高效蛋白提取制造技术

本发明专利技术涉及通过将蛋白溶解于碱性水溶液中而从动物肌肉中分离食用蛋白的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及将蛋白溶解于碱性水溶液中从动物肌肉中分离食用蛋白的方法。
技术介绍
在日本，鱼浆(surimi)或成型鱼的生产已经大约有一千年的历史了。直到最近北美的超市里才出现以仿制蟹腿、龙虾块、虾和扇贝的形式出现鱼浆。北美鱼浆通常是由含脂肪少的白色肉质鱼如青鳕或牙鳕制得的。低价动物肌肉(比如来自多脂远洋鱼或家禽骨残留物的动物肌肉)通常是人类消耗所不想要的食品来源。加工之后，所分离的蛋白的特征经常为质地不诱人、色度深暗而且气味浓，这些通常是膜脂氧化的结果。专利技术概要本专利技术基于这样的发现如果将动物肌肉蛋白溶解于碱性溶液中，所得的可溶性蛋白可以被高收率地分离出来，而且以基本天然的非氧化形式存在，从而更加适合于人类食用。发现碱处理动物肌肉使脱氧血红蛋白的氧化作用以及溶酶体蛋白酶对肌球蛋白(一种主要肌肉蛋白)的水解作用最小化。在肌肉蛋白溶解于碱性水溶液之后，可以去除各种不想要的成分(比如骨、中性脂质、膜脂、脂肪块、皮、软骨以及其他不溶性物质)。然后将可溶性蛋白沉淀并且以可食用的形式收集。因此，本专利技术的特征在于从动物肌肉(例如鱼肉如远洋鱼肉或鸡肉)中分离食用蛋白的方法，所述方法通过获得包含动物肌肉和水的混合物，提高混合物的pH值至足以溶解动物肌肉蛋白混合物中的至少一部分不溶性蛋白的水平，去除混合物中至少50％(重量)的总膜脂，从动物肌肉蛋白混合物中沉淀溶解的蛋白，并收集这些沉淀的蛋白，由此从动物肌肉中分离出食用蛋白。这种分离的蛋白可以用于形成可食用的蛋白凝胶，所述蛋白凝胶可以用在诸如热狗和煮熟的鱼浆的食品中。为了进一步限制氧化的程度，尤其是限制膜脂氧化程度，所述混合物可以包含铁螯合物(即和铁原子或铁离子结合并使其不具有氧化性的化合物)如乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、肌肽、鹅肌肽、尿酸、柠檬酸、磷酸盐、多磷酸盐、铁蛋白或转铁蛋白。所述方法可以包括任选的洗涤步骤，在这个步骤中，在溶解之前用水清洗未加工的动物肌肉；或者包括从溶解蛋白中去除不溶物质如骨皮和软骨。这可以在沉淀蛋白之前采用任选的低速离心步骤完成。这里所用的“低速”是指大约4000×g或更低的速度(例如2000、2500、3000、3250、3500或3750×g)，而“高速”是指大约5000×g或更高的速度(例如5500、6000、7500、8500、10，000或更高×g)。离心可以进行足够的时间(例如5、10、15、20、25、30、40、60或更多分钟)以达到所要的结果，比如从混合物中去除膜脂或去除不溶物料。一般而言，动物肌肉可以占所述混合物的50％(重量)或更少(例如40、30、20、15、10或5％或更少)。当想要从可溶性蛋白中去除膜脂时，混合物中动物肌肉的百分比应该更小，比如占混合物的15、10或8％(重量)或更少，使得溶液的粘度足够低以从混合物的含水部分中分离出膜脂。当溶解蛋白的粘度降低时，可以去除混合物中存在的至少约50％(如至少约60、70、80或90％)(重量)的总膜脂。可以采用许多方法去除混合物中的膜脂。例如，以大约5000×g或更高的速度(如6000、7000、8000、9000或10,000×g或更高)离心混合物，足以使膜脂沉淀在包含溶解蛋白的水层之下。必要时或需要时，可以从水层顶部去除中性脂质(如油)。从所述混合物中去除膜脂的其他方法包括过滤和添加聚集剂。这里所用的“聚集剂”是指这样的物质当把它加入到混合物中时，引起混合物的一种或多种分散的成分聚集，因此便于从混合物中分离出所述一种或多种成分。通过提高混合物的pH值至大约10.0或更高(如10.5或更高)可以实现初步溶解动物肌肉蛋白。可以通过向混合物添加多磷酸盐来提高溶液pH。通过降低碱性混合物的pH值(如大约5.5或更低)可以沉淀所溶解的蛋白。例如，可以降低pH值至大约4.0或低于4.0(如2.5-3.5，尤其是3.0)，然后提高到大约5.0或更高。可以添加酸如盐酸于水相中以降低水相的pH值。可以任选地调节盐浓度以帮助沉淀作用(如添加盐如NaCl)，并任选地向所沉淀的蛋白中添加冷冻保护剂。可以通过离心和/或借助于聚集剂如聚胺(如精胺或亚精胺)、中性聚合物或离子型聚合物、或其他任何也可用于使膜脂聚集的特定聚集剂，来收集所沉淀的蛋白。在另一方面，本专利技术包括一种从动物肌肉(如鱼肉或鸡肉)中分离食用蛋白的方法，所述方法通过获得包含动物肌肉和水的混合物；提高所述混合物的pH值至足以溶解动物肌肉蛋白混合物中的至少一部分不溶性动物蛋白的水平；从所述动物肌肉蛋白中沉淀溶解蛋白；并收集所沉淀的蛋白，因此从动物肌肉中分离出食用蛋白。在此方法中，在每个步骤中维持混合物的温度为15℃或更低(如10℃或5℃或更低)，以使蛋白变性以及污染物如膜脂的有害氧化最小化。在提高pH值之前，所收集的沉淀蛋白提供了至少占混合物总动物肌肉蛋白70％(如至少80、90、95％)(重量)的收率。在可应用的情况下，可以将如这里所描述的另外任选的步骤和物质用于本方法中。作为提高包含动物肌肉和水的混合物pH值的替代方法，可以首先获得动物肌肉，然后与pH值呈足够碱性的水溶液混合，以溶解至少一部分动物蛋白。本专利技术具有几个优点。本专利技术的所述方法使血红蛋白的氧化潜力失活或减弱，也使肌球蛋白(动物肌肉的主要成分)的水解最小化。另外，本专利技术的任选的特点是基本上去除了所有的膜脂，因此进一步稳定了食用蛋白，防止其氧化。这样，本专利技术体现了使氧化剂失活和去除不想要的氧化底物的策略，这些使所述食用蛋白制品适宜为市售食品。这里描述的方法可用于把多脂肌肉组织加工为饲料组合物，所述组织通常是价格低廉的原料，如可从多脂鱼类或机械去骨的家禽肉中找到。另外，所述方法可用于从含脂肪少的动物肌肉如含脂肪少的白色肉质鱼(如鳕)中分离食用蛋白。本专利技术的所述方法也提供了来自动物肌肉的提高收率的蛋白。采用本专利技术的所述方法，通常可以从肌肉组织中获得高于70％(重量)的蛋白。在某些情况下，可以获得高于90％(重量)的蛋白收率。除了具有好的收率带来明显的经济价值之外，提高收率的结果还减少了工业加工过程中废水的蛋白含量，从而减少了环境污染。本专利技术的所述方法并不要求新鲜或含脂肪少的动物肌肉作为原料。采用所述新方法可以去除任何由于氧化脂质而引起的腐败(变味或变色)。另外，可以使用包含其他脂肪组织如皮的动物部分，这是因为令人不快的脂类以及所述部分自身可以被去除。在鱼品加工的情况下，所述新方法消除了在蛋白分离之前把鱼切成片的需要，因此减少了加工成本。同样，本专利技术的所述方法通过去除脂质，减少了食品中的脂溶性毒素(如多氯联苯或PCB)的量。除非另有说明，这里所用的所有技术和科学术语的意思与本专利技术所属领域的普通技术人员的一般理解相同。尽管以下描述了实施或试验本专利技术所用的合适方法和原料，但也可以使用和这里所描述的那些相似或等同的本领域熟知的其他方法和原料。这里所提到的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献通过引用全部结合到本文中。万一发生争议，本专利技术的说明书(包括定义)将起支配作用。另外，所述原料、方法和实施例只是用于说明，没有企图限制。图面的简要描述附图说明图1是在特定pH值下，鳕肌肉中硫代巴比土酸反应性物质(TBARS)的量的条线图。“pH 3-7”条线指在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从动物肌肉中分离食用蛋白的方法，所述方法包括：　　　　获得包含动物肌肉和水的混合物；　　　　　提高所述混合物的ｐＨ值至足以溶解所述混合物中的至少一部分不溶性蛋白的水平；　　　　去除所述混合物中至少５０％（重量）的总膜脂；　　　　从所述动物肌肉蛋白混合物中沉淀所述溶解的蛋白；并且　　　　收集所述沉淀的蛋白，由此从所述动物肌肉中分离出所述食用蛋白。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2000-9-6 60/230,3971.一种从动物肌肉中分离食用蛋白的方法，所述方法包括获得包含动物肌肉和水的混合物；提高所述混合物的pH值至足以溶解所述混合物中的至少一部分不溶性蛋白的水平；去除所述混合物中至少50％(重量)的总膜脂；从所述动物肌肉蛋白混合物中沉淀所述溶解的蛋白；并且收集所述沉淀的蛋白，由此从所述动物肌肉中分离出所述食用蛋白。2.一种从动物肌肉中分离食用蛋白的方法，所述方法包括获得包含动物肌肉和水的混合物；提高所述混合物的pH值至足以溶解所述动物肌肉蛋白混合物中的至少一部分不溶性蛋白的水平；从所述动物肌肉蛋白混合物中沉淀所述溶解的蛋白；并且收集所述沉淀的蛋白，由此从所述动物肌肉中分离出所述食用蛋白，其中，在所述方法的每个步骤中都维持所述混合物的温度为15℃或15℃以下，并且在提高所述pH值之前，所述收集的沉淀蛋白达到至少占所述混合物中总动物肌肉蛋白70％(重量)的收率。3.权利要求1或2的方法，其中所述收集的沉淀蛋白能够形成食用凝胶。4.权利要求1或2的方法，所述方法还包括从所述收集的沉淀蛋白形成食用凝胶。5.权利要求1的方法，其中在提高所述混合物的pH值之前，所述动物肌肉大约占所述混合物的15％重量或15％重量以下。6.权利要求1的方法，其中在提高所述混合物的pH值之前，所述动物肌肉大约占所述混合物的10％重量或10％重量以下。7.权利要求2的方法，其中在提高所述混合物的pH值之前，所述动物肌肉大约占所述混合物的50％重量或50％重量以下。8.权利要求2的方法，其中在提高所述混合物的pH值之前，所述动物肌肉大约占所述混合物的30％重量或30％重量以下。9.权利要求1或2的方法，其中提高所述混合物的pH值至大约10.0或10.0以上。10.权利要求1或2的方法，其中提高所述混合物的pH值至大约10.5或10.5以上。11.权利要求1或2的方法，其中通过向所述混合物中加入多磷酸盐提高所述混合物的pH值。12.权利要求1的方法，其中从所述混合物中去除至少70％重量的总膜脂。13.权利要求1的方法，其中从所述混合物中去除至少90％重量的总膜脂。14.权利要求1的方法，其中通过离心所述混合物去除膜脂。15.权利要求14的方法，其中以大约5000×g或5000×g以上离心所述混合物。16.权利要求14的方法，其中以大约7000×g或7000×g以上离心所述混合物。17.权利要求14的方法，其中以大约10,000×g或10,000×g以上离心所述混合物。18.权利要求1的方法，其中通过过滤去除所述膜脂。19.权利要求1的方法，其中通过向所述混合物中加入聚集剂去除膜脂。20.权利要求19的方法，其中所述聚集剂是聚合物。21.权利要求19的方法，其中所述聚集剂是阳离子聚合物。22.权利要求19的方法，其中所述聚集剂是阴离子聚合物。23.权利要求19的方法，其中所述聚集剂选自角叉菜聚糖、褐藻胶、脱甲基果胶、阿拉伯树胶、脱乙酰壳多糖、聚乙烯亚胺、精胺和亚精胺。24.权利要求19...

【专利技术属性】
技术研发人员：HO胡尔廷，SD凯勒赫尔，Y冯，H克里斯廷森，MP理查兹，I翁戴乌兰德，S柯，
申请(专利权)人：麻萨诸塞州大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]