一种鲨鱼软骨素的制备方法及其在食品中的应用技术

本发明专利技术公开了一种鲨鱼软骨素的制备方法及其在食品中的应用，属于海洋生物技术领域。本申请以鲨鱼软骨粉为原料，集成生物酶解技术、混菌微生物发酵技术、现代生物分离技术，研制开发出高抗氧化能力的鲨鱼软骨素，其中生物酶解技术采用的复合酶系为木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶和胃蛋白酶的中的一种或几种的混合物，混菌微生物发酵的发酵菌种主要包括短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。利用本发明专利技术工艺制备硫酸软骨素产品得率高，且具有较高的抗氧化能力和显著的抗肿瘤功效，可广泛应用于预防肿瘤等医用食品中。

【技术实现步骤摘要】
一种鲨鱼软骨素的制备方法及其在食品中的应用
本专利技术涉及一种鲨鱼软骨素的制备方法及其在食品中的应用，尤其是一种利用微生物协同发酵制备高抗氧化能力的鲨鱼软骨素新产品，属于海洋生物

技术介绍
鲨鱼是世界上最古老、最长寿的深海海洋生物之一，在地球上已生存了四亿年之久，它具有完善免疫系统，生命力极强，几乎不被疾病感染，即使受到外伤，伤口也能很快复原，鲨鱼患癌症的几率约为1/百万。我国鲨鱼药用始见于《本草经集注》，其软骨主要由软骨细胞和含有胶原纤维及大量蛋白多糖和细胞外基质构成，从鲨鱼软骨中提取的多糖在临床上主要用于治疗神经痛、偏头痛、腹腔手术后疼痛等。在欧、美、日等发达国家，鲨鱼软骨多糖作为保健食品或保健药品长期应用于防治冠心病、心绞痛、心肌梗死等疾病，无明显的毒副作用。近年来研究表明鲨鱼软骨中除富含钙、磷、镁等矿物质外，还含有多种粘多糖及硫酸软骨素，具有显著的抗凝血、降血脂、抗病毒和抗肿瘤等功用，是不可多得的天然食品资源。由于鲨鱼软骨粉具备促进人体软骨再生，抑制新生血管的天然功效，因此鲨鱼软骨粉是一种优良的补钙原料。近年来，鲨鱼翅骨粉保健食品开发得到快速发展，但仍存在保健产品原料单一、功能活性成分无法充分利用、产品食用不便等缺陷，制约鲨鱼翅骨粉保健食品产业可持续发展。硫酸软骨素是广泛存在于动物结缔组织中的糖胺聚糖，具有缓解关节炎、降血脂、抗氧化、抗血管生成等多种生理功能，广泛应用于食品、医药、化妆品等领域，具有广阔的开发前景。有研究表明鲨鱼软骨富含硫酸软骨素，虽然有厂家开始生产鲨鱼硫酸软骨素，但目前尚存在提取工艺复杂、费时、成本高、产品质量不稳定、得率低等问题。采用传统的稀碱、稀碱盐、稀碱酶等提取硫酸软骨素的方法，产品得率低，蛋白质和氮杂质含量较高。专利技术201811632893.6公开了一种鲨鱼硫酸软骨素的提取方法，采用复合二步酶解工艺制备鲨鱼硫酸软骨素，可替代现有的固定化酶酶解工艺，其产品收率达25-30％，纯度达90-92％。但尚未发现直接利用微生物发酵法制备鲨鱼软骨素的技术报道，更没有利用微生物发酵法提高保健功效的报道。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，实现鲨鱼软骨粉等海洋生物资源的功能活性物质高效提取及抗氧化能力显著提升，本申请提供一种鲨鱼软骨素的制备方法，集成现代生物分离技术、生物酶解技术、混菌微生物发酵技术、海洋生物资源营养调配技术，研制开发出高免疫增强能力的鲨鱼软骨素，满足保健、医疗、食品等领域对鲨鱼软骨素的应用需求，该工艺制备硫酸软骨素产品得率高，产品具有较高的抗氧化能力和显著的抗肿瘤功效，可广泛应用于预防肿瘤食品中。。本专利技术通过下述技术方案实现上述技术效果：一种鲨鱼软骨素的制备方法，具体包括如下步骤：（1）预处理：将鲨鱼软骨粉粉碎过100目筛，加入氢氧化纳溶液和氧化纳溶液，于温度为40～50℃的条件下提取12～13h，过滤获得滤液，然后调整滤液的pH值为7.6～7.9；（2）复合酶解：向步骤（1）中的滤液中加入鲨鱼软骨粉质量比1～2%的复合酶制剂，在40～60℃的条件下酶解4～6h；（3）发酵液制备：向酶解液中加入酶解液质量比2%葡萄糖、0.15～0.20%(NH4)2SO4、0.10～0.15%KH2PO4、0.1%MgSO4、，制备液体发酵培养基；（4）灭菌：在121℃条件下灭菌15min；（5）好氧发酵：向发酵液中加入发酵液质量比2～3%的复合微生物菌剂，在28～35℃条件下好氧发酵12～24h；（6）过滤：发酵结束后过滤除去菌体及不溶性固形物；（7）超滤：将步骤（6）中的滤液于20～35℃条件下采用截留分子量为5000～10000的超滤膜进行超滤脱水，直至浓缩至原体积的2/3～4/5；（8）后处理：将步骤（7）超滤脱水后的浓缩液的pH值调整为7.6～7.9，加入为软骨粉投料重量2～2.5%的双氧水，在温度为50～55℃的条件下氧化5～6h，过滤后将滤液pH值调整为5～6，加入95%乙醇进行结晶，使乙醇浓度达65～75%，结晶后依次进行离心、洗涤和干燥，获得鲨鱼硫酸软骨素。上述步骤(1)中所述氢氧化纳溶液的浓度为1～1.5%，所述氧化纳溶液的浓度为5～6%，所述的氢氧化纳溶液和氧化纳溶液的加入量均为鲨鱼软骨重量的2.5～3.5倍。上述步骤(2)中所述复合酶制剂为木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶和胃蛋白酶的中的一种或几种的混合物。最优的，步骤(2)中所述复合酶制剂为木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的混合，其质量比为2:1。优选的，上述步骤（3）中发酵液配制过程中添加0.5～1%的壳寡糖。上述步骤（5）中所述复合微生物为短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌，其接种量量比为2:3。上述复合微生物菌剂种子液制备方法为：在无菌条件下，采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，分别制得液体短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌种子液，要求种子液的有效活菌数≥109cfu/mL；然后将二种芽孢杆菌的种子液按比例混合。上述步骤（7）中所述超滤脱水采用的超滤膜为中空纤维式超滤膜、卷式超滤膜或平板式超滤膜。本专利技术提供一种鲨鱼软骨素的制备方法，所得鲨鱼软骨素呈白色粉末状，ChS含量>95%，氮含量＜2%，并具有较高的抗氧化能力和显著的抗肿瘤功效，可广泛的应用于医疗、食品和保健产品中。本专利技术还包括鲨鱼软骨素在食品中的应用，可以以1～2%的比例中添加到食品中。本专利技术提供一种鲨鱼软骨素的制备方法，与现有技术相比，具有以下显著优势：（1）本申请利用好氧菌（短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌）共同发酵酶解液，充分利用微生物间的协同作用，提升鲨鱼软骨素的提取率和体外抗氧化能力；多菌种混合发酵不仅提高了鲨鱼软骨素的产品得率，而且通过微生物间的发酵作用提升了鲨鱼软骨素的免疫增强能力；（2）实验结果表明本申请在发酵液中添加一定量的壳寡糖可以显著提升鲨鱼软骨素的提取率和营养保健活性；（3）本专利技术采用酶解和混菌微生物发酵制备鲨鱼软骨素，显著提升了鲨鱼软骨素的提取率和产品营养保健功效，实验结果表明在此工艺条件制备的鲨鱼软骨素较直接食用鲨鱼软骨粉免疫增强功效显著提升，具有广阔的市场应用价值。具体实施方式以下实施例中复合微生物菌剂活化方法均采用以下工艺制备：在无菌条件下，采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，分别制得液体短小芽孢杆菌、和枯草芽孢杆菌种子液，要求种子液的有效活菌数≥109cfu/mL；然后将二种芽孢杆菌的种子液按2:3的比例混合。实施例1一种鲨鱼软骨素的制备方法，具体包括如下步骤：（1）预处理：将鲨鱼软骨粉粉碎过100目筛，加入氢氧化纳溶液和氧化纳溶液，于温度为40～50℃的条件下提取12h，过滤获得滤液，然后调整滤液的pH值为7.6～7.9；所述氢氧化纳溶液的浓度为1.5%，所述氧化纳溶液的浓度为6%，所述的氢氧化纳溶液和氧化纳溶液的加入量均为鲨鱼软骨重量的2.5倍；（2）复合酶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鲨鱼软骨素的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：/n（1）预处理：将鲨鱼软骨粉粉碎过100目筛，加入氢氧化纳溶液和氧化纳溶液，于温度为40～50℃的条件下提取12～13h，过滤获得滤液，然后调整滤液的pH值为7.6～7.9；/n（2）复合酶解：向步骤（1）中的滤液中加入鲨鱼软骨粉质量比1～2%的复合酶制剂，在40～60℃的条件下酶解4～6h；/n（3）发酵液制备：向酶解液中加入酶解液质量比2%葡萄糖、0.15～0.20%(NH

【技术特征摘要】
1.一种鲨鱼软骨素的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）预处理：将鲨鱼软骨粉粉碎过100目筛，加入氢氧化纳溶液和氧化纳溶液，于温度为40～50℃的条件下提取12～13h，过滤获得滤液，然后调整滤液的pH值为7.6～7.9；
（2）复合酶解：向步骤（1）中的滤液中加入鲨鱼软骨粉质量比1～2%的复合酶制剂，在40～60℃的条件下酶解4～6h；
（3）发酵液制备：向酶解液中加入酶解液质量比2%葡萄糖、0.15～0.20%(NH4)2SO4、0.10～0.15%KH2PO4、0.1%MgSO4，制备液体发酵培养基；
（4）灭菌：在121℃条件下灭菌15min；
（5）好氧发酵：向发酵液中加入发酵液质量比2～3%的复合微生物菌剂，在28～35℃条件下好氧发酵12～24h；
（6）过滤：发酵结束后过滤除去菌体及不溶性固形物；
（7）超滤：将步骤（6）中的滤液于20～35℃条件下采用截留分子量为5000～10000的超滤膜进行超滤脱水，直至浓缩至原体积的2/3～4/5；
（8）后处理：将步骤（7）超滤脱水后的浓缩液的pH值调整为7.6～7.9，加入为软骨粉投料重量2～2.5%的双氧水，在温度为50～55℃的条件下氧化5～6h，过滤后将滤液pH值调整为5～6，加入95%乙醇进行结晶，使乙醇浓度达65～75%，结晶后依次进行离心、洗涤和干燥，获得鲨鱼硫酸软骨素。


2.根据权利要求1所述的一种鲨鱼软骨素的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氢氧化纳溶液的浓度为1～1.5%，所述氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：马轩，李鹏举，王宁，李静，袁爱玲，
申请(专利权)人：马轩，
类型：发明
国别省市：天津;12