一种含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法
技术领域：
本发明涉及一种生物原料中脂质的富集方法，尤其涉及一种含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法。
背景技术：
生物原料中的脂质提取方法受原料中脂质含量及水分含量的影响较大，一般富含脂质的低水分原料，其脂质提取方法较为简单易行，传统的有机溶剂如乙醚、石油醚、氯仿-甲醇萃取法可以满足要求。但是，还有很多具有极高营养价值的生物原料由于脂质相对于水分的含量较低， 采用传统有机溶剂萃取法提取困难，且消耗的有机溶剂过多，使得提取成本过高。例如，南极磷虾，体长一般在4. 0-6. Ocm,根据最新估计，南极磷虾的生物量为6. 5-10. 0亿吨，因其巨大的生物量和潜在的渔业资源，以及其在南极生态系统中的特殊地位而日益受到人们的重视。近5年，南极磷虾年捕捞量保持在10万吨以上，磷虾资源具有较大的开发潜力。南极磷虾不但资源巨大，而且营养价值高，不仅富含优质的蛋白质，而且南极磷虾含有2% -5% 的脂质，脂质中磷脂含量相对较高且含有较多的DHA和EPA，是良好的保健食品原料，具有较好的开发利用前景。由于南极磷虾中水分含量较高、相对脂质含量较低等原因，使传统提取方法效率低下、成本过高不能实现工业化生产。因此，适宜于工业化生产的含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法，尤其是南极磷虾中脂质的富集方法亟待开发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法，尤其是提供一种南极磷虾中脂质的富集方法，以实现含有高水分的低脂生物原料中脂质资源的高效制备和利用，弥补现有技术上的不足。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法，其特征在于第一步，将含有高水分的低脂生物原料与水混合；第二步，用组织勻浆机将第一步中的混合产物勻浆；第三步，调节第二步中的勻浆产物的PH值；第四步，搅拌第三步中调节PH值后的产物，使之水解；第五步，将第四步中搅拌后的产物离心获得上层油层和沉淀，并收集所述沉淀。其中所述高水分的低脂生物原料优选为南极磷虾，由于南极磷虾营养价值高，很多国家将其作为一种丰富的渔业资源，进行捕捞，并应用于市场，因此南极磷虾是市场上可以获得的一种产品，从很多国家均可购买，在中国沿海城市如青岛、大连、上海等均可够得。其中，所述第一步中加入的水的含量优选为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浆时间优选为3-8分钟。
其中，在所述第三步调节完勻浆产物的PH值之后的产物，可以利用所述高水分的低脂生物原料中自身含有的蛋白质分解酶在第四步的搅拌过程中进行水解，也可以在所述第三步调节完均浆产物的PH值后的产物中添加外源性蛋白质分解酶，利用外源性蛋白质分解酶所述第四步的搅拌过程中帮助水。其中，所述外源性蛋白质分解酶可以是胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶或胃蛋白酶中的一种或几种混合物，所述外源性蛋白酶相对于所述高水分的低脂生物原料的添加总量可以是0. 05-0. 2%。其中，所述第三步中的调节PH值步骤可以采用酸或碱进行调节，所述酸可以是盐酸、硫酸、醋酸、磷酸或硝酸中的一种或几种混合物，所述碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的一种或几种混合物，所述经调节的勻浆产物的PH值优选为6-10。其中，所述第四步中的搅拌温度优选为25°C -50°C，搅拌时间优选为6-12小时。其中，所述第五步中可以在室温下离心，离心力优选为3000-5000 X g，离心时间优选为5-20分钟。本发明还进一步提供了一种南极磷虾中脂质的富集方法，其特征在于第一步，将南极磷虾与水混合；第二步，用组织勻浆机将第一步中的混合产物勻浆；第三步，调节第二步中的勻浆产物的PH值；第四步，搅拌第三步中调节PH值后的产物，使之水解；第五步，将第四步中搅拌后的产物离心获得上层油层和沉淀，并收集所述沉淀。其中，所述第一步中加入的水的含量优选为南极磷虾量的0. 5-2. 0倍。其中，所述第二步中所述的勻浆时间优选为3-8分钟。其中，在所述第三步调节完勻浆产物的PH值之后的产物，可以利用所述南极磷虾中自身含有的蛋白质分解酶在第四步的搅拌过程中进行水解，也可以在所述第三步调节完均浆产物的PH值后的产物中添加外源性蛋白质分解酶，利用外源性蛋白质分解酶在所述第四步的搅拌过程中帮助水解。其中，所述外源性蛋白质分解酶可以是是胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶或胃蛋白酶中的一种或几种混合物，所述外源性蛋白酶相对于南极磷虾的添加总量优选为0. 05-0. 2% ο其中，所述第三步中的调节PH值步骤可以采用酸或碱进行调节，所述酸可以是盐酸、硫酸、醋酸、磷酸或硝酸中的一种或几种混合物，所述碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的一种或几种混合物，所述经调节的勻浆产物的PH值优选为6-10 ；其中，所述第四步中的搅拌温度优选为25°C -50°C，搅拌时间优选为6-12小时。其中，所述第五步中可以在室温下离心，离心力优选为3000-5000 X g，离心时间优选为5-20分钟。本发明还提供了一种含有高水分的低脂生物原料中脂质的提取方法，其特征在于提取经上述含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法获得的所述上层油层和所述沉淀，得到脂质。本发明还提供了一种南极磷虾中脂质的提取方法，其特征在于提取经上述南极磷虾中脂质的富集方法获得的所述上层油层和所述沉淀，得到脂质。
本发明还提供了一种采用上述含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法获得的沉淀和上层油层在保健食品的应用。本发明还提供了一种采用上述南极磷虾中脂质的富集方法获得的沉淀和上层油层在保健食品的应用。本发明还提供了含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法在提取含有高水分的低脂生物原料中脂质的过程中的应用。本发明还提供了南极磷虾中脂质的富集方法在提取南极磷虾中脂质的过程中的应用。本发明以含有高水分的低脂生物为原料，进一步优选南极磷虾，通过蛋白质水解和离心分离的方法使含有高水分的低脂生物中脂质得到浓缩。该工艺不仅可对含有高水分的低脂生物原料中的脂质进行浓缩，提高后续脂质提取的效率，实现工业化生产，极大提高了原料利用率，降低了产品成本。
具体实施例方式以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。由于南极磷虾资源巨大，营养价值高，不仅富含优质的蛋白质，而且南极磷虾含有 2% -5%的脂质，脂质中磷脂含量相对较高且含有较多的DHA和EPA，是良好的保健食品原料，因此以下实施例均采用南极磷虾作为生物原料进行脂质富集，但是本发明可以用于任何含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法，而并不局限于南极磷虾。测量方法总脂质中的中性脂采用安捷伦6890气相色谱仪测定，磷脂采用安捷伦1100HPLC 高效液相色谱仪测定。实施例1第一步，称取IKg南极磷虾，加入1. 5Kg水混合；第二步，用组织勻浆机将第一步中的混合产物勻浆5分钟；第三步，加盐酸调节第二步中混合产物的pH至8. 0 ；第四步，在40°C的条件下搅拌第三步中调节PH值后的产物10小时，使之充分水解，在该步骤中，采用南极磷虾自身含有的蛋白质分解酶进行水解；第五步，室温下将第四步获得的水解产物用离心机在4000Xg离心力的作用下离心10分钟，回收上层油层和沉淀，用于总脂质提取；上清液为南极磷虾蛋白质酶解液。经分析测定，沉淀中12. 6%的脂质含量较原料3. 8%的脂质含量提高了 2. 3倍，其中中性脂含量 % 66.6%,磷脂含量为33.4%。实施例2第一步，称取IKg南极磷虾，加入IKg水混合；第二步，用组织勻浆机将第一步中的混合产物勻浆5分钟；第三步，加盐酸调节第二步中混合产物的pH至8. 0 ；第四步，加0.1% (wt/wt)胰蛋白酶于第三步中调节PH值后的产物中，在45°C的条件下搅拌8小时，使之充分水解；
第五步，室温下将第四步获得的水解产物用离心机在4000Xg离心力的作用下离心10分钟，回收上层油层和沉淀，用于总脂质提取；上清液为南极磷虾蛋白质酶解液。经分析测定，沉淀中11. 8%的脂质含量较原料3. 8%的脂质含量提高了 2. 1倍，其中中性脂含量为63. 1 %，磷脂含量为36. 9%0实施例3第一步，称取IKg南极磷虾，加入IKg水混合；第二步，用组织勻浆机将第一步中的混合产物勻浆5分钟；第三步，加盐酸调节第二步中混合产物的pH至8. 0 ；第四步，加0. 15% (wt/wt)木瓜蛋白酶于第三步中调节PH值后的产物中，在45°C 的条件下搅拌10小时使之充分水解；第五步，室温下将第四步获得的水解产物用离心机4000 Xg离心10分钟，回收上层油层和沉淀，用于总脂质提取；上清液为南极磷虾蛋白质酶解液。经分析测定，沉淀中 14. 1 %的脂质含量较原料3. 8%的脂质含量提高了 2. 7倍，其中中性脂含量为61.8%，磷脂含量为38. 2%。所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法，其特征在于 第一步，将含有高水分的低脂生物原料与水混合；第二步，用组织勻浆机将第一步中的混合产物勻浆；第三步，调节第二步中勻浆产物的PH值；第四步，搅拌第三步中调节PH值后的产物，使之水解；第五步，将第四步中搅拌后的产物离心获得上层油层和沉淀，并收集所述沉淀。
2.如权利要求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.如权利要求1或2所述的富集方法，其特征在于，在所述第三步调节完勻浆产物的 PH值之后，在第四步搅拌前添加外源性蛋白质分解酶帮助水解，所述外源性蛋白质分解酶可以是胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶或胃蛋白酶中的一种或几种混合物，所述外源性蛋白酶相对于所述含有高水分的低脂生物原料的添加总量为0. 05-0. 2%。
4.如权利要求1至3所述的富集方法，其特征在于，所述第三步中的调节PH值步骤采用酸或碱进行调节，所述酸是盐酸、硫酸、醋酸、磷酸或硝酸中的一种或几种混合物，所述碱是氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的一种或几种混合物，所述勻浆产物的PH值调节为 6-10，所述第四步中的搅拌温度为25°C-50°C，搅拌时间为6-12小时，所述第五步中在室温下离心，离心力为3000-5000 X g，离心时间为5-20分钟。
5.一种南极磷虾中脂质的富集方法，其特征在于 第一步，将南极磷虾与水混合；第二步，用组织勻浆机将第一步中的混合产物勻浆；第三步，调节第二步中勻浆产物的PH值；第四步，搅拌第三步中调节PH值后的产物，使之水解；第五步，将第四步中搅拌后的产物离心获得上层油层和沉淀，并收集所述沉淀。
6.如权利要求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极磷虾量的0. 5-2. 0倍；在所述第三步调节完勻浆产物的PH值之后，在第四步搅拌前添加外源性蛋白质分解酶帮助水解，所述外源性蛋白质分解酶可以是胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶或胃蛋白酶中的一种或几种混合物，所述外源性蛋白酶相对于所述南极磷虾的添加总量为 0. 05-0. 2% ；所述第三步中的调节PH值步骤可以采用酸或碱进行调节，所述酸是盐酸、硫酸、醋酸、 磷酸或硝酸中的一种或几种混合物，所述碱是氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的一种或几种混合物，所述勻浆产物的PH值调节为6-10 ；所述第四步中的搅拌温度为25°C -50°C，搅拌时间为6-12小时； 所述第五步中在室温下离心，离心力为3000-5000 X g，离心时间为5-20分钟。
7.一种含有高水分的低脂生物原料中脂质的提取方法，其特征在于提取经权利要求 1至4所述的富集方法获得的所述上层油层和所述沉淀，得到脂质。
8.一种南极磷虾中脂质的提取方法，其特征在于提取经权利要求5或6所述的富集方法获得的所述上层油层和所述沉淀，得到脂质。
9.采用权利要求1至4所述的富集方法获得的沉淀和上层油层在保健食品的应用。
10.采用权利要求5或6所述的富集方法获得的沉淀和上层油层在保健食品的应用。
全文摘要
本发明提供了一种含有高水分的低脂生物原料中脂质的富集方法，其特征在于第一步，将含有高水分的低脂生物原料与水混合；第二步，用组织匀浆机将第一步中的混合产物匀浆；第三步，调节第二步所得匀浆产物的pH值，利用生物原料自身含有的蛋白质分解酶或者添加外源性蛋白质分解酶进行水解；第四步，搅拌第三步中调节pH值后的产物，使之水解；第五步，将第四步中搅拌后的产物离心获得上层油层和沉淀，并收集所述沉淀。本发明以含有高水分的低脂生物为原料，通过蛋白质水解和离心分离的方法使含有高水分的低脂生物中脂质得到浓缩，提高后续脂质提取的效率，实现工业化生产，并且可极大提高了原料利用率，降低了产品成本。
文档编号C11B1/02GK102161931SQ20111005522
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者周鑫, 常耀光, 徐杰, 李兆杰, 王玉明, 王静凤, 薛勇, 薛长湖 申请人:中国海洋大学
文档序号 :
【 1356090 】
技术研发人员：王玉明,周鑫,徐杰,薛勇,李兆杰,薛长湖,王静凤,常耀光
技术所有人：中国海洋大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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技术研发人员：王玉明,周鑫,徐杰,薛勇,李兆杰,薛长湖,王静凤,常耀光
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