專利名稱:一種含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種生物原料中脂質(zhì)的富集方法,尤其涉及一種含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法。
背景技術(shù):
生物原料中的脂質(zhì)提取方法受原料中脂質(zhì)含量及水分含量的影響較大,一般富含脂質(zhì)的低水分原料,其脂質(zhì)提取方法較為簡單易行,傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑如乙醚、石油醚、氯仿-甲醇萃取法可以滿足要求。但是,還有很多具有極高營養(yǎng)價值的生物原料由于脂質(zhì)相對于水分的含量較低, 采用傳統(tǒng)有機(jī)溶劑萃取法提取困難,且消耗的有機(jī)溶劑過多,使得提取成本過高。例如,南極磷蝦,體長一般在4. 0-6. Ocm,根據(jù)最新估計,南極磷蝦的生物量為6. 5-10. 0億噸,因其巨大的生物量和潛在的漁業(yè)資源,以及其在南極生態(tài)系統(tǒng)中的特殊地位而日益受到人們的重視。近5年,南極磷蝦年捕撈量保持在10萬噸以上,磷蝦資源具有較大的開發(fā)潛力。南極磷蝦不但資源巨大,而且營養(yǎng)價值高,不僅富含優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì),而且南極磷蝦含有2% -5% 的脂質(zhì),脂質(zhì)中磷脂含量相對較高且含有較多的DHA和EPA,是良好的保健食品原料,具有較好的開發(fā)利用前景。由于南極磷蝦中水分含量較高、相對脂質(zhì)含量較低等原因,使傳統(tǒng)提取方法效率低下、成本過高不能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。因此,適宜于工業(yè)化生產(chǎn)的含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法,尤其是南極磷蝦中脂質(zhì)的富集方法亟待開發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在于需要提供一種含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法,尤其是提供一種南極磷蝦中脂質(zhì)的富集方法,以實現(xiàn)含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)資源的高效制備和利用,彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)上的不足。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法,其特征在于第一步,將含有高水分的低脂生物原料與水混合;第二步,用組織勻漿機(jī)將第一步中的混合產(chǎn)物勻漿;第三步,調(diào)節(jié)第二步中的勻漿產(chǎn)物的PH值;第四步,攪拌第三步中調(diào)節(jié)PH值后的產(chǎn)物,使之水解;第五步,將第四步中攪拌后的產(chǎn)物離心獲得上層油層和沉淀,并收集所述沉淀。其中所述高水分的低脂生物原料優(yōu)選為南極磷蝦,由于南極磷蝦營養(yǎng)價值高,很多國家將其作為一種豐富的漁業(yè)資源,進(jìn)行捕撈,并應(yīng)用于市場,因此南極磷蝦是市場上可以獲得的一種產(chǎn)品,從很多國家均可購買,在中國沿海城市如青島、大連、上海等均可夠得。其中,所述第一步中加入的水的含量優(yōu)選為所述高水分的低脂生物原料量的 0. 5-2. 0 倍。其中,所述第二步中所述勻漿時間優(yōu)選為3-8分鐘。
其中,在所述第三步調(diào)節(jié)完勻漿產(chǎn)物的PH值之后的產(chǎn)物,可以利用所述高水分的低脂生物原料中自身含有的蛋白質(zhì)分解酶在第四步的攪拌過程中進(jìn)行水解,也可以在所述第三步調(diào)節(jié)完均漿產(chǎn)物的PH值后的產(chǎn)物中添加外源性蛋白質(zhì)分解酶,利用外源性蛋白質(zhì)分解酶所述第四步的攪拌過程中幫助水。其中,所述外源性蛋白質(zhì)分解酶可以是胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠蘿蛋白酶或胃蛋白酶中的一種或幾種混合物,所述外源性蛋白酶相對于所述高水分的低脂生物原料的添加總量可以是0. 05-0. 2%。其中,所述第三步中的調(diào)節(jié)PH值步驟可以采用酸或堿進(jìn)行調(diào)節(jié),所述酸可以是鹽酸、硫酸、醋酸、磷酸或硝酸中的一種或幾種混合物,所述堿可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉中的一種或幾種混合物,所述經(jīng)調(diào)節(jié)的勻漿產(chǎn)物的PH值優(yōu)選為6-10。其中,所述第四步中的攪拌溫度優(yōu)選為25°C -50°C,攪拌時間優(yōu)選為6-12小時。其中,所述第五步中可以在室溫下離心,離心力優(yōu)選為3000-5000 X g,離心時間優(yōu)選為5-20分鐘。本發(fā)明還進(jìn)一步提供了一種南極磷蝦中脂質(zhì)的富集方法,其特征在于第一步,將南極磷蝦與水混合;第二步,用組織勻漿機(jī)將第一步中的混合產(chǎn)物勻漿;第三步,調(diào)節(jié)第二步中的勻漿產(chǎn)物的PH值;第四步,攪拌第三步中調(diào)節(jié)PH值后的產(chǎn)物,使之水解;第五步,將第四步中攪拌后的產(chǎn)物離心獲得上層油層和沉淀,并收集所述沉淀。其中,所述第一步中加入的水的含量優(yōu)選為南極磷蝦量的0. 5-2. 0倍。其中,所述第二步中所述的勻漿時間優(yōu)選為3-8分鐘。其中,在所述第三步調(diào)節(jié)完勻漿產(chǎn)物的PH值之后的產(chǎn)物,可以利用所述南極磷蝦中自身含有的蛋白質(zhì)分解酶在第四步的攪拌過程中進(jìn)行水解,也可以在所述第三步調(diào)節(jié)完均漿產(chǎn)物的PH值后的產(chǎn)物中添加外源性蛋白質(zhì)分解酶,利用外源性蛋白質(zhì)分解酶在所述第四步的攪拌過程中幫助水解。其中,所述外源性蛋白質(zhì)分解酶可以是是胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠蘿蛋白酶或胃蛋白酶中的一種或幾種混合物,所述外源性蛋白酶相對于南極磷蝦的添加總量優(yōu)選為0. 05-0. 2% ο其中,所述第三步中的調(diào)節(jié)PH值步驟可以采用酸或堿進(jìn)行調(diào)節(jié),所述酸可以是鹽酸、硫酸、醋酸、磷酸或硝酸中的一種或幾種混合物,所述堿可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉中的一種或幾種混合物,所述經(jīng)調(diào)節(jié)的勻漿產(chǎn)物的PH值優(yōu)選為6-10 ;其中,所述第四步中的攪拌溫度優(yōu)選為25°C -50°C,攪拌時間優(yōu)選為6-12小時。其中,所述第五步中可以在室溫下離心,離心力優(yōu)選為3000-5000 X g,離心時間優(yōu)選為5-20分鐘。本發(fā)明還提供了一種含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的提取方法,其特征在于提取經(jīng)上述含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法獲得的所述上層油層和所述沉淀,得到脂質(zhì)。本發(fā)明還提供了一種南極磷蝦中脂質(zhì)的提取方法,其特征在于提取經(jīng)上述南極磷蝦中脂質(zhì)的富集方法獲得的所述上層油層和所述沉淀,得到脂質(zhì)。
本發(fā)明還提供了一種采用上述含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法獲得的沉淀和上層油層在保健食品的應(yīng)用。本發(fā)明還提供了一種采用上述南極磷蝦中脂質(zhì)的富集方法獲得的沉淀和上層油層在保健食品的應(yīng)用。本發(fā)明還提供了含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法在提取含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的過程中的應(yīng)用。本發(fā)明還提供了南極磷蝦中脂質(zhì)的富集方法在提取南極磷蝦中脂質(zhì)的過程中的應(yīng)用。本發(fā)明以含有高水分的低脂生物為原料,進(jìn)一步優(yōu)選南極磷蝦,通過蛋白質(zhì)水解和離心分離的方法使含有高水分的低脂生物中脂質(zhì)得到濃縮。該工藝不僅可對含有高水分的低脂生物原料中的脂質(zhì)進(jìn)行濃縮,提高后續(xù)脂質(zhì)提取的效率,實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),極大提高了原料利用率,降低了產(chǎn)品成本。
具體實施例方式以下采用實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式,借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題,并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。由于南極磷蝦資源巨大,營養(yǎng)價值高,不僅富含優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì),而且南極磷蝦含有 2% -5%的脂質(zhì),脂質(zhì)中磷脂含量相對較高且含有較多的DHA和EPA,是良好的保健食品原料,因此以下實施例均采用南極磷蝦作為生物原料進(jìn)行脂質(zhì)富集,但是本發(fā)明可以用于任何含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法,而并不局限于南極磷蝦。測量方法總脂質(zhì)中的中性脂采用安捷倫6890氣相色譜儀測定,磷脂采用安捷倫1100HPLC 高效液相色譜儀測定。實施例1第一步,稱取IKg南極磷蝦,加入1. 5Kg水混合;第二步,用組織勻漿機(jī)將第一步中的混合產(chǎn)物勻漿5分鐘;第三步,加鹽酸調(diào)節(jié)第二步中混合產(chǎn)物的pH至8. 0 ;第四步,在40°C的條件下攪拌第三步中調(diào)節(jié)PH值后的產(chǎn)物10小時,使之充分水解,在該步驟中,采用南極磷蝦自身含有的蛋白質(zhì)分解酶進(jìn)行水解;第五步,室溫下將第四步獲得的水解產(chǎn)物用離心機(jī)在4000Xg離心力的作用下離心10分鐘,回收上層油層和沉淀,用于總脂質(zhì)提?。簧锨逡簽槟蠘O磷蝦蛋白質(zhì)酶解液。經(jīng)分析測定,沉淀中12. 6%的脂質(zhì)含量較原料3. 8%的脂質(zhì)含量提高了 2. 3倍,其中中性脂含量 % 66.6%,磷脂含量為33.4%。實施例2第一步,稱取IKg南極磷蝦,加入IKg水混合;第二步,用組織勻漿機(jī)將第一步中的混合產(chǎn)物勻漿5分鐘;第三步,加鹽酸調(diào)節(jié)第二步中混合產(chǎn)物的pH至8. 0 ;第四步,加0.1% (wt/wt)胰蛋白酶于第三步中調(diào)節(jié)PH值后的產(chǎn)物中,在45°C的條件下攪拌8小時,使之充分水解;
第五步,室溫下將第四步獲得的水解產(chǎn)物用離心機(jī)在4000Xg離心力的作用下離心10分鐘,回收上層油層和沉淀,用于總脂質(zhì)提??;上清液為南極磷蝦蛋白質(zhì)酶解液。經(jīng)分析測定,沉淀中11. 8%的脂質(zhì)含量較原料3. 8%的脂質(zhì)含量提高了 2. 1倍,其中中性脂含量為63. 1 %,磷脂含量為36. 9%0實施例3第一步,稱取IKg南極磷蝦,加入IKg水混合;第二步,用組織勻漿機(jī)將第一步中的混合產(chǎn)物勻漿5分鐘;第三步,加鹽酸調(diào)節(jié)第二步中混合產(chǎn)物的pH至8. 0 ;第四步,加0. 15% (wt/wt)木瓜蛋白酶于第三步中調(diào)節(jié)PH值后的產(chǎn)物中,在45°C 的條件下攪拌10小時使之充分水解;第五步,室溫下將第四步獲得的水解產(chǎn)物用離心機(jī)4000 Xg離心10分鐘,回收上層油層和沉淀,用于總脂質(zhì)提取;上清液為南極磷蝦蛋白質(zhì)酶解液。經(jīng)分析測定,沉淀中 14. 1 %的脂質(zhì)含量較原料3. 8%的脂質(zhì)含量提高了 2. 7倍,其中中性脂含量為61.8%,磷脂含量為38. 2%。所有上述的首要實施這一知識產(chǎn)權(quán),并沒有設(shè)定限制其他形式的實施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息,上述內(nèi)容修改,以實現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是,所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非是對本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法,其特征在于 第一步,將含有高水分的低脂生物原料與水混合;第二步,用組織勻漿機(jī)將第一步中的混合產(chǎn)物勻漿;第三步,調(diào)節(jié)第二步中勻漿產(chǎn)物的PH值;第四步,攪拌第三步中調(diào)節(jié)PH值后的產(chǎn)物,使之水解;第五步,將第四步中攪拌后的產(chǎn)物離心獲得上層油層和沉淀,并收集所述沉淀。
2.如權(quán)利要求1所述的富集方法,其特征在于所述第一步中加入的所述水的含量是所述含有高水分的低脂生物原料量的0. 5-2. 0倍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的富集方法,其特征在于,在所述第三步調(diào)節(jié)完勻漿產(chǎn)物的 PH值之后,在第四步攪拌前添加外源性蛋白質(zhì)分解酶幫助水解,所述外源性蛋白質(zhì)分解酶可以是胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠蘿蛋白酶或胃蛋白酶中的一種或幾種混合物,所述外源性蛋白酶相對于所述含有高水分的低脂生物原料的添加總量為0. 05-0. 2%。
4.如權(quán)利要求1至3所述的富集方法,其特征在于,所述第三步中的調(diào)節(jié)PH值步驟采用酸或堿進(jìn)行調(diào)節(jié),所述酸是鹽酸、硫酸、醋酸、磷酸或硝酸中的一種或幾種混合物,所述堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉中的一種或幾種混合物,所述勻漿產(chǎn)物的PH值調(diào)節(jié)為 6-10,所述第四步中的攪拌溫度為25°C-50°C,攪拌時間為6-12小時,所述第五步中在室溫下離心,離心力為3000-5000 X g,離心時間為5-20分鐘。
5.一種南極磷蝦中脂質(zhì)的富集方法,其特征在于 第一步,將南極磷蝦與水混合;第二步,用組織勻漿機(jī)將第一步中的混合產(chǎn)物勻漿;第三步,調(diào)節(jié)第二步中勻漿產(chǎn)物的PH值;第四步,攪拌第三步中調(diào)節(jié)PH值后的產(chǎn)物,使之水解;第五步,將第四步中攪拌后的產(chǎn)物離心獲得上層油層和沉淀,并收集所述沉淀。
6.如權(quán)利要求5所述的富集方法,其特征在于,所述第一步中加入的所述水的含量是所述南極磷蝦量的0. 5-2. 0倍;在所述第三步調(diào)節(jié)完勻漿產(chǎn)物的PH值之后,在第四步攪拌前添加外源性蛋白質(zhì)分解酶幫助水解,所述外源性蛋白質(zhì)分解酶可以是胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠蘿蛋白酶或胃蛋白酶中的一種或幾種混合物,所述外源性蛋白酶相對于所述南極磷蝦的添加總量為 0. 05-0. 2% ;所述第三步中的調(diào)節(jié)PH值步驟可以采用酸或堿進(jìn)行調(diào)節(jié),所述酸是鹽酸、硫酸、醋酸、 磷酸或硝酸中的一種或幾種混合物,所述堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉中的一種或幾種混合物,所述勻漿產(chǎn)物的PH值調(diào)節(jié)為6-10 ;所述第四步中的攪拌溫度為25°C -50°C,攪拌時間為6-12小時; 所述第五步中在室溫下離心,離心力為3000-5000 X g,離心時間為5-20分鐘。
7.一種含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的提取方法,其特征在于提取經(jīng)權(quán)利要求 1至4所述的富集方法獲得的所述上層油層和所述沉淀,得到脂質(zhì)。
8.一種南極磷蝦中脂質(zhì)的提取方法,其特征在于提取經(jīng)權(quán)利要求5或6所述的富集方法獲得的所述上層油層和所述沉淀,得到脂質(zhì)。
9.采用權(quán)利要求1至4所述的富集方法獲得的沉淀和上層油層在保健食品的應(yīng)用。
10.采用權(quán)利要求5或6所述的富集方法獲得的沉淀和上層油層在保健食品的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含有高水分的低脂生物原料中脂質(zhì)的富集方法,其特征在于第一步,將含有高水分的低脂生物原料與水混合;第二步,用組織勻漿機(jī)將第一步中的混合產(chǎn)物勻漿;第三步,調(diào)節(jié)第二步所得勻漿產(chǎn)物的pH值,利用生物原料自身含有的蛋白質(zhì)分解酶或者添加外源性蛋白質(zhì)分解酶進(jìn)行水解;第四步,攪拌第三步中調(diào)節(jié)pH值后的產(chǎn)物,使之水解;第五步,將第四步中攪拌后的產(chǎn)物離心獲得上層油層和沉淀,并收集所述沉淀。本發(fā)明以含有高水分的低脂生物為原料,通過蛋白質(zhì)水解和離心分離的方法使含有高水分的低脂生物中脂質(zhì)得到濃縮,提高后續(xù)脂質(zhì)提取的效率,實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),并且可極大提高了原料利用率,降低了產(chǎn)品成本。
文檔編號C11B1/02GK102161931SQ20111005522
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者周鑫, 常耀光, 徐杰, 李兆杰, 王玉明, 王靜鳳, 薛勇, 薛長湖 申請人:中國海洋大學(xué)