【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水产品加工及贮藏领域，具体涉及一种蛋白质纳米基双重冷冻保护剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、水产制品(鱼、虾)由于富含蛋白质、低脂肪以及独特的粘弹特性深受广大消费者喜爱。冷冻储藏是保持生鲜水产品品质的主要贮藏方式之一，但冷冻处理不可避免引发冰晶形成，进一步导致原料组织破裂，食品组分发生系列变化如脂质氧化、蛋白质氧化和聚集，最终使食品的加工特性及营养品质显著降低。传统的抗冻剂为蔗糖、山梨醇及复合磷酸盐构成的复合物，其潜在的安全风险引起了消费者担忧。例如，蔗糖具有较高热量，会导致肥胖和龋齿等，亦不适用于糖尿病患者食用，此外蔗糖较高甜度也会改变食品本身口感；复合磷酸盐存在胃肠病加重风险。作为新型抗冻剂的典型代表，抗冻蛋白和抗冻肽表现出优异的抗冻特性，但其高昂的生产成本，苛刻的制备条件以及潜在安全隐患也限制了它们的广泛应用。且上述现有的食品抗冻剂均是以抑制冰晶为单一作用靶点实现产品的冷冻保护，因此，制备一种具有较高安全性、低成本及多靶点的高效冷冻保护剂至关重要。
2、来源于水产品加工主要副产物的鱼鳞胶兼具了抗冻蛋白的结构特性(gly-x-y序列分布和ppⅱ构象)以及多糖胶体的凝胶特性，具备了抗冻剂所需的分子结构基础。申请人前期研究结果也证实了酶法鱼鳞胶对鱼糜具有较好的冷冻保护效果。bai等人的研究结果表明，抗冻材料抑制冰核形成具有明显的尺寸效应：当抗冻材料粒径低于冰晶临界成核尺寸时，能够显著抑制冰晶成核化。抗冻材料的尺寸效应主要源于纳米材料边界效应导致的冰成核自由能垒的突变。且对冰晶成核的抑制过程只依赖于抗冻
3、目前制备蛋白质-多酚纳米颗粒的方法包括反溶剂沉淀法、复合凝聚法、喷雾干燥法等。苏东晓公开了一种负载矿物质的卵清蛋白-多酚纳米颗粒及其制备方法与应用(cn113647607a)。夏书芹公开了一种基于糖基化酪蛋白的茶多酚纳米胶囊及其制备方法，将酪蛋白与葡聚糖干热处理后超滤去除游离的反应物制得糖基化酪蛋白，将其与茶多酚物理混合，即得结合有茶多酚的纳米胶囊(cn201310281806.8)。李书红公开了一种利用多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米粒子包埋缓释姜黄素的方法，采用碱处理法制备玉米醇溶蛋白-多酚共价物，对玉米醇溶蛋白进行改性(cn111317135a)。通过分析上述参考文件可以发现，蛋白质-多酚纳米颗粒的制备主要是基于蛋白质与多酚间的共价键或离子键等较强相互作用，实现了对负载多酚的稳定化保护。但由于采用此种方法所制备复合纳米颗粒组分间较强的相互作用，使得复合颗粒在食品体系中的分散性差、溶解性低。因此有必要寻求一种在不降低多酚负载率的同时，增强复合纳米颗粒分散性及溶解性的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对目前食品级抗冻剂健康风险大、制备成本高、抗冻效率低以及作用靶点单一等问题，提供一种蛋白质纳米基双重冷冻保护剂的制备方法及应用，通过自“下-上-下”方法制备，可有效抑制鱼糜冷冻过程中的冰晶形成与脂质氧化、蛋白质氧化和聚集等组分劣化反应。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：作为本专利技术的第一方面，提供一种蛋白质纳米基双重冷冻保护剂的制备方法，包括以下步骤：
3、将新鲜鱼鳞去除表面残肉，清洗，进行脱脂、脱杂蛋白、脱钙；
4、采用胃蛋白酶进行酶解，并浸提提取鱼鳞胶，浸提液在-40℃下真空冷冻干燥，得到鱼鳞胶粉末；
5、将鱼鳞胶粉末加水配置为5～20mg/ml的鱼鳞胶溶液，与tg酶混合均匀，孵化后在氮气保护环境下与多酚充分混合，4℃下静置(使其凝胶化)，得到鱼鳞胶-多酚复合凝胶；其中，以鱼鳞胶粉末质量计，加入tg酶0.1～0.5u/g，加入多酚的质量分数为0.01～0.1％；
6、将所述鱼鳞胶-多酚复合凝胶进行均质，得到微粒化的鱼鳞胶-多酚复合物；
7、将所述微粒化的鱼鳞胶-多酚复合物进行超声处理，以进一步减小粒径并使其分散均匀；
8、-40℃下冷冻干燥，得到鱼鳞胶-多酚纳米颗粒。
9、进一步地，所述的鱼鳞为淡水或海水鱼种的鱼鳞，涵盖常见的淡水鱼种(青、草、鲤、鲫、鲢、鳙、鲂、罗非鱼)和常见的海水鱼种(大黄鱼、小黄鱼、乌鱼、鳕鱼、带鱼、石斑鱼、海鲈鱼、多宝鱼)，以及其它种类的淡水鱼和海水鱼品种。
10、进一步地，所述脱脂、脱杂蛋白使用浓度为0.1m的氢氧化钠溶液在20℃下混合搅拌处理所述鱼鳞2.5h、清洗，鱼鳞质量与氢氧化钠溶液体积的比例为0.05g/ml；所述脱钙使用浓度为0.3m的盐酸溶液在20℃下混合搅拌处理所述鱼鳞2h，鱼鳞质量与盐酸溶液体积的比例为0.05g/ml。
11、进一步地，所述胃蛋白酶质量分数为1％，酶活为1:3000，酶解时间为2h，酶解ph为2.5，温度为25～35℃；酶解后在90℃下恒温灭酶3min、清洗；所述浸提是在50℃下恒温浸提3h、过滤，得浸提液；所述真空冷冻干燥的真空度为5pa。
12、进一步地，所述的多酚由儿茶素、没食子酸、原花青素、花青素中的一种或多种按任意配比混合而成。
13、进一步地，所述充分混合为在氮气条件下搅拌3～20分钟，所述静置时间为1h～5h。
14、进一步地，所述均质为使用均质机在转速8000～10000rpm下均质2～10min；所述超声处理为在600～1000w功率下处理2～10min。
15、作为第二方面，提供一种上述的制备方法制备得到的蛋白质纳米基双重冷冻保护剂。
16、作为第三方面，提供一种上述蛋白质纳米基双重冷冻保护剂在水产品的冷冻保护方面的应用，具体为：将所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒添加至新鲜鱼肉或虾，充分混合，冷冻贮藏。
17、进一步地，所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒在新鲜鱼肉中的应用条件为：将所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒配置为浓度0.5～4g/ml的纳米颗粒溶液，添加至新鲜鱼肉，所述纳米颗粒溶液质量为新鲜鱼肉质量的4％，0～4℃搅拌混合后，置于-20℃下冷冻贮藏。
18、进一步地，所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒在虾中的应用条件为：将所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒配置为浓度0.1～3g/ml的纳米颗粒溶液，放入脱壳后的虾，0～4℃浸泡1～3h，淋干3min，置于-20℃下冷冻贮藏。
19、本专利技术具有如下有益效果：
20、(1)纳米颗粒中所负载的多酚能够抑制鱼糜冷冻过程脂质氧化以及蛋白质的氧化、变性和聚集，具有冰晶抑制和组分(蛋白质和脂质)稳定等双重冷冻保护效果，且比传统抗冻剂具有较高的安全性和营养价值。
21、(2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蛋白质纳米基双重冷冻保护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述鱼鳞为淡水或海水鱼种的鱼鳞；所述脱脂、脱杂蛋白使用浓度为0.1M的氢氧化钠溶液在20℃下混合搅拌处理所述鱼鳞2.5h、清洗，鱼鳞质量与氢氧化钠溶液体积的比例为0.05g/mL；所述脱钙使用浓度为0.3M的盐酸溶液在20℃下混合搅拌处理所述鱼鳞2h，鱼鳞质量与盐酸溶液体积的比例为0.05g/mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胃蛋白酶质量分数为1％，酶活为1:3000，酶解时间为2h，酶解pH为2.5，温度为25～35℃；酶解后在90℃下恒温灭酶3min、清洗；所述浸提是在50℃下恒温浸提3h、过滤，得浸提液；所述真空冷冻干燥的真空度为5Pa。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的多酚由儿茶素、没食子酸、原花青素、花青素中的一种或多种按任意配比混合而成。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述充分混合为在氮气条件下搅拌3～20分钟，所述静置时间为1h～5h。>
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述均质为使用均质机在转速8000～10000rpm下均质2～10min；所述超声处理为在600～1000W功率下处理2～10min。
7.一种权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的蛋白质纳米基双重冷冻保护剂。
8.一种权利要求7所述蛋白质纳米基双重冷冻保护剂在水产品的冷冻保护方面的应用，其特征在于，将所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒添加至新鲜鱼肉或虾，充分混合，冷冻贮藏。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒在新鲜鱼肉中的应用条件为：将所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒配置为浓度0.5～4g/mL的纳米颗粒溶液，添加至新鲜鱼肉，所述纳米颗粒溶液质量为新鲜鱼肉质量的4％，0～4℃搅拌混合后，置于-20℃下冷冻贮藏。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒在虾中的应用条件为：将所述鱼鳞胶-多酚纳米颗粒配置为浓度0.1～3g/mL的纳米颗粒溶液，放入脱壳后的虾，0～4℃浸泡1～3h，淋干，置于-20℃下冷冻贮藏。
...【技术特征摘要】
1.一种蛋白质纳米基双重冷冻保护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述鱼鳞为淡水或海水鱼种的鱼鳞；所述脱脂、脱杂蛋白使用浓度为0.1m的氢氧化钠溶液在20℃下混合搅拌处理所述鱼鳞2.5h、清洗，鱼鳞质量与氢氧化钠溶液体积的比例为0.05g/ml；所述脱钙使用浓度为0.3m的盐酸溶液在20℃下混合搅拌处理所述鱼鳞2h，鱼鳞质量与盐酸溶液体积的比例为0.05g/ml。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胃蛋白酶质量分数为1％，酶活为1:3000，酶解时间为2h，酶解ph为2.5，温度为25～35℃；酶解后在90℃下恒温灭酶3min、清洗；所述浸提是在50℃下恒温浸提3h、过滤，得浸提液；所述真空冷冻干燥的真空度为5pa。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的多酚由儿茶素、没食子酸、原花青素、花青素中的一种或多种按任意配比混合而成。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述充分混合为在氮气条件下搅拌3～20分钟，所述静置时间为1h～...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱士臣，汪璇，金燕，刘书来，位正鹏，周绪霞，丁玉庭，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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