一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法。該方法步驟為：在南極磷蝦酶解液中添加酶解液重量0.1%?1%的氫氧化鈣后，采用磷酸將南極磷蝦酶解液的pH值調整到5.5?6.5，攪拌45?90min后，過濾，得脫氟南極磷蝦酶解液。
【專利說明】
一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及南極磷蝦的深加工領域，具體涉及南極磷蝦酶解液脫氟的方法。
【背景技術】
[0002] 南極磷蝦是一種小型的、外形類似蝦的甲殼類動物，是世界上最大的動物蛋白資 源。南極磷蝦在海水中集群分布，密度可達11.3-44.9 kg*m-2,容易實現商業(yè)化捕撈。南極 磷蝦蛋白氨基酸組成豐富，必須氨基酸齊全，消化率高。盡管近年來全球捕獲量日益增長， 但南極磷蝦開發(fā)利用率仍偏低，遠遠低于其年最大允許捕獲量(400 X 104~600 X 104t)。據 報道，南極磷蝦氟含量極高，全蝦氟含量1 l〇2-1432mg/kg，蝦殼3828-4278mg/kg，蝦肉178-285mg/kg，比海水的氟含量（1.3mg/kg)高出幾個數量級。研究表明，攝入高含量的氟可能會 導致氟骨病，氟斑牙等?？紤]到南極磷蝦富氟特性及其氟的高生物可給性，若直接食用南極 磷蝦可能會對人體有害，因此，南極磷蝦主要作為飼料用于水產養(yǎng)殖業(yè)。
[0003] 為了能有效利用南極磷蝦蛋白，降低其氟含量，提高其食用價值和產品附加值，國 內外學者做了許多工作。機械脫殼處理可以有效回收蝦肉，降低氟含量，但該法會產生大量 廢水，蝦肉得率僅為1〇_15%(以磷蝦全重計），蝦肉氟含量依然高達178-285mg/kg。磷蝦可用 來制作肉糜，但該法耗水多，磷蝦中水溶性蛋白損失嚴重，蛋白回收率不高。chen等用堿溶 酸沉法回收南極磷蝦蛋白，得率僅為45-50%，而且該法需要多次調節(jié)pH和離心，耗水量大， 成本高；多次酸洗可降低磷蝦蛋白的氟含量，但這會消耗更多的水和試劑，成本更高。酶解 處理是提高南極磷蝦蛋白回收率的有效手段。相較于完整蛋白，酶解產物更容易被人體吸 收利用。許多研究表明南極磷蝦酶解產物具有抗氧化、抑制有害菌、預防骨質疏松、抑制ACE 酶活力等多種生理活性。
[0004] 目前關于南極磷蝦氟方面的文獻報道大多集中南極磷蝦富氟機制研究、氟化物化 學形態(tài)分析、儲藏過程中南極磷蝦氟迀移規(guī)律、加工處理方式對其氟含量影響以及脫氟處 理等方面，關于南極磷蝦酶解過程中氟溶出規(guī)律，尤其是通過控制酶解參數來減少酶解產 物氟含量的相關研究鮮見報道。
[0005] 大連工業(yè)大學公開一種南極磷蝦脫氟制備蝦肉蛋白的方法（申請?zhí)?201010586857.8)，步驟為:利用陽膜電解槽制備酸性溶液，取陽極液;將粉狀南極磷蝦蝦肉 置于陽極液中，攪拌條件下浸提;固液分離后將固體移入陽離子膜電解槽的陽極室中電解； 固液分離后，將固體移入陰離子膜電解槽的陰極池中電滲;再次固液分離后，對固體洗滌抽 濾，即得低氟蝦肉蛋白。本發(fā)明充分利用磷蝦蛋白、蝦殼等物質獲得低氟蝦蛋白制品，采用 離子膜電解進行初步除氟，再通過電滲去除附著其他陰離子和氟離子，制得低氟蝦肉。廣東 海洋大學、中國水產有限公司和廣東興億海洋生物工程股份有限公司共同公開了一種南極 磷蝦低氟酶解液的制備方法（申請?zhí)?01510584295.6)。首先利用動物蛋白水解酶和風味酶 組成的復合酶制備南極磷蝦酶解液，保證蛋白得率的同時還降低了酶解液的苦味;然后再 利用有機鈣代替無機鈣作為反應物，沉淀酶解液中的氟離子，最后使用陰離子交換樹脂吸 附氟化鈣沉淀和鈣離子，離心后得到脫氟率較高的酶解液。這一發(fā)明制備得到的低氟南極 磷蝦酶解液，其固形物回收率為87.3~89.7%，脫氟率為78.1~85.3%。中國海洋大學提供一 種降低水溶性南極磷蝦活性肽中氟含量的方法(201410465244.7)，是將南極磷蝦粉經蛋白 酶水解后，得到磷蝦活性肽水溶液;依次向活性肽水溶液中加入脫氟劑I和脫氟劑Π ，混勻； 活性肽水溶液經離心分離，得脫氟上清液;脫氟上清液經噴霧干燥，即得低氟含量的水溶性 南極磷蝦活性肽粉末產品。本發(fā)明的方法操作簡單、設備投資少、無環(huán)境污染、產品回收率 高，適合工業(yè)化操作;所得低氟含量的磷蝦活性肽粉具有如下特征:氟含量由350~450ppm 降低至2~5ppm，蛋白含量尚于85%，無有害物質殘留，廣品安全性尚；必需氣基酸含量尚， 符合FAO/WHO規(guī)定的氨基酸組成模式。遼寧省大連海洋漁業(yè)集團公司公開了一種制備南極 磷蝦低氟水解多肽的方法(201210014679.0)，以南極磷蝦粉為原料，經過酶解、加熱滅酶、 離心后，添加不同濃度的氧化鈣進行脫氟處理，攪拌均勻后離心分離，調節(jié)溶液到一定的pH 值，然后對分離的上清液進行噴霧干燥，得到氟含量為10~30ppm的南極磷蝦低氟水解多 肽。浙江海洋學院公開了一種脫除南極磷蝦酶解液中氟的方法(201510368928.X)，其包括 以下步驟：（1)取新鮮或凍存的南極磷蝦，洗凈、瀝干后用勻漿機破碎，得南極磷蝦勻漿液； (2)在上述勻漿液中按體積比1: 2~3加入蒸餾水，并調節(jié)勻漿液的pH值至6.5~7.5，加入 3000~4000U/g的混合蛋白酶，同時加入0.05~0.1%的鎂鹽，50~60°(：下水解3~611，沸水 滅活10~15min; (3)將滅活后的酶解液冷卻至室溫，8000~10000r/min離心15~20min，取 上清液；（4)調節(jié)上述上清液pH值至8~10,加入1.5~3.0%的鎂鹽，25~30°C反應25~ 30min得反應液；（5)上述反應液于7000~9000r/min離心20~30min，棄沉淀，得所需的南極 磷蝦酶解溶液。該方法簡單易控，成本低，經檢測，脫氟率可達89%~92%，總氮損失率小于 5%，氨基氮損失率小于3%，該方法對南極磷蝦酶解液中營養(yǎng)成分的影響不顯著。中國海洋 大學公開了一種低氟南極磷蝦蛋白質基料的制備方法(200910019197.2)。制備時，將南極 磷蝦冷凍，粉碎，堿性條件下提取蛋白質，酸性條件下沉淀分離蛋白質，對沉淀蛋白質酸洗 脫氟，制得的產品的水分含量為82~87%，氟含量低于2mg/kg濕基。本發(fā)明的方法簡便有 效，能使南極磷蝦的粗蛋白回收率為39~46%，粗脂質回收率為38~42%;并且產品的營養(yǎng) 價值高，粗蛋白含量為66~71g/100g干基，粗脂質含量為27~30g/100g干基，磷脂含量為 380 ~420mg/g 脂質。
[0006] 上述論文和專利中，氟含量一般都在Iyg/g，脫氟率一般在90%以下，難以滿足食品 工業(yè)對低氟南極磷蝦酶解液的品質要求。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提供一種南極磷蝦酶解液脫氟 的方法。
[0008] 本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現： 在南極磷蝦酶解液中添加氫氧化鈣后，再采用磷酸調整pH值，攪拌，過濾，得脫氟南極 磷蝦酶解液。
[0009] 進一步地，添加氫氧化鈣的量為南極磷蝦酶解液重量的0.1%-1%。
[0010] 進一步地，所述南極磷蝦酶解液的溫度為5°c-45°c，優(yōu)選為5°c-25°c。
[0011] 進一步地，所述PH值為5 · 5-7 · 0，優(yōu)選為5 · 5-6 · 5。
[0012] 進一步地，所述攪拌的時間為45_90min。
[0013] 本發(fā)明與現有技術相比，具有如下優(yōu)點和技術效果： (1)采用氯化鈣、氧化鈣以及氫氧化鈣等鈣鹽去除酶解液中氟離子濃度已有大量文獻 報道，但脫氟率均較低;本發(fā)明公開的脫氟方法，脫氟率達到了 99%以上，酶解液中氟濃度低 于1 mg/kg〇
[0014] (2)本發(fā)明在低溫下采用氫氧化鈣+磷酸進行脫氟，脫氟率達到了 99%以上，而蛋白 質損失率可降低到3%以下。
[0015] (3)本發(fā)明采用的原料均為安全常用的食品添加劑，具有成本低、安全性高等優(yōu) 點。
【具體實施方式】
[0016] 氟含量測定:氟離子選擇性電極法，參照國標GB/T 5009.18-2003; 粗蛋白測定:凱氏定氮法，參照GB 5009.5-2010 ; 蛋白回收率:酶解液中的蛋白總量占原料蛋白總量的比值； 水解度:酶解液中的游離氨氮量占原料總蛋白氮量的比值； 氟溶出率:酶解液中的總氟量占原料總氟量的比值； 脫氟率:脫氟后酶解液中總氟量占脫氟前酶解液中總氟的比例。
[0017] 實施例1 lkg冰凍南極磷蝦解凍后絞成磷蝦肉糜，按照原料與水1:1的比例加入超純水攪拌混 勻，調至PH7.5，溫度45°C，加入蝦肉重量0.1%的胰酶，酶解7h后，沸水浴滅酶lOmin，冷卻至 室溫，8000r/min離心20min，上清液過濾紙得南極磷蝦水解物(AKPHs) ; AKPHs的蛋白回收率 和氟溶出率分別為72.91%和23.29%，水解度為32.70%，氟含量為41.07 mg/kg。
[0018] 往100g南極磷蝦水解物中加入1.0g氫氧化鈣，使用磷酸(濃磷酸:去離子水=1:5稀 釋)調節(jié)其pH為7.0,45°C條件下攪拌45min，過濾，得脫氟南極磷蝦酶解液。
[0019] 該工藝脫氟率達到99.27%，脫氟后南極磷蝦酶解液氟濃度僅為0.30 mg/kg，脫氟 工藝導致酶解液的蛋白損失率為9.24%。
[0020] 實施例2 lkg冰凍南極磷蝦解凍后絞成磷蝦肉糜，按照原料與水1:1的比例加入超純水攪拌混 勻，調至PH7.5，溫度55°C，加入蝦肉重量0.1%的堿性蛋白酶，酶解7h后，沸水浴滅酶lOmin， 冷卻至室溫，8000r/min離心20min，上清液過濾紙得南極磷蝦水解物(AKPHs);AKPHs的蛋白 回收率和氟溶出率分別為78.93%和26.16%，水解度為36.40%，氟含量為52.07 mg/kg。
[0021 ] 往1000g南極磷蝦水解物中加入lg氫氧化鈣，使用磷酸(濃磷酸:去離子水=1:5稀 釋)調節(jié)其pH為5.5，30°C條件下攪拌65min，過濾，得脫氟南極磷蝦酶解液。
[0022] 該工藝脫氟率達到99.0%，脫氟后南極磷蝦酶解液氟濃度僅為0.52 mg/kg，脫氟工 藝導致酶解液的蛋白損失率為7.19%。
[0023] 實施例3 lkg冰凍南極磷蝦解凍后絞成磷蝦肉糜，按照原料與水1:1的比例加入超純水攪拌混 勻，調至PH7.5，溫度55°C，加入蝦肉重量0.1%的堿性蛋白酶和0.1%胰酶，酶解8h后，沸水浴 滅酶lOmin，冷卻至室溫，8000r/min離心20min，上清液過濾紙得南極磷蝦水解物(AKPHs); AKPHs的蛋白回收率和氟溶出率分別為80.17%和28.24%，水解度為38.31%，氟含量為59.22 mg/kg。
[0024] 往1000g南極磷奸水解物中加入5g氫氧化|丐，使用磷酸(濃磷酸:去離子水=1:5稀 釋)調節(jié)其pH為6.5，20 °C條件下攪拌90min，過濾，得脫氟南極磷蝦酶解液。
[0025] 該工藝脫氟率達到99.47%，脫氟后南極磷蝦酶解液氟濃度僅為0.5 mg/kg，脫氟工 藝導致酶解液的蛋白損失率為5.19%。
[0026] 實施例4 lkg冰凍南極磷蝦解凍后絞成磷蝦肉糜，按照原料與水1:1的比例加入超純水攪拌混 勻，調至PH7.5，溫度55°C，加入蝦肉重量0.1%的堿性蛋白酶和0.1%胰酶，酶解8h后，沸水浴 滅酶lOmin，冷卻至室溫，8000r/min離心20min，上清液過濾紙得南極磷蝦水解物(AKPHs); AKPHs的蛋白回收率和氟溶出率分別為80.17%和28.24%，水解度為38.31%，氟含量為59.22 mg/kg。
[0027] 往1000g南極磷蝦水解物中加入2g氫氧化鈣，使用磷酸(濃磷酸:去離子水=1:5稀 釋)調節(jié)其pH為6.0，分別在5°C，10°C，15°C和20°C條件下攪拌90min，過濾，得脫氟南極磷蝦 酶解液。
[0028] 各溫度條件得到的脫氟南極磷蝦酶解液的結果見表1。
[0029] 表1各溫度條件下得到的脫氟南極磷蝦酶解液
' 由表1可見，隨著酶解液脫氟溫度的降低，脫氟率穩(wěn)定在99%左右，但酶解液的蛋白損失, 率顯著下降，特別是在5-10°C，酶解液脫氟的蛋白損失率在3.5%以下，而脫氟率在99%以上。
【主權項】
1. 一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法，其特征在于:在南極磷蝦酶解液中添加氫氧化鈣 后，采用磷酸調整pH值，攪拌，過濾，得脫氟南極磷蝦酶解液。2. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法，其特征在于，添加的氫氧化 鈣的量為南極磷蝦酶解液重量的〇. 1%_1%。3. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法，其特征在于，所述南極磷蝦 酶解液的溫度為5°C-45°C。4. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法，其特征在于，所述南極磷蝦 酶解液的溫度為5°C-25°C。5. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法，其特征在于，所述PH值為 5.5~7.0〇6. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法，其特征在于，所述PH值為 5.5~6.5〇7. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦酶解液脫氟的方法，其特征在于，所述攪拌的時 間為45-90min。
【文檔編號】C07K1/14GK106008661SQ201610604240
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】崔春, 黃俊偉, 趙謀明
【申請人】華南理工大學