一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，屬于生物【技術領域】。制備蛋白胨所用原料為魚加工下腳料，原料經絞碎、脫脂得到魚糜漿，加入一定量蛋白酶，應用分子篩高效液相色譜法（SEC-HPLC）控制蛋白酶酶解程序，進一步用膜分離進行脫鹽和濃縮，噴霧干燥后的粉末即魚蛋白胨。采用此方法制備高品質魚蛋白胨，可以充分利用魚加工下腳料，具有氨基酸組成保留完整、氨基氮含量高、蛋白質分子量小、灰分低等優點，生產的產品可以作為保健食品、營養強化劑、食品添加劑、飼料添加劑和發酵工業培養基等。
【專利說明】-種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物【技術領域】，具體涉及一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法。

【背景技術】
[0002] 蛋白胨為蛋白質經酶、酸或堿水解而得到的一種由月示、胨、肽和氨基酸組成的水 溶性混合物，是培養大多數微生物的主要營養氮源。傳統制備蛋白胨的原料有很多種，如畜 血、畜骨、魚粉和膠渣等。目前研究表明，不同原料制備的蛋白胨產品中，魚類蛋白資源的酶 解產物具有蛋白質含量高、水溶性好、多肽和游離氨基酸豐富等特點，因此魚蛋白胨可以作 為發酵工業和實驗室中微生物培養所選用的最佳蛋白胨。我國的漁業發展迅速，但是對于 魚加工下腳料的開發利用較少，大部分用于加工飼料、魚粉或被當做廢棄物丟棄，附加值較 低且污染環境。開發利用魚加工下腳料中的蛋白，不僅可以提高魚業加工的附加價值，擴大 蛋白胨的原料來源；而且可以有效地解決環保問題，具有很好的經濟效益和社會效益。
[0003] 傳統制備蛋白胨的方法有酸水解法、堿水解法和酶水解法。酸水解法一般采用鹽 酸、硫酸和磷酸等酸性試劑作為水解劑。酸水解對設備管路要求高；易破壞色氨酸，產品顏 色較深、分子量分布廣、灰分含量高；工藝上需考慮去酸、脫色問題。堿水解法通常采用稀 NaOH、氨水、碳酸銨和石灰水等堿性試劑作為水解劑。許多氨基酸都受到不同程度的破壞， 產物發生消旋化，其產物是D-型和L-型氨基酸的混合物。酶水解法條件溫和，不破壞氨基 酸，不發生消旋化。
[0004] 中國專利 CN1418562A、CN1086965A、CN1379019、CN1043934 和 CN101538601A 等專 利介紹了酶法制備蛋白胨的方法。這些方法均未涉及原料一魚加工下腳料。蛋白酶水解 工藝復雜，原料來源、蛋白酶種類和濃度、酶解條件(溫度、時間和pH)等均會影響最終蛋白 胨產品的質量，上述工藝無法進行過程的精密控制，從而導致產品分子量分布不穩定、氨氮 含量不高。目前，絕大多數酶解方法未涉及脫鹽程序，從而導致產品灰分較高；另外，有些方 法采用高溫濃縮，導致蛋白質熱變性，影響最終產品質量。


【發明內容】

[0005] 本發明目的在于提供一種魚加工下腳料制備高品質蛋白胨的方法。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案： 一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，以魚加工下腳料為原料，原料經絞碎、脫脂 得到魚糜漿，加入蛋白酶酶解，應用分子篩高效液相色譜法SEC-HPLC進行檢測分析，酶解 終點控制蛋白質分子量分布，3000Da以下蛋白質分子含量高于90%，進一步用膜分離進行 脫鹽和濃縮，噴霧干燥后的粉末即蛋白胨。
[0007] 所述的魚加工下腳料來源于包括加工魚糜、魚片和魚罐頭的生產線產生的下腳 料。包括小雜魚、魚頭、魚皮、魚骨、魚筋和魚尾。
[0008] 所述的蛋白酶酶解采用胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶或組織 蛋白酶酶解；采用一步法進行酶解，或采用二步法進行酶解。
[0009] 所述一步法進行酶解，酶的添加量占魚糜漿重量比為0. 2-3. 0%，調節pH值至 1. 5?8. 0,反應溫度為20?55°C，酶解時間6 - 24小時；所述二步法進行酶解，第一步酶 解采用胃蛋白酶或木瓜蛋白酶，酶的添加量占魚糜漿重量比〇. 1-2. 0%，調節pH值至1. 5? 5. 0,反應溫度為20?55°C，酶解時間3 - 12小時；第二步酶解采用胰蛋白酶或枯草桿菌蛋 白酶，酶的添加量占魚糜漿重量比為0. 01-2. 0%，調節pH值至1. 5?8. 0,反應溫度為20? 55°C，酶解時間5 - 12小時。
[0010] 應用分子篩高效液相色譜法SEC-HPLC進行檢測分析：酶解過程中每30-60min 取樣進行SEC-HPLC分析，采用SEC-120凝膠柱進行分析，流動相：PBS緩沖液；檢測波長： 220nm ;流速：0. 35mL/min，等度洗脫，進樣體積10 μ L，酶解終點控制蛋白質分子量分布， 3000Da以下蛋白質分子含量高于90%。
[0011] 所述PBS緩沖液為0· IM PBS緩沖液，ρΗ6· 98。
[0012] 所述的膜分離是采用截留量為IOO-IOOODa的膜組件。
[0013] 采用本發明的方法制備魚蛋白胨可以充分利用魚加工下腳料，具有氨基酸組成保 留完整、氨基氮含量高、蛋白質分子量小、灰分低等優點，生產的產品可以作為保健食品、營 養強化劑、食品添加劑、飼料添加劑和發酵工業培養基等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為魚蛋白胨MFZUOl和魚蛋白胨MFZU02的分子量分布：（A)魚蛋白胨FZUOl 分子量分布（SEC-HPLC譜圖）；（B )魚蛋白胨FZU02分子量分布（SEC-HPLC譜圖）。

【具體實施方式】
[0015] 魚加工下腳料(包括小雜魚、魚頭、魚皮、魚骨、魚筋和魚尾等)，經過絞碎、脫脂預 處理得到魚糜漿。
[0016] 加入一定量蛋白酶進行水解，采用一步法進行酶水解，或采用二步法進行酶水解， 分子篩高效液相色譜法（SEC-HPLC)控制蛋白酶酶解程序，酶解過程中每30-60min取樣進 行SEC-HPLC分析，采用SEC-120凝膠柱進行分析。流動相：PBS緩沖液（0. 1M，pH6. 98);檢 測波長：220nm ;流速：0. 35mL/min，等度洗脫，進樣體積10 μ L。酶解終點控制蛋白質分子量 分布，3000Da以下蛋白質分子含量高于90% (SEC-HPLC分析譜圖如圖1所示，分子量分布 結果如表1所示)。一步法進行酶水解，酶的添加量占魚糜漿重量比為0. 2-3. 0%，調節pH值 至1. 5?8. 0,反應溫度為20?55°C，酶解時間6 - 24小時；二步法進行酶解，第一步酶解 采用胃蛋白酶，酶的添加量占魚糜漿重量比〇. 1-2. 0%，調節pH值至1. 5?5. 0,反應溫度為 20?55°C，酶解時間3 - 12小時；第二步酶解采用胰蛋白酶或枯草桿菌蛋白酶，酶的添加 量占魚糜漿重量比為〇. 01-2. 0%，調節pH值至1. 5?8. 0,反應溫度為20?55°C，酶解時間 5 - 12小時。
[0017] 采用截留量為IOO-IOOODa的膜組件進行脫鹽和濃縮，噴霧干燥后的粉末即魚蛋 白胨。
[0018] 通過下面給出的本發明的幾個具體實施例，進一步描述本發明，但是它們不是對 本發明的限定： 實施例1 取小雜魚100公斤，用絞肉機進行絞碎，加入300升60號溶劑油脫脂處理3次，得到脫 脂魚糜漿。加入400L水，用10%的醋酸溶液調節pH，使最終pH達到3. 5。采用二步酶解工 藝。第一步酶解采用木瓜蛋白酶，酶的添加量為〇. 8%，調節pH值至3. 0,反應溫度為40°C，酶 解時間8小時；第二步酶解采用胰蛋白酶，酶的添加量為0. 7%，調節pH值至4. 5,反應溫度 為40°C，酶解時間12小時。酶解液經SEC-HPLC檢測，蛋白質分子量90%以上低于3000Kda (SEC-HPLC分析譜圖如圖IA所示，分子量分布結果如表1魚蛋白胨FZUOl所示)，終止酶反 應。酶解產物經高速連續離心機離心分離，收集上清液，即魚水解蛋白胨溶液。采用膜分離 裝置（250Da膜)處理上述物料，RO水水洗800L，魚水解蛋白胨溶液最終濃縮至200L用于噴 霧干燥。收集的魚蛋白胨粉參照《中國生物制品主要原輔材料質控標準》進行分析，氨基氮 5. 2%，含氮量 14. 7%，灰分 1. 6%。
[0019] 實施例2 取魚糜加工下腳料100公斤(含魚頭、魚皮、魚骨、魚筋和魚尾等)，用絞肉機進行絞碎， 加入300升60號溶劑油脫脂處理3次，得到脫脂魚糜漿。加入400L水，用IN鹽酸溶液調 節pH，使最終pH達到3. 5。加入1. 0%的蛋白酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、枯草桿 菌蛋白酶或組織蛋白酶等)，35°C，在充分攪拌條件下，酶解6h。酶解液經SEC-HPLC檢測，蛋 白質分子量90%以上低于3000Kda (SEC-HPLC分析譜圖如圖IB所示，分子量分布結果如表 1魚蛋白胨FZU02所示)，終止酶反應。酶解產物經高速連續離心機離心分離，收集上清液， 即魚水解蛋白胨溶液。采用膜分離裝置（250Da膜）處理上述物料，RO水水洗800L，魚水解 蛋白胨溶液最終濃縮至200L用于噴霧干燥。收集的魚蛋白胨粉參照《中國生物制品主要原 輔材料質控標準》進行分析，氨基氮5. 8%，含氮量14. 6%，灰分1. 9%。
[0020] 表1蛋白胨分子量分布數據

【權利要求】
1. 一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，其特征在于：所述方法以魚加工下腳 料為原料，原料經絞碎、脫脂得到魚糜漿，加入蛋白酶酶解，應用分子篩高效液相色譜法 SEC-HPLC進行檢測分析，酶解終點控制蛋白質分子量分布，3000Da以下蛋白質分子含量高 于90%，進一步用膜分離進行脫鹽和濃縮，噴霧干燥后的粉末即蛋白胨。
2. 根據權利要求1所述一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，其特征在于：所述 的魚加工下腳料來源于包括加工魚糜、魚片和魚罐頭的生產線產生的下腳料。
3. 根據權利要求2所述一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，其特征在于：所述 下腳料包括小雜魚、魚頭、魚皮、魚骨、魚筋和魚尾。
4. 根據權利要求1所述一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，其特征在于：所述 的蛋白酶酶解采用胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶或組織蛋白酶酶解； 采用一步法進行酶解，或采用二步法進行酶解。
5. 根據權利要求4所述一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，其特征在于：所述 一步法進行酶解，酶的添加量占魚糜漿重量比為〇. 2-3. 0%，調節pH值至1. 5?8. 0,反應 溫度為20?55°C，酶解時間6 - 24小時；所述二步法進行酶解，第一步酶解采用胃蛋白酶 或木瓜蛋白酶，酶的添加量占魚糜漿重量比〇. 1-2. 0%，調節pH值至1. 5?5. 0,反應溫度為 20?55°C，酶解時間3 - 12小時；第二步酶解采用胰蛋白酶或枯草桿菌蛋白酶，酶的添加 量占魚糜漿重量比為〇. 01-2. 0%，調節pH值至1. 5?8. 0,反應溫度為20?55°C，酶解時間 5 - 12小時。
6. 根據權利要求1所述一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，其特征在于：應 用分子篩高效液相色譜法SEC-HPLC進行檢測分析：酶解過程中每30-60min取樣進行 SEC-HPLC分析，采用SEC-120凝膠柱進行分析，流動相：PBS緩沖液；檢測波長：220nm ;流 速：0. 35mL/min，等度洗脫，進樣體積IOii L，酶解終點控制蛋白質分子量分布，3000Da以下 蛋白質分子含量商于90%。
7. 根據權利要求6所述一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，其特征在于：所述 PBS緩沖液為0. IM PBS緩沖液，pH6. 98。
8. 根據權利要求1所述一種利用魚加工下腳料制備蛋白胨的方法，其特征在于：所述 的膜分離是采用截留量為IOO-IOOODa的膜組件。
【文檔編號】C12P21/06GK104313093SQ201410549672
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】鄭允權, 郭養浩, 石賢愛 申請人:福州大學