓜蛋白酶以及200目的活性炭，碱性蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.1％，胶原蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的0.6％，木瓜蛋白酶的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的1.1％，活性炭的加入量为粉碎后的牡蛎肉和海参重量的5％，以50℃的温度酶解12小时，得到酶解产物；

(5)离心：将酶解产物通过离心机以5000转/小时的转速反复离心数次，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

(6)分离：将离心产物用孔径6000～100000道尔顿的超滤膜分离，取下清液；

(7)浓缩：对步骤(6)中得到的下清液用孔径小于60道尔顿的纳滤膜浓缩，取上清液；

(8)干燥：对步骤(7)中得到的上清液采用喷雾干燥机进行干燥，喷雾干燥机干燥的进风温度为133℃，即得到实施例3的小分子参蚝多肽成品。经检测，实施例3的小分子参蚝多肽的提取率为3.0％。

对于实施例1的小分子参蚝多肽成品，通过高效液相色谱仪并依据GB/T 22729-2008《海洋鱼低聚肽粉》检测肽分子量分布，得到的色谱图见图1，分子量检测结果见表1。

表1 实施例1的小分子参蚝多肽成品的分子量检测结果

从表1可见，实施例1的小分子参蚝多肽成品中，分子量小于2000道尔顿的多肽的重量比为99.26％。