一种利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽及其制备方法和应用，属于食品生物化学与水产品保鲜领域。该制备方法包括以下步骤：向鱼皮胶原蛋白肽溶液中加入单糖，搅拌后得糖肽混合物，之后调节糖肽混合物的pH，并于50

【技术实现步骤摘要】
一种利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及食品生物化学与水产品保鲜领域，特别是涉及一种利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]我国水产品资源丰富，其主要通过冷冻的加工方式进行运输贮藏，但是，水产品在运输过程中易发生冰晶化、重结晶化导致蛋白质冷冻变性，造成水产品品质劣变，功能特性减弱，如发生汁液流失以及改变水产品原有风味和性质。添加抗冻剂可以最大限度的防止水产品冷冻变性，食品工业中的抗冻剂主要包括糖类和多聚磷酸盐。这些抗冻剂虽然可以有效增加食物持水性，防止食物冷冻变性，但仍存在一定缺陷，糖类抗冻剂会增加不必要的甜味和热量，多聚磷酸盐过量摄入会给消费者带来健康风险。
[0003]近年来，抗冻肽成为开发绿色抗冻剂的研究热点。抗冻肽可以与冰晶表面结合，抑制冰晶的生长，还可以通过氢键、疏水相互作用和范德华力等分子间作用力吸附在冰晶表面，抑制冰晶重结晶，这使得抗冻肽可以降低溶液冰点，导致溶液的冰点和熔点产生差值，这种特性称为热滞活性(Thermal hysteresis activity，THA)，热滞活性是抗冻肽的重要评价指标。虽然抗冻肽具有巨大潜力成为新型食品抗冻剂，但由于其活性成分低，成本高，限制大规模应用。因此，开展改良抗冻肽活性的研发具有重要意义。
[0004]糖基化反应是羰基和氨基之间的化学反应，安全性高，操作简单。在一定的温度和湿度条件下，糖基化反应可以将糖中的C＝O引入到胶原蛋白肽的结构中，从而显著提高抗胶原蛋白肽的生物活性。2021年《中国渔业统计年鉴》报告，我国淡水鱼养殖产量中罗非鱼位列第五，2020年全国罗非鱼产量达16.6万吨，其加工副产物占总产量50％，鱼皮、鱼鳞作为主要加工副产物，可用来提取胶原蛋白肽。并且罗非鱼胶原蛋白肽具有一定的抗冻活性，但现有的技术中尚未有通过糖基化反应改良其活性的方法报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题，本专利技术基于糖基化反应原理，通过罗非鱼胶原蛋白肽糖基化反应工艺制备糖基化肽，在富含游离氨基的罗非鱼胶原蛋白肽溶液中，加入不同比例的葡萄糖、半乳糖或木糖，引入大量羟基基团。在特定温度与时间条件下，使其与糖发生充分交联，从而改变罗非鱼胶原蛋白肽的质荷比以及二级结构，增强其胶原蛋白肽的热滞活性，应用接枝反应改善其抗冻活性的同时提高产品稳定性。本专利技术制备的糖基化肽呈白色，无异味，热量、甜度较低，溶解性好，易被吸收利用，因此其可作为一种安全、高效的绿色抗冻剂在食品中应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽的制备方法，包括以下步
骤：
[0008]向鱼皮胶原蛋白肽溶液中加入单糖，搅拌后得糖肽混合物，之后调节糖肽混合物的pH，并于50
‑
80℃温度下进行搅拌反应，反应结束后，得到所述的利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽。
[0009]进一步地，所述鱼皮胶原蛋白肽溶液的质量浓度为7
‑
9％。
[0010]进一步地，所述鱼皮胶原蛋白肽溶液和葡萄糖的质量比为1：(1
‑
4)；所述单糖包括葡萄糖、木糖或半乳糖。
[0011]进一步地，所述搅拌的条件为常温下搅拌10
‑
40min；所述pH调节为7.5
‑
8.5，所述搅拌反应的时间为60
‑
120min。
[0012]进一步地，反应结束后，进行分离纯化，得到所述的利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽。
[0013]进一步地，所述分离纯化为：向反应结束后的产物中加水，配制成浓度为10
‑
50mg/mL的溶液，将其送至葡聚糖凝胶色谱柱进行分离纯化，收集活性峰进行冷冻干燥；其中，进行分离纯化的色谱条件如下：流动相为超纯水，上样量为所述葡聚糖凝胶色谱柱的柱床体积的1
‑
5％，流速为1mL/min，检测波长为220nm。
[0014]进一步地，所述鱼皮胶原蛋白肽包括罗非鱼皮胶原蛋白肽。
[0015]进一步地，所述罗非鱼皮胶原蛋白肽分子量为500
‑
3000Da，易与糖分子发生接枝反应。
[0016]本专利技术还提供一种根据上述的制备方法获得的鱼皮胶原蛋白抗冻肽。
[0017]本专利技术还提供一种根据上述的鱼皮胶原蛋白抗冻肽在制备食品抗冻剂中的应用。
[0018]本专利技术还提供一种食品抗冻剂，包含上述的鱼皮胶原蛋白抗冻肽。
[0019]本专利技术公开了以下技术效果：
[0020]1.本专利技术采用罗非鱼加工副产物为原料来源，充分利用生物资源的同时减少了食品加工对环境造成的伤害。
[0021]2.本专利技术在糖基化肽的制备中使用葡萄糖等单糖接枝改良了罗非鱼胶原蛋白肽的抗冻活性，同时增强其稳定性，使其作为抗冻剂可以更好的维持食品原有的风味和营养价值，提高了安全性，增加冷冻食品保存期。
[0022]3.本专利技术提供了一种制备糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽的方法，该方法操作简单，易制备，原料成本低，易于实现工业化生产。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为糖基化反应程度对热滞活性的影响；
[0025]图2为不同反应温度下糖基化产物的接枝度；
[0026]图3为不同反应时间下糖基化产物的接枝度；
[0027]图4为不同胶原蛋白肽浓度下糖基化产物的接枝度；
[0028]图5为不同糖肽比的糖基化产物的接枝度；
[0029]图6为糖基化产物及对照样品的DSC热流曲线；
[0030]图7为糖基化产物及对照样品的傅立叶红外光谱，图中a：葡萄糖；b：胶原蛋白肽；c：胶原蛋白肽
‑
葡萄糖混合物；d：糖基化产物；
[0031]图8为胶原蛋白肽、胶原蛋白肽
‑
葡萄糖混合物与糖基化产物酰胺Ⅰ带的红外光谱分析(A)及二级结构组成(B)；
[0032]图9为胶原蛋白肽及其糖基化产物的总离子流图谱；
[0033]图10为胶原蛋白肽及其糖基化产物的0
‑
3min MS图谱；
[0034]图11为胶原蛋白肽及其糖基化产物的5.5
‑
9min MS图谱；
[0035]图12为经糖基化肽、胶原蛋白肽处理组和空白对照组的过氧化氢的残余酶活力统计结果；
[0036]图13为糖基化肽、胶原蛋白肽及空白对照组对扇贝闭壳肌冻藏过程中解冻失水率的影响；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：向鱼皮胶原蛋白肽溶液中加入单糖，搅拌后得糖肽混合物，之后调节糖肽混合物的pH，并于50
‑
80℃温度下进行搅拌反应，反应结束后，得到所述的利用糖基化改良的鱼皮胶原蛋白抗冻肽。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述鱼皮胶原蛋白肽溶液的质量浓度为7
‑
9％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述鱼皮胶原蛋白肽溶液和单糖的质量比为1：(1
‑
4)；所述单糖包括葡萄糖、木糖或半乳糖。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的条件为常温下搅拌10
‑
40min；所述pH调节为7.5
‑
8.5；所述搅拌反应的时间为60
‑
120min。5.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文红，曹琳，韩梅，欧阳及锦，陈忠琴，高加龙，林海生，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：