一种果蝇蛋白质的提取方法 |
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| 申请号 | CN201710177261.4 | 申请日 | 2017-03-22 | 公开(公告)号 | CN106868083A | 公开(公告)日 | 2017-06-20 |
| 申请人 | 广东人为峰健康管理有限公司; | 发明人 | 单峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种果蝇 蛋白质 的提取方法，该方法主要在于对提取工艺进行了精细化控制，特别是酶解工艺，采用三步酶解法，根据反应体系来调整相应的 水 解 酶和水解工艺参数，一方面可以控制水解的程度、精确控制水解的产物，另一方面可以获得更高含量的蛋白质；另外该方法采用初滤‑精滤的提取工艺，一方面初滤可以除去粒径较大的杂质物质，能起到初步纯化的目的，而精滤采用50nm的滤膜，有利于水解过程中产生的带苦味多肽、 氨 基酸的分离；通过两步的过滤，能够获得高纯度的蛋白质。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种果蝇蛋白质的提取方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种果蝇蛋白质的提取方法技术领域[0001] 本发明属于从果蝇中提取分离果蝇蛋白质的方法，具体涉及一种酶解法来提取果蝇蛋白质的方法。 背景技术[0002] 昆虫蛋白，由江南大学食品学院夏文水教授等，运用“生物酶水解法”从昆虫体内提取，是一种本源营养素，富含天然优质蛋白、人体必需的8种氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素以及钙、铁、锌、钾、铜、硒等多种矿物质和微量元素等人体必需的营养素。昆虫体内蛋白质含量很高，氨基酸比例均衡，营养价值较高，是饲料生产中潜在的重要蛋白质资源。蝇蛆风干物中粗蛋白质含量为56.18％～65.00％，赖氨酸、蛋氨酸和必需氨基酸总量分别是鱼粉的2.6、2.7倍和2.3倍，氨基酸质量接近鱼粉(白钢和张翼翔，2010；斯琴高娃等，2008)。 [0003] 研究发现，昆虫蛋白具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤作用；通过促进淋巴细胞增殖，刺激抗体分泌，调节特异性免疫应答；通过产生或增加免疫因子(凝集素、溶菌酶、抗菌蛋白、抗菌肽等)，促进巨噬细胞的吞噬作用，调节非特异性免疫；另外，可促进免疫器官的发育，从而提高动物机体免疫力(李奕冉等，2010)。一些特殊的生物活性成分，如免疫活性物质和几丁质，可显著降低鸡血清及蛋黄中胆固醇含量，提高饲料报酬和产蛋性能(方洛云等，2009)。 [0004] 果蝇英文称“fruit fly”或“vinegar fly”，分类地位是双翅目(Diptera)果蝇科(Drosophilidae)果蝇属昆虫。果蝇属约有4555多个物种，用于模式生物的一般是常见的黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)。果蝇类昆虫在温带和热带地区广泛分布，适应性极强；不同物种食性有别，常在成熟瓜果或腐败植物上舐吸糖蜜物质获得营养，也可以树液或花粉为食，而其主要食物是在有氧与无氧条件下都可以生存的酵母菌。人们之所以在果园、菜场、食堂的残羹桶和家庭厨房等处，特别是腐烂水果处发现果蝇，主要是由于酵母菌滋生的缘故。 [0005] 果蝇幼虫即为蝇蛆，能在杂菌丛生的物料中快速生长，自身却不犯病。蝇蛆体内蛋白质含量高，食性杂，养殖设备投资小，养殖技术简单，且体内还含有多种活性物质，已被列为新型昆虫蛋白源之首。因此，提取果蝇中的蛋白质以发展昆虫蛋白的应用具有非常重要的医学和健康学意义。 发明内容[0006] 本发明的目的是提供一种果蝇蛋白质的提取方法，尤其是提供一种精确控制的酶解法来获取高含量、高纯度的果蝇蛋白质的方法。 [0007] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案为： [0008] 一种果蝇蛋白质的提取方法，包括如下步骤： [0009] (1)将新鲜果蝇经过消毒和洗涤，然后将干净果蝇加入一定体积水中进行胶磨破碎得到果蝇浆料； [0010] (2)将步骤(1)的浆料升温至50-60℃，并加入碱性蛋白酶进行水解一定的时间，待到浆料pH降到8.5左右时加入胰蛋白酶进行水解一段时间，之后待到浆料pH降至7.5左右时加入中性蛋白酶继续进行水解一段时间； [0011] (3)将步骤(2)水解完毕后的浆料进行灭酶处理，然后进行初滤处理，得滤液，初滤后的滤液继续送入超滤膜进行精滤处理，精滤处理后的滤液备用； [0013] (5)最后将步骤(4)的反应液进行浓缩后进行喷雾干燥即得所述果蝇蛋白质。 [0014] 所述步骤(1)中干净果蝇与水的质量体积比(g/mL)为1：15-25。 [0015] 所述步骤(2)中碱性蛋白酶为2790碱性蛋白酶，所述中性蛋白酶为AS1398中性蛋白酶。 [0016] 所述步骤(2)中蛋白酶的添加量均为步骤(1)浆料的1-2wt％，且蛋白酶的酶活为3-5万单位/g。 [0017] 所述步骤(3)超滤膜精滤处理中滤膜的孔径约为50nm，跨膜压差为0.1-0.2MPa，膜面流速为4-5m/s。 [0018] 所述步骤(4)中氨基酸和葡萄糖的加入量分别为滤液质量的0.1-1％以及0.3-0.6％。 [0019] 所述脱腥增香处理的温度为100-120℃，时间为约60min。 [0020] 本发明的初滤是本领域现有技术常用的一般过滤方法。 [0021] 本发明的技术效果为：(1)本发明果蝇蛋白质的提取方法主要在于对提取工艺进行了精细化控制，特别是酶解工艺，采用三步酶解法，根据反应体系来调整相应的水解酶和水解工艺参数，一方面可以控制水解的程度、精确控制水解的产物，另一方面可以获得更高含量的蛋白质；(2)本发明采用初滤-精滤的提取工艺，一方面初滤可以除去粒径较大的杂质物质，能起到初步纯化的目的，而精滤采用50nm的滤膜，有利于水解过程中产生的带苦味多肽、氨基酸的分离；通过两步的过滤，能够获得高纯度的蛋白质；(3)本发明进行了脱腥增香处理，所得到的产品香味浓郁、腥味消失，产品质量十分好。 具体实施方式[0022] 下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述： [0023] 实施例1 [0024] 一种果蝇蛋白质的提取方法，包括如下步骤： [0025] (1)将新鲜果蝇经过消毒和洗涤，然后将干净果蝇加入一定体积水中进行胶磨破碎得到果蝇浆料，其中干净果蝇与水的质量体积比(g/mL)为1：20； [0026] (2)将步骤(1)的浆料升温至55℃，并加入2790碱性蛋白酶进行水解一定的时间，待到浆料pH降到8.5左右时加入胰蛋白酶进行水解一段时间，之后待到浆料pH降至7.5左右时加入AS1398中性蛋白酶继续进行水解一段时间，其中，所述蛋白酶的添加量均为步骤(1)浆料的1.5wt％，且蛋白酶的酶活为3万单位/g； [0027] (3)将步骤(2)水解完毕后的浆料进行灭酶处理，然后进行初滤处理，得滤液，初滤后的滤液继续送入超滤膜进行精滤处理，精滤处理后的滤液备用；所述超滤膜精滤处理中滤膜的孔径约为50nm，跨膜压差为0.1MPa，膜面流速为4m/s； [0028] (4)将步骤(3)精滤得到的滤液加入一定量的氨基酸和葡萄糖，在110℃的温度下反应约60min的时间以进行滤液的脱腥增香处理；所述氨基酸和葡萄糖的加入量分别为滤液质量的0.3％以及0.4％； [0029] (5)最后将步骤(4)的反应液进行浓缩后进行喷雾干燥即得所述果蝇蛋白质。 [0030] 实施例2 [0031] 一种果蝇蛋白质的提取方法，包括如下步骤： [0032] (1)将新鲜果蝇经过消毒和洗涤，然后将干净果蝇加入一定体积水中进行胶磨破碎得到果蝇浆料，其中干净果蝇与水的质量体积比(g/mL)为1：25； [0033] (2)将步骤(1)的浆料升温至50℃，并加入2790碱性蛋白酶进行水解一定的时间，待到浆料pH降到8.5左右时加入胰蛋白酶进行水解一段时间，之后待到浆料pH降至7.5左右时加入AS1398中性蛋白酶继续进行水解一段时间，其中，所述蛋白酶的添加量均为步骤(1)浆料的1wt％，且蛋白酶的酶活为3万单位/g； [0034] (3)将步骤(2)水解完毕后的浆料进行灭酶处理，然后进行初滤处理，得滤液，初滤后的滤液继续送入超滤膜进行精滤处理，精滤处理后的滤液备用；所述超滤膜精滤处理中滤膜的孔径约为50nm，跨膜压差为0.15MPa，膜面流速为5m/s； [0035] (4)将步骤(3)精滤得到的滤液加入一定量的氨基酸和葡萄糖，在110℃的温度下反应约60min的时间以进行滤液的脱腥增香处理；所述氨基酸和葡萄糖的加入量分别为滤液质量的0.5％以及0.4％； [0036] (5)最后将步骤(4)的反应液进行浓缩后进行喷雾干燥即得所述果蝇蛋白质。 [0037] 实施例3 [0038] 一种果蝇蛋白质的提取方法，包括如下步骤： [0039] (1)将新鲜果蝇经过消毒和洗涤，然后将干净果蝇加入一定体积水中进行胶磨破碎得到果蝇浆料，其中干净果蝇与水的质量体积比(g/mL)为1：20； [0040] (2)将步骤(1)的浆料升温至60℃，并加入2790碱性蛋白酶进行水解一定的时间，待到浆料pH降到8.5左右时加入胰蛋白酶进行水解一段时间，之后待到浆料pH降至7.5左右时加入AS1398中性蛋白酶继续进行水解一段时间，其中，所述蛋白酶的添加量均为步骤(1)浆料的2wt％，且蛋白酶的酶活为5万单位/g； [0041] (3)将步骤(2)水解完毕后的浆料进行灭酶处理，然后进行初滤处理，得滤液，初滤后的滤液继续送入超滤膜进行精滤处理，精滤处理后的滤液备用；所述超滤膜精滤处理中滤膜的孔径约为50nm，跨膜压差为0.2MPa，膜面流速为4.5m/s； [0042] (4)将步骤(3)精滤得到的滤液加入一定量的氨基酸和葡萄糖，在100℃的温度下反应约60min的时间以进行滤液的脱腥增香处理；所述氨基酸和葡萄糖的加入量分别为滤液质量的0.6％以及0.5％； [0043] (5)最后将步骤(4)的反应液进行浓缩后进行喷雾干燥即得所述果蝇蛋白质。 [0044] 实施例4 [0045] 一种果蝇蛋白质的提取方法，包括如下步骤： [0046] (1)将新鲜果蝇经过消毒和洗涤，然后将干净果蝇加入一定体积水中进行胶磨破碎得到果蝇浆料，其中干净果蝇与水的质量体积比(g/mL)为1：25； [0047] (2)将步骤(1)的浆料升温至50℃，并加入2790碱性蛋白酶进行水解一定的时间，待到浆料pH降到8.5左右时加入胰蛋白酶进行水解一段时间，之后待到浆料pH降至7.5左右时加入AS1398中性蛋白酶继续进行水解一段时间，其中，所述蛋白酶的添加量均为步骤(1)浆料的1wt％，且蛋白酶的酶活为5万单位/g； [0048] (3)将步骤(2)水解完毕后的浆料进行灭酶处理，然后进行初滤处理，得滤液，初滤后的滤液继续送入超滤膜进行精滤处理，精滤处理后的滤液备用；所述超滤膜精滤处理中滤膜的孔径约为50nm，跨膜压差为0.2MPa，膜面流速为4m/s； [0049] (4)将步骤(3)精滤得到的滤液加入一定量的氨基酸和葡萄糖，在120℃的温度下反应约60min的时间以进行滤液的脱腥增香处理；所述氨基酸和葡萄糖的加入量分别为滤液质量的0.4％以及0.5％； [0050] (5)最后将步骤(4)的反应液进行浓缩后进行喷雾干燥即得所述果蝇蛋白质。 [0051] 对比例1 [0052] 一种果蝇蛋白质的提取方法，包括如下步骤： [0053] (1)将新鲜果蝇经过消毒和洗涤，然后将干净果蝇加入一定体积水中进行胶磨破碎得到果蝇浆料，其中干净果蝇与水的质量体积比(g/mL)为1：20； [0054] (2)将步骤(1)的浆料升温至55℃，并加入2790碱性蛋白酶进行水解一定的时间，之后待到浆料pH降至7.5左右时加入AS1398中性蛋白酶继续进行水解一段时间，其中，所述蛋白酶的添加量均为步骤(1)浆料的1.5wt％，且蛋白酶的酶活为3万单位/g； [0055] (3)将步骤(2)水解完毕后的浆料进行灭酶处理，然后进行初滤处理，得滤液，初滤后的滤液继续送入超滤膜进行精滤处理，精滤处理后的滤液备用；所述超滤膜精滤处理中滤膜的孔径约为50nm，跨膜压差为0.1MPa，膜面流速为4m/s； [0056] (4)将步骤(3)精滤得到的滤液加入一定量的氨基酸和葡萄糖，在110℃的温度下反应约60min的时间以进行滤液的脱腥增香处理；所述氨基酸和葡萄糖的加入量分别为滤液质量的0.3％以及0.4％； [0057] (5)最后将步骤(4)的反应液进行浓缩后进行喷雾干燥即得所述果蝇蛋白质。 [0058] 对比例2 [0059] 一种果蝇蛋白质的提取方法，包括如下步骤： [0060] (1)将新鲜果蝇经过消毒和洗涤，然后将干净果蝇加入一定体积水中进行胶磨破碎得到果蝇浆料，其中干净果蝇与水的质量体积比(g/mL)为1：20； [0061] (2)将步骤(1)的浆料升温至55℃，并加入2790碱性蛋白酶进行水解一定的时间，待到浆料pH降到8.5左右时加入胰蛋白酶进行水解一段时间，之后待到浆料pH降至7.5左右时加入AS1398中性蛋白酶继续进行水解一段时间，其中，所述蛋白酶的添加量均为步骤(1)浆料的1.5wt％，且蛋白酶的酶活为3万单位/g； [0062] (3)将步骤(2)水解完毕后的浆料进行灭酶处理，然后进行初滤处理，得滤液； [0063] (4)将步骤(3)得到的滤液加入一定量的氨基酸和葡萄糖，在110℃的温度下反应约60min的时间以进行滤液的脱腥增香处理；所述氨基酸和葡萄糖的加入量分别为滤液质量的0.3％以及0.4％； [0064] (5)最后将步骤(4)的反应液进行浓缩后进行喷雾干燥即得所述果蝇蛋白质。 [0065] 对实施例1-4及对比例1-2果蝇蛋白质的性能进行评价测定，测定方法采用现有技术CN10355798的测定技术进行测试： [0066] 1.提取蛋白质的含量：采用凯式定氮法测定。 [0067] 2.脂肪的含量：采用索氏提取法测定。 [0068] 3.灰分：照GB/T5009.4-2003灼烧恒重法测定。 [0069] 4.水分：照GB/T5009.4-2003直接干燥法测定。 [0070] 5.苦味：采用感观评定法，随机选取10名参评人员(均为不吸烟者)，取待测液1-2m1于口中，5秒后吐出。待测液是将提取所得的蛋白按重量比1:20混合于水中制得。将待测液的苦味设定为4个级别：无苦味、苦味小、苦味一般、苦味重。 [0071] 6.收率：提取的蛋白质重量/果蝇初重×100％。 [0072] 表1：实施例1-4和对比例1-2的性能测试结果： [0073] 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2 蛋白质含量％ 92.6 91.3 89.9 90.7 76.5 85.7 脂肪含量％ 2.4 2.6 2.5 2.8 3.1 6.9 水分％ 1.7 1.5 1.8 1.7 2.3 1.9 灰分％ 0.14 0.17 0.15 0.17 0.18 0.29 苦味 小 小 小 小 一般 重 收率％ 28.4 26.6 28.1 27.4 22.6 24.3 [0074] 从上表1可以看出，本发明的提取工艺所提取的蛋白质的综合性能较好，蛋白质含量和收率均达到了较高水平，且优于对比例的不同提取工艺。 [0075] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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