专利名称：一种制备南极磷虾低氟水解多肽的方法
技术领域：
本发明涉及一种从南极磷虾粉中制备小分子多肽的方法，特别是低氟水解多肽的制备方法。
背景技术：
南极磷虾是地球上资源量最大的生物品种之一。据统计，南极磷虾资源的生物量保守估算约有6. 5 10亿吨。南极磷虾是迄今为止人类所发现的生物中蛋白含量最高的物种，蛋白含量高且优，磷虾肉的蛋白质含量为17. 65%，干磷虾则高达65%，是其他动物性食物的二至三倍。南极磷虾含有人体所必需的全部氨基酸，尤其是赖氨酸的含量非常丰富， 占蛋白质含量的9. 73%。南极磷虾酶解液中富含各种氨基酸、活性肽类、有机酸等，尤其是两种人体需求量较大的赖氨酸和亮氨酸，还含有大量的高活性的血管紧张素转化酶(ACE) 抑制肽，易于吸收，可以作为一种良好的人体氨基酸营养补充剂。也含有大量的高活性的血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽和抗氧化肽等，在预防衰老、降血压、预防心脑血管疾病和防止动脉粥样硬化中有重要作用。但是南极磷虾中存在氟含量过高的问题，中国海洋大学和大连理工大学分别于 2010年和2011年申请了采用酸碱沉淀法制备南极磷虾低氟蛋白的专利。同样，南极磷虾水解多肽也存在氟含量过高的问题，限制了南极磷虾的进一步加工利用，因此开发南极磷虾低氟水解多肽技术极其重要。目前关于南极磷虾水解多肽产品中氟的脱除研究报道很少，中国海洋大学分别采用纳滤技术、电渗析技术和氯化钙沉降法脱除酶解液中的氟， 采用纳滤技术和电渗析的方法脱氟，总氮和氨基氮等营养成分损失比较严重，总氮损失在 15 20%以上，综合效果不理想。采用氯化钙沉降法脱氟，氯化钙的添加量为溶液质量的 1.38%,然后又要调节溶液pH值，调节溶液pH值就又要反复增加其他酸碱性的成分，虽然离心后最终酶解多肽的氟含量可以达到20 30mg/kg，总氮损失约在8%;但是采用这种方法，氯化钙的添加量比较大，容易造成多余的钙的残留，除去过多的钙又会引起有效成分及营养成分的损失，浪费能源，而且工艺过程复杂，在混合氯化钙后需要调节PH值。
发明内容
本发明提供了一种制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，脱氟工艺使用的氧化钙量小，脱氟率可以达到95% 99. 6%以上，操作简单易行，且耗时短，过量的钙随着分离沉淀物就基本消除，对酶解液的营养成分影响较小，最后可以制备出氟含量为10 30ppm的南极磷虾低氟水解活性多肽，具有很高的实际应用价值。本发明的技术方案是一种制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，将南极磷虾粉与水按照质量比为1 1 1 10的比例混合成磷虾悬浊液，对磷虾悬浊液进行保温酶解后灭酶，分离上清液，其特征是在分离的上清液中添加溶液质量的0. 1. 5%的氧化钙进行脱氟，脱氟处理后再分离出上清液，并对上清液进行浓缩至水解多肽的浓度为10% 40% ；用盐酸调节pH值为5. 5 7. 0，然后进行干燥制备出氟含量为10 30mg/kg的南极磷虾低氟水解多肽。本发明的这种制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，具体包括以下步骤(1)混合将新鲜的南极磷虾或油脂含量为0 30%的南极磷虾干粉与水按照质量比为1 1 1 10的比例混合，然后搅拌均勻；(2)酶解对混合后的磷虾悬浊液进行保温酶解，选用合适的蛋白酶进行水解；(3)灭酶酶解一定时间后，采用加热或微波的方式进行灭酶，时间为1 30分钟；(4)离心待灭酶后的溶液冷却后进行离心分离，转速为1000 8000rpm，温度为 0 40°C ；(5)脱氟脱氟对离心后的上清液进行脱氟，添加溶液质量的0. 1. 5%的氧化钙，搅拌均勻，形成液体静置；(6)离心脱氟处理后的液体进行离心，转速为1000 8000rpm，温度为3 50°C;(7)浓缩对离心后的上清液进行浓缩，至浓度为10% 40% ；(8)干燥将离心后的上清液用氢氧化钠调节pH值为5. 5 7. 0，然后进行干燥， 干燥后制备出氟含量为10 30mg/kg的南极磷虾低氟水解多肽，脱氟率可以达到95% 99. 6%。本发明的酶解过程，可以是南极磷虾自身携带的酶，最好是所选用的酶为碱性蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胃蛋白酶中的至少一种，酶解的时间在1 15 小时，这样酶解效果更好。灭酶一般采用的加热方式，最好为沸水浴加热或微波加热。脱氟过程中的搅拌时间最好控制在在0. 5 5小时。干燥方式优选为喷雾干燥或冷冻干燥除去水分。分离优选采取离心分离，离心分离的时间在5 60分钟。本发明的优势在于采用氧化钙对酶解液进行脱氟，由于氧化钙在溶液中形成氢氧化钙，呈悬浊状态，混合均勻脱氟后，离心分离过程中非常容易将多余的呈悬浊状态氧化钙一起除去，从而大大减少酶解液及产品中钙的残留量，避免使用后续方法除去过多的钙而引起的有效成分及营养成分的损失，节省了大量的能量，大大降低了加工成本。而且，采用氧化钙脱氟过程中，氧化钙的添加量为溶液质量的0.5%，与1.3%的氯化钙脱氟效果相比较而言，添加的量更少，但是却可以得到更好的脱氟效果。此外，与氯化钙相比，氧化钙价格更加便宜，这更进一步节约了资源，降低了加工成本。还有，本发明所采用的氧化钙在溶液中形成氢氧化钙，使溶液呈现一定的碱性，这更加有助于酶解液中氟的除去，不需要在脱氟前调节PH值等操作步骤，简化了操作程序，使操作工艺更加简单易行，耗时更短，同时避免了使用氢氧化钠调节酶解液的 PH值而引入更多的钠盐，影响最终多肽产品的口味。制备的南极磷虾低氟水解多肽具有抗氧化、降血压等多种活性，氟含量在10 30mg/kg，具有很高的实际应用价值。
具体实施例方式实施例1(1)混合将油脂含量为20%的南极磷虾干粉与水按照质量比为1 5的比例混合，然后搅拌均勻；(2)酶解对混合后的磷虾粉悬浊液进行保温酶解，选用中性蛋白酶进行酶解，调节到酶的最适PH值为7. 0，酶的质量为磷虾粉干重的0. 5%，酶解温度为50°C，酶解时间为
46小时；(3)灭酶酶解一定时间后，采用水煮加热的方式进行灭酶，时间为5分钟；(4)离心待灭酶后的溶液冷却后进行离心分离，转速为3000rpm，温度为10°C，离心时间为30分钟；(5)脱氟对离心后的上清液进行脱氟，添加溶液质量0. 2%的氧化钙，搅拌0. 5小时后，静置；(6)离心脱氟处理后的液体进行离心分离，转速为3000rpm，温度为20°C，离心时间为30分钟；(7)浓缩对离心后的上清液进行浓缩，至浓度为20% ；(8)干燥将离心后的上清液用氢氧化钠调节pH值为6. 5，然后进行喷雾干燥，干燥后制备出氟含量为30mg/kg的南极磷虾低氟水解多肽，脱氟率可以达到98. 8%。实施例2(1)混合将油脂含量为10%的南极磷虾干粉与水按照质量比为1 2的比例混合，然后搅拌均勻；(2)酶解对混合后的磷虾粉悬浊液进行保温酶解，选用碱性蛋白酶进行酶解，调节到酶的最适PH值为9. 0，酶的质量为磷虾粉干重的1.0%，酶解温度为60°C，酶解时间为 3小时；(3)灭酶酶解一定时间后，采用沸水浴加热的方式进行灭酶，时间为10分钟；(4)离心待灭酶后的溶液冷却后进行离心分离，转速为5000rpm，温度为20°C，离心时间为20分钟；(5)脱氟对离心后的上清液进行脱氟，添加溶液质量0. 5%的氧化钙，搅拌1小时
后，静置；(6)离心脱氟处理后的液体进行离心分离，转速为4000rpm，温度为40°C，离心时间为20分钟；；(7)浓缩对离心后的上清液进行浓缩，至浓度为20% ；(8)干燥将离心后的上清液用氢氧化钠调节pH值为7. 0，然后进行喷雾干燥，干燥后制备出氟含量为25mg/kg的南极磷虾低氟水解多肽，脱氟率可以达到99%，最终酶解液中钙的残留量与加入相同量的氯化钙脱氟的酶解液中的钙残留量相比，仅为后者的三分之一。实施例3(1)混合将脱除油脂的南极磷虾干粉与水按照质量比为1 8的比例混合，然后搅拌均勻；(2)酶解对混合后的磷虾粉悬浊液进行保温酶解，选用胰蛋白酶进行酶解，调节到酶的最适PH值为7. 5，酶的质量为磷虾粉干重的2. 0%，酶解温度为37°C，酶解时间为6 小时；(3)灭酶酶解一定时间后，采用沸水浴加热的方式进行灭酶，时间为20分钟；(4)离心待灭酶后的溶液冷却后进行离心分离，转速为6000rpm，温度为30°C，离心时间为15分钟；(5)脱氟对离心后的上清液进行脱氟，添加溶液质量0. 8%的氧化钙，搅拌1. 5小时后，静置；(6)离心脱氟处理后的液体进行离心分离，转速为6000rpm，温度为30°C，离心时间为15分钟；(7)浓缩对离心后的上清液进行浓缩，至浓度为30% ；(8)干燥将离心后的上清液用氢氧化钠调节pH值为7. 0，然后进行喷雾干燥，干燥后制备出氟含量为15mg/kg的南极磷虾低氟水解多肽，脱氟率可以达到99. 4%。实施例4(1)混合将新鲜的南极磷虾与水按照质量比为1 2的比例混合，然后搅拌均勻；(2)酶解对混合后的磷虾悬浊液进行保温酶解，选用中性蛋白酶进行酶解，调节到酶的最适PH值为7. 0，酶的质量为磷虾干重的1. 5%，酶解温度为50°C，酶解时间为3小时；(3)灭酶酶解一定时间后，采用沸水浴加热的方式进行灭酶，时间为30分钟；(4)离心待灭酶后的溶液冷却后进行离心分离，转速为8000rpm，温度为25°C，离心时间为10分钟；(5)脱氟对离心后的上清液进行脱氟，添加溶液质量1. 0%的氧化钙，搅拌1. 5小时后，静置；(6)离心脱氟处理后的液体进行离心分离，转速为8000rpm，温度为40°C，离心时间为10分钟；(7)浓缩对离心后的上清液进行浓缩，至浓度为40% ；(8)干燥将离心后的上清液用氢氧化钠调节pH值为7. 0，然后进行喷雾干燥，干燥后制备出氟含量为10mg/kg的南极磷虾低氟水解多肽，脱氟率可以达到99. 6%。
权利要求
1.一种制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，将南极磷虾粉与水按照质量比为1 1 1 10的比例混合成磷虾悬浊液，对磷虾悬浊液进行保温酶解后灭酶，分离上清液，其特征是分离的上清液添加溶液质量0. 1. 5%的氧化钙进行脱氟，脱氟处理后再分离出上清液，并对上清液进行浓缩至水解多肽的浓度为10% 40% ；用盐酸调节PH值为5. 5 7. 0，然后进行干燥制备出氟含量为10 30mg/kg的南极磷虾低氟水解多肽。
2.如权利要求1中所述的制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，其特征是(1)混合将新鲜的南极磷虾或油脂含量为0 30%的南极磷虾干粉与水按照质量比为1 1 1 10的比例混合，搅拌均勻；(2)酶解对混合后的磷虾悬浊液进行保温酶解；(3)灭酶酶解一定时间后，进行灭酶，时间为1 30分钟；(4)离心灭酶的溶液冷却后进行离心分离，转速为1000 8000rpm，温度为0 40°C;(5)脱氟对离心后的上清液进行脱氟，添加溶液质量的0. 1. 5%的氧化钙，搅拌均勻，形成液体静置；(6)离心脱氟处理后的液体进行离心，转速为1000 8000rpm，温度为3 50°C；(7)浓缩对离心后的上清液进行浓缩，至浓度为10% 40%；(8)干燥浓缩后的上清液用盐酸调节pH值为5.5 7. 0，然后进行干燥，干燥后制备出氟含量为10 30mg/kg的南极磷虾低氟水解多肽，脱氟率可以达到95 % 99. 6%。
3.如权利要求1或中所述的制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，其特征是，酶解所选用的酶为碱性蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胃蛋白酶中的至少一种，酶解的时间在1 15小时。
4.如权利要求1或2中所述的制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，其特征是，灭酶采用的加热方式为沸水浴加热或微波加热。
5.如权利要求1或2中所述的制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，其特征是，脱氟过程中的搅拌时间在0. 5 5小时。
6.如权利要求1中所述的制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，其特征是，干燥方式为喷雾干燥或冷冻干燥除去水分。
7.如权利要求1中所述的制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，其特征是，分离采取离心分离，离心分离的时间在5 60分钟。
全文摘要
一种制备南极磷虾低氟水解多肽的方法，以南极磷虾粉为原料，经过酶解、加热灭酶、离心后，添加不同浓度的氧化钙进行脱氟处理，搅拌均匀后离心分离，调节溶液到一定的pH值，然后对分离的上清液进行喷雾干燥，得到氟含量为10～30ppm的南极磷虾低氟水解多肽。本工艺操作简单，得到的产品氟含量低，对营养成分破坏小，且耗时短，简单高效，是一种较为理想的酶解液脱氟方法。为开发功能性南极磷虾低氟多肽奠定基础。
文档编号C12P21/06GK102559825SQ201210014679
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者余奕珂, 刘建君, 张庆香, 王元好, 胥亚夫, 苏学锋, 袁起新, 谭玉喜 申请人:辽宁省大连海洋渔业集团公司