一种pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种pH调节的扇贝多肽/κ‑卡拉胶复合凝胶的制备方法，以雄性虾夷扇贝生殖腺为原料，依次经过步骤：原料预处理、酶解反应、制备酶解物冻干粉、制备酶解物冻干粉储备液、制备κ‑卡拉胶储备液、取所述储备液混合、排气泡，冷凝成扇贝多肽/κ‑卡拉胶复合凝胶；属于海洋资源开发利用加工技术领域。本发明专利技术利用胰蛋白酶酶解虾夷扇贝生殖腺，在不同pH下与κ‑卡拉胶进行混合，通过加热溶胀、冷却凝胶的方法，制备新型扇贝多肽/κ‑卡拉胶复合凝胶。本发明专利技术步骤简单，操作方便，省时省力，通过调节pH改善凝胶特性，对所述凝胶在实际加工应用方面具有指导性意义，具有客观的实际加工参考价值。

Preparation of pH adjusted polypeptide / kappa carrageenan composite gel of scallop

The invention discloses a preparation method of pH adjusted scallop polypeptide / kappa carrageenan composite gel, taking the male scallop gonad as raw material, followed by steps: raw material pretreatment, enzymolysis reaction, preparation of lyophilized lyophilized powder, preparation of enzyme hydrolysate freeze-dried powder storage liquid, preparation of kappa carrageenan reserve liquid, mixing of the reserve liquid and exhaust foam, and condensation into scallop polypeptide / kappa. The carrageenan composite gel belongs to the technical field of marine resources development and utilization. The present invention uses trypsin to hydrolyse the gonad of scallop, and mixed with kappa carrageenan under different pH. By means of heating swelling and cooling gel, the new composite scallop peptide / kappa carrageenan composite gel is prepared. The invention has the advantages of simple steps, convenient operation, time saving and labor saving. By adjusting the pH, the gel property is improved, and the gel has guiding significance in actual processing and application, and has the objective practical processing reference value.

【技术实现步骤摘要】
一种pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法
本专利技术涉及海洋资源开发利用加工
，更具体地说，涉及一种pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法。
技术介绍
扇贝是扇贝属的双壳类软体动物的代称，其中富含蛋白质、多种氨基酸、高不饱和脂肪酸以及微量元素等营养物质。目前我国沿海人工养殖量最大的是海湾扇贝，其次是栉孔扇贝，虾夷扇贝居于第三。虾夷扇贝于1982年引进我国，是近些年来贝类水产品的主要生产品种，其内含有大量蛋白质、EPA、DHA等对人体有益的成分，根据中国渔业年鉴显示，2017年，虾夷扇贝养殖产量已高达200万吨。随着扇贝养殖规模的扩大和产量的提高，其加工制品的需求也随之上升。生殖腺作为虾夷扇贝的可食部位，含有丰富的蛋白质，占虾夷扇贝重量的80％以上；另外，其必需氨基酸的含量也非常丰富，约占整个氨基酸含量的42％，是开发活性功能肽的良好来源。卡拉胶是一类从红藻中提取的高度硫酸酯化的半乳聚糖，可作为亲水性胶体，是世界三大海藻胶工业产品(琼胶、卡拉胶、褐藻胶)之一。理想的卡拉胶具有重复的α-(1→4)-D-半乳吡喃糖-β-(1→3)-D-半乳吡喃糖(或3,6内醚-D-半乳吡喃糖)二糖单元骨架结构。卡拉胶按其半乳糖中是否含有内醚和半乳糖上硫酸基的数量及连接位置不同区分为κ-、μ-、ι-、θ-、λ-、ε-、ν-七种类型。商业上使用最多的是κ(kappa)、ι(iota)、λ(lambda)三种类型，其主要区别在于每个双糖单元中硫酸酯基团数量，κ-含有一个，ι-含有两个，λ-含有三个。其中，κ-型卡拉胶因良好的稳定性、凝胶性、和复配性能，现已广泛应用在食品、日用化工、医药等领域。蛋白质和多糖是食品的两个重要组成成分。两者不仅有丰富的营养价值，而且具有一定的功能特性：蛋白质具有界面性质和热凝胶性；多糖具有增稠性和结合水性质。通常决定食品质构和稳定性有两点:1)蛋白质和多糖的性质；2)蛋白质和多糖的相互作用的本质和作用强度。蛋白质和多糖的结合方式为两种：非共价结合和共价结合。1)非共价结合：静电作用和其他弱相互作用(疏水相互作用、范德华力、氢键作用等)；2)共价结合：蛋白质分子中氨基酸侧链的氨基与多糖还原性末端的羰基之间发生反应，形成共价键使二者发生交联，形成蛋白质-多糖共价复合物。两者相比，还是共价键结合更加稳定。影响蛋白质/多糖复合物形成因素可分为内在因素和环境因素。内在因素包括聚合物分子的特性，如分子量、电荷密度和链柔性等。环境因素主要包括酸碱度、共混比例、离子强度、总固体量等。经研究发现，虾夷扇贝生殖腺酶解物与卡拉胶进行复合后呈现显著凝胶特性，体现出协同作用，但凝胶性相对较弱，不足以与商品化凝胶相媲美。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法，为此类凝胶在今后加工生产过程提供技术指导依据。根据虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶复合凝胶凝胶性显著、营养物质丰富的特点，阐述通过调节pH可以改善凝胶特性，获得的产物凝胶特性显著提高，是一种全新的制备方法。为达到上述目的，本专利技术提供一种pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法，包括如下步骤：S1、原料预处理：取雄性虾夷扇贝生殖腺加热熟化，真空冷冻干燥，粉碎成粉末，得虾夷扇贝生殖腺冻干粉；S2、酶解：将步骤S1所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉加水溶解，得虾夷扇贝生殖腺溶液；调节所述虾夷扇贝生殖腺溶液的pH至7.8～8.2，加入胰蛋白酶，35～40℃、200～300rpm搅拌酶解2.5～3.5h，加热灭酶；得生殖腺酶解物；其中，以所述虾夷扇贝生殖腺溶液中总蛋白质含量为基准，每克蛋白质添加胰蛋白酶2900～3100U；采用凯式定氮法测定步骤S1所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉的蛋白质含量；S3、制备酶解物冻干粉：将步骤S2所述生殖腺酶解物进行真空冷冻干燥、粉碎成粉，得到酶解物冻干粉；采用凯式定氮法测定步骤S1所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉的蛋白质含量；S4、制备酶解物储备液：按重量体积比50～60:1g/L的比例，将步骤S3所述酶解物冻干粉加水，加热至60～70℃、200～300rpm搅拌10～20min，冷却至20～25℃，调节pH6.0～3.0，得酶解物储备液；S5、制备κ-卡拉胶储备液：按重量体积比7.2～13.8:1g/L，取κ-卡拉胶加水，70～80℃加热10～20min，冷却至20～25℃，调节pH6.0～3.0，得κ-卡拉胶储备液；S6、混合：取相同pH的步骤S4所述酶解物储备液和步骤S5所述κ-卡拉胶储备液混合，使酶解物与κ-卡拉胶在溶液的终质量浓度比为7:3～3:7，60～70℃加热10～20min混匀，得扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶；所述扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶总固形物浓度为18g/L，其中总固形物浓度代表所述酶解物和卡拉胶在溶液中的质量浓度和；S7、排气泡：将步骤S6所述扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶排除气泡，置于3～5℃放置14～18h，获得复合凝胶终产物。优选方式下，步骤S1所述原料预处理具体为：取雄性虾夷扇贝生殖腺90～100℃加热8～12min，-25～-50℃、1～5Pa、真空冷冻干燥60～72h，粉碎成粉末，得虾夷扇贝生殖腺冻干粉。优选方式下，步骤S2所述加热灭酶具体为：95～100℃加热8～12min；所述虾夷扇贝生殖腺溶液中的蛋白浓度为40mg/ml。优选方式下，步骤S3所述制备酶解物冻干粉具体为：将步骤S2所述生殖腺酶解物-25～-50℃、1～5Pa、真空冷冻干燥60～72h、粉碎成粉，得到酶解物冻干粉；优选方式下，步骤S7所述排除气泡具体为：将步骤S6所述扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶置于4000～6000rpm离心8～12min。优选方式下，所述pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法，包括步骤：S1、原料预处理：取雄性虾夷扇贝生殖腺95℃加热10min，-30℃、3Pa、真空冷冻干燥65h，粉碎成粉末，得虾夷扇贝生殖腺冻干粉；采用凯式定氮法测定步骤S1所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉的蛋白质含量；S2、酶解：将步骤S1所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉加水溶解，得蛋白浓度为40mg/ml虾夷扇贝生殖腺溶液200ml；调节所述虾夷扇贝生殖腺溶液的pH至8.0，加入胰蛋白酶24000U(以所述虾夷扇贝生殖腺溶液中总蛋白质含量为基准，每克蛋白质添加胰蛋白酶3000U)，37℃、250rpm搅拌酶解3h，95℃加热10min；得生殖腺酶解物；S3、制备酶解物冻干粉：将步骤S2所述生殖腺酶解物-30℃、3Pa、真空冷冻干燥65h、粉碎成粉末，得到酶解物冻干粉；S4、制备酶解物储备液：按重量体积比50g/L的比例，将步骤S3所述酶解物冻干粉加水，加热至65℃、250rpm搅拌15min，冷却至22℃，调节pH3.0，得酶解物储备液；S5、制备κ-卡拉胶储备液：按重量体积比7.2g/L，取κ-卡拉胶加水，75℃加热15min，冷却至22℃，调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、原料预处理：取雄性虾夷扇贝生殖腺加热熟化，真空冷冻干燥，粉碎成粉末，得虾夷扇贝生殖腺冻干粉；/nS2、酶解：将步骤S1所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉加水溶解，得虾夷扇贝生殖腺溶液；调节所述虾夷扇贝生殖腺溶液的pH7.8～8.2，加入胰蛋白酶，35～40℃、200～300rpm搅拌酶解2.5～3.5h，加热灭酶；得生殖腺酶解物；/n其中，以所述虾夷扇贝生殖腺溶液中总蛋白质含量为基准，每克蛋白质添加胰蛋白酶2900～3100U；/nS3、制备酶解物冻干粉：将步骤S2所述生殖腺酶解物进行真空冷冻干燥、粉碎成粉，得到酶解物冻干粉；/nS4、制备酶解物储备液：按重量体积比50～60:1g/L的比例，将步骤S3所述酶解物冻干粉加水，加热至60～70℃、200～300rpm搅拌10～20min，冷却至20～25℃，调节pH6.0～3.0，得酶解物储备液；/nS5、制备κ-卡拉胶储备液：按重量体积比7.2～13.8:1g/L，取κ-卡拉胶加水，70～80℃加热10～20min，冷却至20～25℃，调节pH6.0～3.0，得κ-卡拉胶储备液；/nS6、混合：取相同pH的步骤S4所述酶解物储备液和步骤S5所述κ-卡拉胶储备液混合，使酶解物与κ-卡拉胶在溶液的终质量浓度比为7:3～3:7，60～70℃加热10～20min混匀，得扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶；所述扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶总固形物浓度为18g/L；/nS7、排气泡：将步骤S6所述扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶排除气泡，置于3～5℃放置14～18h，获得复合凝胶终产物。/n...

【技术特征摘要】
1.一种pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1、原料预处理：取雄性虾夷扇贝生殖腺加热熟化，真空冷冻干燥，粉碎成粉末，得虾夷扇贝生殖腺冻干粉；
S2、酶解：将步骤S1所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉加水溶解，得虾夷扇贝生殖腺溶液；调节所述虾夷扇贝生殖腺溶液的pH7.8～8.2，加入胰蛋白酶，35～40℃、200～300rpm搅拌酶解2.5～3.5h，加热灭酶；得生殖腺酶解物；
其中，以所述虾夷扇贝生殖腺溶液中总蛋白质含量为基准，每克蛋白质添加胰蛋白酶2900～3100U；
S3、制备酶解物冻干粉：将步骤S2所述生殖腺酶解物进行真空冷冻干燥、粉碎成粉，得到酶解物冻干粉；
S4、制备酶解物储备液：按重量体积比50～60:1g/L的比例，将步骤S3所述酶解物冻干粉加水，加热至60～70℃、200～300rpm搅拌10～20min，冷却至20～25℃，调节pH6.0～3.0，得酶解物储备液；
S5、制备κ-卡拉胶储备液：按重量体积比7.2～13.8:1g/L，取κ-卡拉胶加水，70～80℃加热10～20min，冷却至20～25℃，调节pH6.0～3.0，得κ-卡拉胶储备液；
S6、混合：取相同pH的步骤S4所述酶解物储备液和步骤S5所述κ-卡拉胶储备液混合，使酶解物与κ-卡拉胶在溶液的终质量浓度比为7:3～3:7，60～70℃加热10～20min混匀，得扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶；所述扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶总固形物浓度为18g/L；
S7、排气泡：将步骤S6所述扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶排除气泡，置于3～5℃放置14～18h，获得复合凝胶终产物。


2.根据权利要求1所述pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S1所述原料预处理具体为：取雄性虾夷扇贝生殖腺90～100℃加热8～12min，-25～-50℃、1～5Pa、真空冷冻干燥60～72h，粉碎成粉末，得虾夷扇贝生殖腺冻干粉。


3.根据权利要求1所述pH调节的扇贝多肽/κ-卡拉胶复合凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S2所述加热灭酶具体为：95～100℃加热8～12min。


4.根据权利要求1所述pH调节的扇贝多肽/κ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海涛，阎佳楠，王昱乔，聂斌，韩佳润，杜椅楠，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21