一种虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ‑卡拉胶混合凝胶的制备方法，包括原料预处理、酶解反应、制备酶解物冻干粉、制备κ‑卡拉胶水溶液、混合及排气泡，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，与κ‑卡拉胶进行一定配比的混合，通过加热溶胀、冷却凝胶的方法，制备新型凝胶，并使用添加盐离子的方法提高新型凝胶的凝胶性。本发明专利技术步骤简单，操作方便，省时省力，制备的新型凝胶具有弹性性能高，凝胶强度强的特点，具有高营养价值，可以作为食用胶体产业的原料，丰富食用胶体产品种类，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶的制备方法
本专利技术涉及海洋资源开发利用加工
，更具体地说，涉及一种虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶的制备方法。
技术介绍
扇贝因味泽鲜美，营养丰富，具有特殊的保健与药用功效，故与海参、鲍鱼齐名，并列为海味中的三大珍品。我国进行扇贝的人工养殖始于1968年，随着增养殖技术的不断进步，扇贝的养殖规模不断扩大，产量逐年递增，已成为我国沿海水产养殖的重点经济贝类品种，其养殖已取得了明显的经济效益。2016年，我国扇贝养殖产量高达180万吨。随着扇贝养殖规模的扩大和产量的提高，扇贝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83％；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(carrageenan)也称作角叉菜胶，属亲水性凝胶材料，是由1,3-苷键连接β-D-半乳糖吡喃基和1,4-苷键连接的α-D-半乳糖吡喃基为基本单位的线型聚糖。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。目前，工业生产和使用以κ-、ι-和λ-型三种为主，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。近年来国内外食品研究者尝试从食品主要构成的大分子入手，特别是多糖和蛋白质的复合体系，通过调控它们之间的互作行为来达到产品升级的目的。卡拉胶作为一种典型有效的促凝胶因子，近年来被广泛应用于食品胶体工业。Hunt等利用动态流变学(温度扫描模式)、凝胶特性(破碎力、穿透距离和持水性)等指标对阿拉斯加鳕鱼蛋白/卡拉胶混合凝胶的凝胶强度进行评价，并研究了常见盐离子对混合凝胶强度的强化作用，实验证明κ-、ι-这两种类型的卡拉胶对阿拉斯加鳕鱼蛋白具有显著的强化作用，其中κ-卡拉胶优于ι-卡拉胶，另外盐离子的加入也会使作用增强；Uruakpa等以菜籽蛋白/κ-卡拉胶共混体系为研究对象，利用动态流变法评价共混体系的凝胶特性，并讨论pH、NaCl以及菜籽蛋白和κ-卡拉胶浓度对凝胶强度的影响。实验结果显示，菜籽蛋白/κ-卡拉胶的凝胶特性强烈依赖于上述环境因素，混合胶的最优形成条件为：pH＝6，NaCl浓度为5mol/L，菜籽蛋白和κ-卡拉胶浓度分别为30g/L和150g/L。菜籽蛋白和κ-卡拉胶间的协同作用可形成超网络结构，这可能是静电相互作用引起的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于开发一种利用雄性虾夷扇贝生殖腺与κ-型卡拉胶相互作用制成混凝胶的加工方法。根据雄性虾夷扇贝生殖腺中蛋白质含量高的特点，开发一种利用雄性虾夷扇贝生殖腺酶解物和κ-型卡拉胶制备具有高凝胶性能混凝胶的方法，提高混合胶体的营养价值，丰富亲水性胶体材料的种类，克服现有胶体营养单一的不足。为达到上述目的，本专利技术提供了一种虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶的制备方法，包括如下步骤：1、一种虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶的制备方法，包括如下步骤：S1、原料预处理：对雄性虾夷扇贝生殖腺进行加热处理，制成虾夷扇贝生殖腺冻干粉备用；S2、酶解反应：使用胰蛋白酶将步骤S1制得的虾夷扇贝冻干粉进行酶解，得虾夷扇贝生殖腺酶解物；S3、制备酶解物冻干粉：将步骤S2制得的生殖腺酶解物-25～-50℃条件下真空冷冻干燥60～72h、研磨粉碎，得到虾夷扇贝生殖腺酶解物冻干粉；S4、制备κ-卡拉胶水溶液：将κ-卡拉胶加水制备成溶液；S5、混合：向步骤S4制得的κ-卡拉胶水溶液中加入步骤S3制得的虾夷扇贝生殖腺酶解物冻干粉，混匀，虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶；S6、排气泡：将步骤S5制备的虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶排除气泡，制得终产物。优选方式下，步骤S1所述原料预处理方法为：取雄性虾夷扇贝生殖腺于80～95℃煮5～15min，-25～-50℃条件下真空冷冻干燥60～72h、研磨粉碎成虾夷扇贝生殖腺冻干粉。优选方式下，步骤S2所述酶解反应具体为：采用凯式定氮法测定步骤S1制得的虾夷扇贝生殖腺冻干粉的蛋白质(即底物蛋白)含量，向所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉中加水至溶液中的底物蛋白浓度为36～45g/L，使用0.1～0.5mol/L的NaOH调解pH至7.5～8.5，加入胰蛋白酶，35～40℃搅拌酶解1～4h，沸水浴5～15min，冷却，得到虾夷扇贝生殖腺酶解物；所述胰蛋白酶的添加量为2500～3500U/g底物蛋白；其中，所述底物蛋白为步骤S1制得的虾夷扇贝生殖腺冻干粉的蛋白质。优选方式下，步骤S4所述制备κ-卡拉胶水溶液具体为：卡拉胶加水溶解，溶解温度控制在60～70℃，制成浓度为5.56～7.14g/L的卡拉胶水溶液。优选方式下，步骤S5所述虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶中，虾夷扇贝生殖腺酶解物的浓度为50～100g/L的优选方式下，步骤S5所述虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合液中还含有KCl；所述KCl的添加方式为：向所述虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶中加入浓度为100～300g/L的KCl溶液，使KCl得终浓度为5～20g/L。优选方式下，步骤S6所述排气泡的方法为：将步骤S5制备的混合凝胶沸水浴5～15min，2500～5000rpm离心3～5min除去混合液中的气泡；冷却至室温，4～7℃放置8～16h，得到混合凝胶。优选方式下，步骤S1所述雄性虾夷扇贝生殖腺沸水浴时间为10min。优选方式下，步骤S2所述胰蛋白酶酶加量为3000U/g底物蛋白；所述酶解时间为3h；沸水浴时间为10min。优选方式下，步骤S4所述卡拉胶溶液浓度为5.56g/L。优选方式下，步骤S5所述酶解物浓度为50g/L；沸水浴时间为10min；离心速度为3000rpm；离心时间为5min；冷却后，4℃放置16h。优选方式下，步骤S6所述KCl盐溶液浓度为200g/L，混合胶体中KCl终浓度为5g/L、10g/L或20g/L。本专利技术的有益效果是：1、生殖腺为虾夷扇贝加工生产过程中的副产物，虽可食用，但利用率较低，本专利技术提高了虾夷扇贝生殖腺的利用率，使其蛋白质的组分得到充分开发利用，采用本方法制备的虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶，可作为营养型凝胶制剂应用于多种食品中。2、本专利技术方法中，制得的虾夷扇贝生殖腺酶解物，经与卡拉胶混合后，凝胶性显著增强。3、本专利技术提升了雄性虾夷扇贝生殖腺酶解物的凝胶特性，由于雄性虾夷扇贝生殖腺含有的蛋白质经酶解后产生大量的小分子肽，更易于人体吸收，使产品具有营养性。另外，混合胶体具有独特的食品功能性——凝胶特性，在食品加工生产中可以作为新型的凝胶剂添加到食品中，用来提高产品的凝胶性和营养性。4、本专利技术涉及的操作过程简单，不需要复杂的设备，提升雄性虾夷扇贝生殖腺酶解物凝胶特性的效果较好。本专利技术方法利用胰蛋白酶酶解虾夷扇贝生殖腺，通过冻干、与卡拉胶溶液混合、添加盐离子的方法，有效的提高了虾夷扇贝生殖腺酶解物的凝胶特性，且具有方法简单，效果好的特点，对于虾夷扇贝副产物的利用具有重要意义。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ‑卡拉胶混合凝胶的制备方法，包括如下步骤：S1、原料预处理：对雄性虾夷扇贝生殖腺进行加热处理，制成虾夷扇贝生殖腺冻干粉备用；S2、酶解反应：使用胰蛋白酶将步骤S1制得的虾夷扇贝冻干粉进行酶解，得虾夷扇贝生殖腺酶解物；S3、制备酶解物冻干粉：将步骤S2制得的生殖腺酶解物‑25～‑50℃条件下真空冷冻干燥60～72h、研磨粉碎，得到虾夷扇贝生殖腺酶解物冻干粉；S4、制备κ‑卡拉胶水溶液：将κ‑卡拉胶加水制备成溶液；S5、混合：向步骤S4制得的κ‑卡拉胶水溶液中加入步骤S3制得的虾夷扇贝生殖腺酶解物冻干粉，混匀，制得虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ‑卡拉胶混合凝胶；S6、排气泡：将步骤S5制备的虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ‑卡拉胶混合凝胶排除气泡，获得终产物。

【技术特征摘要】
1.一种虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶的制备方法，包括如下步骤：S1、原料预处理：对雄性虾夷扇贝生殖腺进行加热处理，制成虾夷扇贝生殖腺冻干粉备用；S2、酶解反应：使用胰蛋白酶将步骤S1制得的虾夷扇贝冻干粉进行酶解，得虾夷扇贝生殖腺酶解物；S3、制备酶解物冻干粉：将步骤S2制得的生殖腺酶解物-25～-50℃条件下真空冷冻干燥60～72h、研磨粉碎，得到虾夷扇贝生殖腺酶解物冻干粉；S4、制备κ-卡拉胶水溶液：将κ-卡拉胶加水制备成溶液；S5、混合：向步骤S4制得的κ-卡拉胶水溶液中加入步骤S3制得的虾夷扇贝生殖腺酶解物冻干粉，混匀，制得虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶；S6、排气泡：将步骤S5制备的虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶排除气泡，获得终产物。2.根据权利要1所述虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S1所述原料预处理方法具体为：取雄性虾夷扇贝生殖腺于80～95℃煮5～15min，-25～-50℃条件下真空冷冻干燥60～72h，研磨粉碎成虾夷扇贝生殖腺冻干粉。3.根据权利要1所述虾夷扇贝生殖腺酶解物/κ-卡拉胶混合凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S2所述酶解反应具体为：采用凯式定氮法测定步骤S1制得的虾夷扇贝生殖腺冻干粉的蛋白质含量，向所述虾夷扇贝生殖腺冻干粉中加水至溶液中的底物蛋白浓度为36～45g/L，使用0.1～0.5mol/L的NaOH...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海涛，阎佳楠，唐越，韩佳润，殷志康，韩宜潼，姜昕昱，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21