利用转谷氨酰胺酶制备海洋风味蛋白凝胶的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种酶法制备海洋鱼蛋白凝胶的制备方法，属于应用海洋生物技术领域。利用转谷氨酰胺酶酶解海洋低质鱼类及水产品下脚料制备海洋蛋白凝胶，转谷氨酰胺酶的制备是以链轮丝菌为菌株，以鱼粉、玉米粉、Ｎａ↓［２］ＨＰＯ↓［４］、ＭｇＳＯ↓［４］、酵母膏为培养基，液体发酵制得。海洋低质鱼类通过适冷风味蛋白酶酶解进行预处理，适冷风味蛋白酶的制备是以深海适冷菌假单胞菌为菌株，以豆饼粉、玉米、麸皮、山芋粉、Ｎａ↓［２］ＨＰＯ↓［４］、ＫＨ↓［２］ＰＯ↓［４］为培养基，液体深层发酵制得。本发明专利技术的产品增加鱼凝胶强度，在陆地上制造高品质的鱼凝胶，在增加海洋蛋白风味的同时，显著改善了海洋蛋白的质构。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种酶法制备海洋鱼蛋白凝胶的制备方法，属于应用海洋生物
(二)技术背景对海洋渔获物非食用部分的利用更能体现出科学技术如何提高产品的附加值。非食用部分包括低质的小杂鱼及水产品加工的下脚料，一般占渔获物的28％，如何开发这些量大质低的渔获物，一直困扰着水产加工业。因此，需要通过发展生物技术，从产品增殖中获取高效益。我国现在主要利用低值渔获物生产鱼粉，用于水产养殖和陆地畜禽养殖，但由于加工技术落后，不但产品的得率和附加值低，而且严重污染近海水域。对于水产品加工的废弃物许多被直接丢弃，对环境造成了严重的污染。我国沿海，特别是山东胶东沿海，扇贝的养殖面积较大，养成的扇贝加工成扇贝柱用于出口后，剩余的贝柱下脚料数量相当多，并且氨基酸组成和蛋白含量都很好，是一种具有很好的开发潜力的海洋蛋白资源。四角哈是一种低质的滩涂贝类，在山东的黄河三角洲和江苏的大丰等区域数量很大，其蛋白质含量较高，特别是，其中的牛黄酸含量较高，但由于附加值较低，没有得到很好的开发。转谷氨酰胺酶(蛋白质-谷氨酰胺γ-谷氨酰基转移酶EC2.3.2.13)可通过催化转酰基反应，使蛋白质或多肽之间发生交联反应，它在食品的加工、包藏、包装及酶的固定化等方面均存在着很大的应用前景。低质的海洋鱼、贝及水产品下脚料，可通过转谷氨酰胺酶制备鱼凝胶。鱼凝胶是人们非常喜爱的食品，不仅保持了鱼类蛋白质的亲水性、凝胶性和油脂乳化性等原有功能，更为重要的是保留了鱼、贝类组织中的EPA、DHA以及牛磺酸等生物活性物质，同时又开发出其潜在的生物功能，其品质和功能都大大提高。鱼凝胶的质构是影响其可消化性及人们喜爱程度的重要因素，而鱼肉在低温下可凝胶则与其内源性转谷氨酰胺酶的含量有关。新鲜的、未经冰冻的鱼可生产出高品质的鱼浆及鱼凝胶制品，经冰冻及新鲜度下降的鱼则会使凝胶强度下降，这就使高品质鱼凝胶的制造只能在海上进行，其成本高于陆地生产。本专利技术的方法包括利用转谷氨酰胺酶酶解海洋低质鱼类及水产品下脚料制备海洋蛋白凝胶。其中，转谷氨酰胺酶的制备是以链轮丝菌(Streptoverticillium SM0108)为菌株，以鱼粉、玉米粉、Na2HPO4、MgSO4、酵母膏为培养基，液体发酵制得。本专利技术的方法还包括所述的海洋低质鱼类通过适冷风味蛋白酶酶解进行预处理，适冷风味蛋白酶的制备是以深海适冷菌假单胞菌(Pseudomonas sp.SM9913)为菌株，以豆饼粉、玉米、麸皮、山芋粉、Na2HPO4、KH2PO4等为培养基，液体深层发酵制得。详细操作步骤如下1.适冷风味蛋白酶的制备(1)种子的制备培养基豆饼粉2.5～3.5份、玉米2.5～3.5份、麸皮1.0～2.0份、Na2HPO40.3～0.4份、KH2PO40.03～0.05份和水100份，均为重量份。灭菌、冷却后，以深海适冷菌假单胞菌(Pseudomonas sp.SM9913)为菌株，接茄子瓶菌种的菌悬液，接种量5～7％重量百分比，通风、搅拌，培养。(2)液体深层发酵制备风味适冷蛋白酶制剂培养基豆饼粉3.5～4.0份、玉米粉2.0～2.5份、山芋粉2.0～3.5份、麸皮2.0～2.5份、Na2HPO40.3～0.4份、KH2PO40.04～0.05份和水100份，均为重量份。灭菌，接种上述步骤制备的种子5～7％重量百分比，通风、搅拌，控温，发酵培养。在上述步骤后，为了应用时的便利，可增加如下后处理步骤(3)风味适冷蛋白酶发酵液的后处理发酵液经10000rpm离心，然后用截留5000分子量以上的超滤膜，在0～4℃超滤浓缩至原体积的20～30％，然后加入4～5％的蔗糖作为稳定剂。上述步骤(1)的培养基在120～125℃灭菌30～35分钟，冷却、接种后置发酵罐中，装样量是发酵罐容量的40～50％，于10～12℃下，通风10.5～0.6，搅拌320～330转/分，培养20～28小时。酶活约200～300单位/毫升。上述步骤(2)的培养基的装样量是发酵罐容量的40～50％，灭菌，pH7.0～7.5，接种，于200～220转/分，控制通风量(V风/V液·时间)0-20小时10.5～0.6，20-50小时10.8～0.9和控制培养温度下10～12℃，发酵43～50小时。每毫升酶活达2000～2500单位。上述步骤(1)的培养基加豆油0.3～0.35份作消泡剂。上述步骤(2)的培养基加豆油1～1.2份作消泡剂。上述步骤(1)中茄子瓶斜面菌种的制作可按已有技术。本专利技术提供如下具体操作步骤以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白胨、1.5～2份琼脂、0.4～0.6份NaCl为培养基，水95～100份，pH为7.0～7.2，灭菌，在试管斜面上，划线接深海适冷菌假单胞菌(Pseudomonas sp.SM9913)菌种，12～15℃培养24～26小时，贮藏于4℃。将上述菌种移入茄子瓶斜面(培养基与保藏斜面相同)，12～15℃培养24～26小时，待作菌悬液用。2.转谷氨酰胺酶的制备(1)液体种子的制备。菌种链轮丝菌(StreptoverticilliumSM0108)；斜面培养基蛋白胨0.2～0.3份、葡萄糖0.5～0.6份、磷酸氢二钾0.2～0.25份、硫酸镁0.1～0.15份、琼脂1.8～2.0份，水100份，均为重量份，下同。灭菌，冷却，划线接种，28～30℃，培养。液体种子培养基与斜面培养基相同，只是不加琼脂。三角瓶中培养液占1/5～1/4体积比，灭菌，冷却，接链轮丝菌(Streptoverticillium SM0108)的斜面菌种的菌悬液5～10份，通风、搅拌，作为液体种子待用。(2)液体发酵制备转谷氨酰胺酶培养基鱼粉2.0～2.5份、玉米粉2.0～2.5份、Na2HPO40.2～0.3份、MgSO40.08～0.10份、酵母膏0.15～0.2份和水100份，加豆油1～1.2份作消泡剂，均为重量份。灭菌，接种上述步骤制备的种子5～7％重量百分比，通风10～12L/min、搅拌，250转/min，30℃下，发酵培养70～75小时，酶活可达到8U/ml。在上述步骤后，为了应用时的便利，可增加如下后处理步骤(3)转谷氨酰胺酶发酵液的后处理发酵液经10000rpm离心，然后超滤浓缩至原体积的20～30％，然后经喷雾干燥而成转谷氨酰胺酶酶粉。3.风味海洋蛋白凝胶的制备基本原料及预处理去头、去骨的海洋低质鱼类、去壳洗净的扇贝边等水产品下脚料等海洋蛋白，称取鲜重88～98份原料，然后打浆，加入8～10份适冷风味蛋白酶，30～35℃下酶解2小时，从而增加蛋白的溶解性和风味。在上述经酶解预处理的海洋蛋白中，加入上述制备的转谷氨酰胺酶2～3份，pH6～7，反应温度50～55℃，反应时间4～5小时。得海洋风味蛋白凝胶。本专利技术的优良效果在于(1)应用适冷风味蛋白酶，在30～35℃温和的温度下，对低质的海洋蛋白进行酶解，在保证原有风味的基础下，可显著增加海洋蛋白的风味，同时，水解预处理，打开了海洋蛋白的三级结构，使Glu、Gln等氨基酸残基外露，可显著增加蛋白聚合物的转化率。(2)采用添加转谷氨酰胺酶的方法，可增加鱼凝胶强度，在陆地上制造高品质的鱼凝胶。应用转谷氨酰胺酶，可使经过预处理的海洋蛋白充分交联，形成质构好的海本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用转谷氨酰胺酶制备海洋风味蛋白凝胶的工艺，其特征在于，用转谷氨酰胺酶酶解海洋低质鱼类及水产品下脚料，其中，转谷氨酰胺酶是以链轮丝菌为菌株，以鱼粉、玉米粉、Ｎａ↓［２］ＨＰＯ↓［４］、ＭｇＳＯ４、酵母膏为培养基，液体发酵制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉忠，周占平，陈秀兰，高培基，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]