專利名稱：羅非魚魚皮小分子肽螯合鋅鹽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種羅非魚魚皮小分子肽螯合鋅鹽的制備方法。
背景技術(shù)：
鋅是動物的必需微量元素，由于在體內(nèi)廣泛的生理生化功能而被稱為 "生命元素"。當(dāng)其缺乏時會導(dǎo)致一系列的不良反應(yīng)及疾病的產(chǎn)生。主要 表現(xiàn)為(l)皮膚損害；(2)食欲缺乏(伴有味覺、嗅覺敏感的變化)；(3) 生長停滯；(4)傷口愈合不良或蛋白質(zhì)代謝受抑制；(5)性機能減退；(6)免 疫功能改變；(7)夜視力損害，維生素A代謝發(fā)生變化；(8)腹瀉；(9)抑郁;(io)畸形。目前，鋅缺乏是我國及許多發(fā)展中國家的急待解決的公共衛(wèi)生問題，我國大部分少年兒童、孕婦及病人都不同程度地存在著營養(yǎng)性鋅缺 乏。為了改善這些人群的鋅營養(yǎng)狀況，人們開發(fā)了多種鋅補劑。 第一代鋅補劑是硫酸鋅等無機補劑，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但其與胃酸反應(yīng)生成的氯化鋅是毒性較強的腐蝕劑，服后常伴有胃腸剌激等副作用； 另外，無機補劑的生物學(xué)效價較低。第二代鋅補劑是有機補劑，如葡萄糖酸鋅、乳酸鋅等。其性能優(yōu)于第一代鋅補劑，但吸收利用不及第三代鋅補劑。第三代鋅補劑是氨基酸螯合鋅補劑和多肽螯合鋅補劑，這種鰲合鋅的 吸收是通過氨基酸(小肽)吸收途徑，具有易吸收、向體外排泄率低、穩(wěn)定 性好、毒性小、生物學(xué)利用率高等特點。目前有研究表明人類攝入的蛋白質(zhì)經(jīng)消化酶作用后，不是僅以氨基 酸的形式吸收，更多的是以小肽的形式吸收，以游離氨基酸形式吸收的比 例很小。且肽比游離的氨基酸消化更快、吸收更多。這表明肽的生物效價 和營養(yǎng)價值比游離氨基酸更高，所以多肽螯合鋅補劑是目前研究開發(fā)的補 鋅熱點。我國的淡水漁業(yè)無論在國內(nèi)或世界的水產(chǎn)業(yè)中，都具有重要的地位和 作用。所以，對淡水魚的加工顯得尤為重要，既要注重水產(chǎn)品主體部分的 加工，又要充分利用副產(chǎn)品部分，使魚的身上無廢物。我國是世界最大的 羅非魚生產(chǎn)國，年產(chǎn)量約占世界年產(chǎn)總量的一半。隨著鮮魚片、凍魚片和 條凍魚出口量的逐年攀升，產(chǎn)生了大量魚皮、魚骨、魚頭等下腳料。這些下腳料若不加以有效的利用，不僅會造成極大的浪費，還會造成環(huán)境污染。 為了解決羅非魚下腳料的資源浪費及提供一種高效的補鋅制劑等問 題，結(jié)合魚皮高蛋白的特點和前人的研究，我們嘗試著采用酶法和超濾法 聯(lián)用制備魚皮蛋白酶解物超濾液，將魚皮蛋白酶解物超濾液和硫酸鋅以水 浴加熱法制備羅非魚魚皮小分子肽螯合鋅。高性能的魚皮小分子肽螯合鋅 鹽，不僅是一種受人青睞的天然保健功能食品，同時也是一種很好的食品 輔料和食品添加劑，可用于飲料、保健食品等領(lǐng)域。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種羅非魚魚皮小分子肽螯合鋅鹽的制備方法， 以克服傳統(tǒng)補鋅制劑產(chǎn)生副作用及不易吸收的不足。 本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，其制備方法為1、 預(yù)處理清洗后的魚皮經(jīng)脫脂后，依次用O. lmol/L的鹽酸溶液和 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液浸泡lhr。2、 水提預(yù)處理后的魚皮經(jīng)洗滌至中性后，在45"C條件下，用10倍體 積的蒸餾水恒溫勻漿12hr后，抽濾提取上清液。3、 酶解在一定條件下，采用木瓜蛋白酶和中性蛋白酶進(jìn)行酶解，比 較兩種酶的酶解效果，并確定最佳酶解條件。最佳酶解條件溫度50°C-55°C， pH值6.0，時間2hr，加酶量0.05%，在此酶解條件下的水解 度為12. 3%。4、 滅酶采用10(TC， 20min滅酶。5、 脫苦、脫色、脫味分別采用活性炭和復(fù)合脫色劑(3g/L的活性炭 酵母和環(huán)糊精等混合而成)對酶解液進(jìn)行脫苦、脫色、脫味處理，比較兩種方法的效果。6、 過濾酶解液經(jīng)脫苦、脫色、脫味處理后，再經(jīng)4000r/min離心過 濾獲得清液。7、 離子交換取一定體積的超濾液在常溫下以8倍柱體積/h的流速通 過001* 7 (732)強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，收集流出液，測定其氮 回收率，再將脫陽離子后的水解液以8倍柱體積/h的流速通過20W7 (71"強堿性I型陰離子交換樹脂，收集流出液，測定其氮回收率及脫鹽率。8、 濃縮使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，濃縮溫度為5(TC，蒸發(fā)溶液至粘稠狀。9、 超濾選用中空纖維材料，超濾設(shè)備的工作壓力為28psi，膜滲透通量為9.98LHM，超濾處理時間為40min，進(jìn)料溫度為29。C，料液pH值為6.7。10、 螯合TSP-II與硫酸鋅螯合，螯合條件以TSP-II溶液中多肽含 量為指標(biāo)，按其與硫酸鋅質(zhì)量比為3: 1，水浴恒溫6(TC， pH值為6，反應(yīng) 時間為lhr。所得溶液經(jīng)過多次無水乙醇洗滌，析出淡黃色粘稠狀魚皮多肽 螯合鋅鹽，硫酸鋅螯合率為92.31%，螯合物得率為28. 39%。11、 測定螯合率(1) 準(zhǔn)確移取螯合鋅濃縮液10mL于100mL容量瓶中，定容，搖勻。用EDTA 絡(luò)合滴定法測定微量元素的總量。(2) 另移取螯合鋅濃縮液10mL于100mL燒杯中，繼續(xù)加熱濃縮至近干。 加入50mL無水乙醇，水浴溫?zé)?略低于體溫)充分?jǐn)嚢韬?，離心分離，將沉淀 用水溶解，轉(zhuǎn)移至100niL容量瓶中，定容，搖勻。用EDTA絡(luò)合滴定法測定螯合 態(tài)微量元素的含量。EDTA絡(luò)合滴定準(zhǔn)確移取25mL試液于250mL錐形瓶中，加入50mL水，滴加2—3滴二甲酚 橙作指示劑，用O. 02mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液顏色由紫紅變?yōu)榱咙S色 即為滴定終點。螯合率(%)=(螯合態(tài)微量元素的含量/微量元素的總量)X100=(cv丄/cv。) xioo = (vyvo)xiooC-EDTA溶液的濃度，mol/L;V,-滴定螯合態(tài)微量元素所消耗的EDTA溶液體積，mL; V。-滴定微量元素的總量所消耗的EDTA溶液體積，mL。12、 醇洗螯合物無水乙醇洗滌2-3次。13、 烘干乙醇洗后螯合物于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中恒溫8(TC干燥 30min即得產(chǎn)品。14、 測定螯合物得率小分子肽螯合鋅鹽的得率(％) 二wyw。xi00W1:小分子肽螯合鋅鹽總重量(g); W。反應(yīng)物總重量(g)。本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明所制備魚皮蛋白經(jīng)過蛋白酶酶解后產(chǎn)生小分子肽，易于人體快速消化吸收，且無毒副作用，安全性高；2、本發(fā)明的原料是羅非魚加工的廢棄物，本發(fā)明的技術(shù)轉(zhuǎn)化為羅非魚廢棄物的有效利用提供了一條新途徑；3、本發(fā)明工藝科學(xué)合理，操作簡單，成本低廉，具有較 強的工業(yè)實施性；4、本發(fā)明所得產(chǎn)品可作為藥品、保健食品、食品、食品 添加劑、藥物增劑等。
具體實施方式
下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 實施案例稱取100.0008g沖洗干凈的羅非魚魚皮，脫脂處理后依次用 700ml0. lmol/L的鹽酸溶液和0. lmol/L的氫氧化鈉溶液浸泡lhr，蒸餾水 洗滌至中性后，在45。C條件下，用1000ml的蒸餾水恒溫勻漿12hr，抽濾 提取上清液，升溫至50。C-55。C，調(diào)節(jié)pH值為6.0，加入0. 04671g木瓜蛋 白酶恒溫酶解2hr，然后在IO(TC高溫條件下水浴加熱20min，終止酶解反 應(yīng)，即得魚皮蛋白酶解液，羅非魚魚皮蛋白水解度為12.3。/。。采用復(fù)合脫色劑(3g/L的活性炭酵母和環(huán)糊精等混合而成)對魚皮蛋白 酶解液進(jìn)行脫苦、脫色、脫味處理，4000r/min離心過濾收集上清液。常溫 下以8倍柱體積/h的流速通過00W7(732)陽離子交換樹脂，收集流出液， 測得其氮回收率為95. 40%，再將脫陽離子后的水解液以8倍柱體積/h的流 速通過201*7(717)陰離子交換樹脂，收集流出液，測得其氮回收率為93.31% 及脫鹽率為93. 15%。流出液濃縮后，進(jìn)行超濾處理，超濾設(shè)備工作壓力為 28psi，料液溫度為29。C，料液pH為6.7，超濾處理40min得到魚皮多肽 液即TSP-II溶液。以TSP-II溶液中多肽含量為指標(biāo)，按其與硫酸鋅的質(zhì)量比3: 1，調(diào)節(jié) 反應(yīng)pH值為6.0，水浴恒溫6(TC，磁力攪拌lhr得到螯合物溶液，再用5 倍的無水乙醇洗滌2-3次，溶液進(jìn)行抽濾處理后，將濾渣放于電熱恒溫鼓 風(fēng)干燥箱中恒溫8(TC干燥30min即得產(chǎn)品II-Zn2+，測得硫酸鋅的螯合率為 92.31%，螯合物得率為28.39%。 II-Zn2ln TSP-II的粒徑測定結(jié)果分別為 9436. 2nm和485. Onm， Zeta電位為-O. 31mv和-4. 36mv，原料和水的比例為 1: 5， 25'C恒溫條件下測定粘度為3.73cp和2.33cp。 產(chǎn)品特性分析分別取TSP-II和II-Zn2+進(jìn)行對比分析，分析結(jié)果如下 1、色澤TSP-II呈白色粉末，1I-Zn2+為淡黃色粉末。2、 流變性
采用DV-III ULTRA流變儀(美國BR00KFIELD)分別對TSP-II溶液(原
料水二l: 5)和1I-Zn2+溶液(原料水=1: 5)的流變特性進(jìn)行測定，選用
CP52型轉(zhuǎn)子，恒溫在25士0.5。C下測定。測定結(jié)果表明TSP-II與Il-Zn" 均為牛頓流體，1I-Zn2+溶液的粘度大于TSP-II溶液，粘度值分別為3. 73cp 和2. 33cp。
3、 粒度分布和.Zeta電位
采用激光粒度測定儀(美國pss公司)分別對TSP-II溶液和1I-Zn"溶 液的粒度分布進(jìn)行測定，從粒度分布圖可以看出TSP-II的粒徑為485. Onm， II-Zn"粒徑為9436. 2nm，大小分布均勻。
4、 分子量分布
采用高效液相色譜儀(Waters公司)對TSP-II進(jìn)行分子量測定，66. 56% 分布在2068-275Da，屬小分子肽類。
5、 TSP-II和II-Zn2+紅外掃描結(jié)果
將2mgl1-Zn2+放入瑪瑙研缽中，放入干燥的光譜純KBr 200mg，混合研 磨均勻(在紅外燈下進(jìn)行)，使其粒徑在2.5um以下，裝入壓片模具，抽氣 加壓，壓力約為600kg/cm2，維持3-5min，卸掉壓力則可得透明的KBr樣品 片，利用紅外分光光度計進(jìn)行定性分析，TSP-II的檢測亦采用上述方法。 紅外圖譜掃描顯示，與TSP-II相比較，II-Z,在2086.8cm—'處一較強吸收 峰消失。
以上所測各項指標(biāo)顯示TSP-II和硫酸鋅螯合后己生成不同于TSP-II 的新物質(zhì)，TSP-II和1I-Zn2+的性質(zhì)比較見表1。 表1 TSP-II和H-Zn2+的性質(zhì)比較
原料色澤粒徑(nm)Zeta電位(mv) 粘度(cp)
TSP-II白色485.0-4. 36 2. 33
II-Zn2+淡黃色9436. 2-0. 31 3. 7權(quán)利要求
1、一種羅非魚魚皮小分子肽螯合鋅鹽的制備方法，其特征是制備方法的步驟如下(1)預(yù)處理清洗后的魚皮經(jīng)脫脂后，依次用0.1mol/L的鹽酸溶液和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液浸泡1hr；(2)水提預(yù)處理后的魚皮經(jīng)洗滌至中性后，在45℃條件下，用10倍體積的蒸餾水恒溫勻漿12hr后，抽濾提取上清液；(3)酶解在一定條件下，采用木瓜蛋白酶和中性蛋白酶進(jìn)行酶解，比較兩種酶的酶解效果，并確定最佳酶解條件。最佳酶解條件溫度50℃-55℃，pH值6.0，時間2hr，加酶量0.05％，在此酶解條件下的水解度為12.3％；(4)滅酶采用100℃，20min滅酶；(5)脫苦、脫色、脫味分別采用活性炭和復(fù)合脫色劑對酶解液進(jìn)行脫苦、脫色、脫味處理，比較兩種方法的效果；(6)過濾酶解液經(jīng)脫苦、脫色、脫味處理后，再經(jīng)4000r/min離心過濾獲得清液；(7)離子交換取一定體積的超濾液在常溫下以8倍柱體積/h的流速通過732強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，收集流出液，測定其氮回收率，再將脫陽離子后的水解液以8倍柱體積/h的流速通過717強堿性I型陰離子交換樹脂，收集流出液，測定其氮回收率及脫鹽率；(8)濃縮使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，濃縮溫度為50℃，蒸發(fā)溶液至粘稠狀；(9)超濾選用中空纖維材料，超濾設(shè)備的工作壓力為28psi，膜滲透通量為9.98LHM，超濾處理時間為40min，進(jìn)料溫度為29℃，料液pH值為6.7；(10)螯合TSP-II與硫酸鋅螯合，螯合條件以TSP-II溶液中多肽含量為指標(biāo)，按其與硫酸鋅質(zhì)量比為3∶1，水浴恒溫60℃，pH值為6，反應(yīng)時間為1hr；(11)醇洗螯合物無水乙醇洗滌2-3次；(12)烘干醇洗后螯合物于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中恒溫80℃干燥30min即得產(chǎn)品。
全文摘要
一種羅非魚魚皮小分子肽螯合鋅鹽的制備方法，以羅非魚魚皮為原料，采用酶法和超濾法聯(lián)用制備魚皮小分子肽(TSP-II)。將魚皮小分子肽液和硫酸鋅以水浴加熱法制備羅非魚魚皮小分子肽螯合鋅鹽。本發(fā)明工藝科學(xué)合理、操作簡便、成本低廉，提供了一種易被人體吸收的補鋅制劑。
文檔編號C07K1/34GK101225104SQ200810046738
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者偉 劉, 劉成梅, 梁漢縈, 梁瑞紅, 涂宗財 申請人:南昌大學(xué)