一种低分子量牡蛎寡肽及其制备方法

本发明属于食品加工，具体涉及一种低分子量牡蛎寡肽及其制备方法。

背景技术：

1、牡蛎是一种软体动物门双壳纲珍珠贝目牡蛎科动物，通常被称为蚝、生蚝或海蛎子，是一种软体动物门双壳纲珍珠贝目牡蛎科动物，通常被称为蚝、生蚝或海蛎子，牡蛎是全球最大的人工养殖贝类，也是我国重要的经济养殖贝类。牡蛎因其鲜嫩、美味、富含营养等特点而享有“海底牛奶”的美誉，其软体层富含蛋白质、动物性糖原、不饱和脂肪酸、必需的氨基酸、微量元素等多种营养物质，是最理想的食物来源。牡蛎是全球最大的人工养殖贝类，也是我国重要的经济养殖贝类。我国近海蕴藏着丰富的牡蛎资源，加之人工养殖技术的快速发展，截至2022年，我国牡蛎总产量已达到619.95万吨。

2、随着现代医学研究的深入，逐渐发现牡蛎还具有多种生物学活性，如提高机体免疫力、抗肿瘤、对肝脏的保护作用等。牡蛎肽作为牡蛎的提取产物，在抗氧化、降血压、降血糖等保健作用已广泛引起研究者的关注。从牡蛎中获取牡蛎肽的技术多种多样，如公开号为cn110074378a，申请日为2019年5月23日的中国专利公开了从牡蛎酶解液中分离出的一种呈味肽及其制备方法与应用，该发明首次从牡蛎酶解液中分离鉴定出一种新型呈味肽，使用复合酶解技术及乙醇分级法和uplc-ms/ms技术进行分离鉴定，呈味肽滋味丰富，可为工业化合成提供理论基础；但其技术复杂，成本控制、规模化生产的较难，以及呈味肽的稳定性及其在不同食品体系中的应用效果有待考究；公开号为cn113718006a，申请日为2021年8月9日的中国专利公开了一种牡蛎肽的提取方法，该发明创新性的采用edta二钠处理以去除重金属，提高食品安全性，且利用碳酸氢钙和微晶纤维素减少重金属和多肽的螯合，提高蛋白回收率，同时通过脂肪酶处理破坏蛋白质和脂肪的相互作用，提高分离效果；但edta二钠处理对牡蛎肽风味及营养价值易存在潜在影响，增加大规模生产时成本；公开号为cn106359840a，申请日为2016年9月12日的中国专利提供了一种低温酶解牡蛎肉制备低糖低盐牡蛎肽的方法，利用虾头复合酶制剂进行低温酶解，降低能耗并保持生物活性，通过脱色剂溶液浸泡、清水反复浸泡去盐、热水浸提去糖等步骤改善产品口感，其制备的牡蛎肽具有抗氧化、降压功效；但是制备过程中低温酶解对酶制剂的稳定性和活性存在影响，无形中加大成本投入。

3、牡蛎寡肽通常指的是分子量较小的牡蛎肽，由于寡肽是蛋白质和氨基酸之间的结构功能片段，因此牡蛎寡肽可以无需消化而被快速吸收，且吸收率要高于游离氨基酸。与牡蛎肽相比，牡蛎寡肽具有可被人体100％快速高效吸收营养的特点。但是当前对于牡蛎寡肽的制备方法研究仍存在较多的空白，特别是低分子量的牡蛎寡肽。公开号为cn114634961a，申请日为2022年3月30日的中国专利使用加速溶剂提取系统提高牡蛎蛋白的提取率，利用深度共晶溶剂辅助酶解，加速酶促反应进程，提高牡蛎肽得率，又通过高压均质处理进一步降低牡蛎肽的分子量，提高寡聚肽得率；但该发明存在的包括提取成本高、溶剂的回收和再利用、以及大规模生产的困难等问题且高压均质处理易对牡蛎肽生物活性有所影响。

4、结合我国丰富的牡蛎海产资源，以及牡蛎自身兼具的高营养、保健功能及药用价值，研发相关可以高效制备低分子量、高生物活性牡蛎寡肽的方法，并同时赋予其功能性或附加值，有助于促进海洋生物活性肽优质材料的开发，对于提高牡蛎肽制品市场化水平与经济效益高质量具有重要意义。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种低分子量牡蛎寡肽及其制备方法，在保证生物活性和营养价值的基础上，赋予牡蛎寡肽营养补充功能和保健功能，显著提升牡蛎的附加值。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明的目的之一在于提供一种低分子量牡蛎寡肽的制备方法，所述制备方法以牡蛎鲜肉作为原料，联用酶解法和膜过滤法多次处理牡蛎肉液和牡蛎蒸煮原汁，然后向牡蛎酶解产物中添加谷氨酸脱羧酶(gad)进行酶解并过滤，获得分子量小于3kda且富含γ-氨基丁酸的牡蛎酶解过滤液，浓缩冻干后即制得所述低分子量牡蛎寡肽。

4、进一步地，所述制备方法包括以下步骤：

5、s1、以新鲜牡蛎作为原料进行蒸煮，而后立即用流水对牡蛎鲜肉进行降温处理；

6、s2、将降温后的牡蛎置于单冻机中，批量化螺旋单冻直至牡蛎完全冻结；

7、s3、对冻结的牡蛎进行滚筒式取肉处理，弃除牡蛎的内脏部分，保留牡蛎鲜肉，冰浴破碎牡蛎鲜肉并与纯净水均匀混合，离心后弃上层悬浮物，令下层牡蛎肉沉淀物依次经过胶体磨、高压均质机进行处理；

8、s4、将复合蛋白酶与均质后的牡蛎肉沉淀物混合进行酶解反应，采用三级膜过滤酶解反应产物，过滤结束后留取小于3kda过滤液，保留大于3kda的截留物用于二次酶解；

9、s5、向s4中所保留大于3kda的截留物中加入复合蛋白酶进行二次酶解，控制酶解时间得到二次酶解反应产物，采用三级膜过滤第二次酶解反应产物，过滤结束留取小于3kda二次过滤液，保留大于3kda的截留物用于第三次酶解；

10、s6、利用复合蛋白酶对s5中所保留大于3kda的截留物进行第三次酶解，充分酶解后采用三级膜过滤第三次酶解反应产物，过滤结束留取小于3kda三次过滤液；

11、s7、合并三次酶解获得的3kda以下过滤液，向其中添加谷氨酸脱羧酶(gad)进行酶解，使用3kda的过滤膜进行过滤，ro浓缩所获得的酶解过滤液并干燥，制得所述低分子量牡蛎寡肽。

12、进一步地，牡蛎蒸煮时间为5～10min，流水温度为0～4℃。

13、进一步地，所述s2中单冻的冷冻速度为1.1～18.3mm/min，冷冻温度为-40～-35℃，牡蛎完全冻结指牡蛎的中心温度达到-18～-7℃。

14、进一步地，所述s3中采用滚筒式取牡蛎鲜肉，滚筒内壁的取肉圆孔直径为2～5mm,相邻两圈圆孔周向交错排布，错开距离3～5mm，滚筒速度400～1400r/min，取肉过程中过程温度控制在4℃以下，且保证在喷淋条件下完成。

15、进一步地，所述s3中纯净水温度为10℃以下，破碎后的牡蛎肉与纯净水的混合料液质量比为1：5～10。

16、进一步地，所述s4中复合蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶中的一种或二者组成，复合蛋白酶的使用量为牡蛎鲜肉质量的2～5％，酶解时间为3～5h；所述三级膜的过滤规格为3kda～10kda，10kda～30kda，以及大于30kda，过滤温度为25℃，设备运行功率为50hz。

17、进一步地，所述s5中复合蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶中的一种或二者组成，复合蛋白酶的使用量为牡蛎鲜肉质量的2～5％，酶解时间为1～4h，三级膜的过滤规格为3kda～10kda，10kda～30kda，以及大于30kda，设备运行功率为50hz。

18、进一步地，所述s6中复合蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶中的一种或二者组成，复合蛋白酶的使用量为牡蛎质量的1～2％，三级膜的过滤规格为3kda～10kda，10kda～30kda，以及大于30kda，设备运行功率为50hz。

19、进一步地，所述s7中谷氨酸脱羧酶gad的添加量为牡蛎鲜肉质量的0.2～0.5％，酶解时间为0.5～4h，酶解温度为30～70℃，ph＝3.5～5.5。

20、进一步地，浓缩设备运行功率为50hz，回流量为12lpm，膜面积为2.5m2，浓缩至50倍。

21、进一步地，浓缩设备的膜通量为19.7～37.6lmh，透析体积0～6.0l，浓缩倍数1.0～9.0倍，进压8.0～20.0bar，出压6.0～19bar，运行时间60～600min。

22、进一步地，浓缩后的过滤液进行冷冻干燥或喷雾干燥，制得所述低分子量牡蛎寡肽。

23、本发明的目的之二在于提供一种低分子量牡蛎寡肽。

24、进一步地，所述低分子量牡蛎寡肽为乳白色或白色(lab值：l*＝80.36～94.33，a*＝1.91～-1.34，b*＝21.84～4.82)。

25、相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

26、1、本发明以牡蛎鲜肉作为原料，联用酶解法和膜过滤法多级多次处理牡蛎肉液，在充分保留牡蛎活性肽的同时，精准且彻底地酶解蛋白或者大分子肽，提高了牡蛎寡肽的分离效果和纯度，制得获得低分子量(3kda)且可被机体充分吸收的牡蛎寡肽。所述牡蛎寡肽保留了牡蛎原有的维生素、微量元素和牛磺酸等营养成分，并且由于其分子量小，更容易被人体吸收和利用，与人体细胞结合发挥更高的生物活性，并且牡蛎寡肽的多级多次制备过程最大限度地去除了自身可能存在的有害物质和过敏原，因此其安全性更高。

27、2、本发明首次提出在酶解牡蛎寡肽过程中添加谷氨酸脱羧酶(gad)，gad作为磷酸吡哆醛(plp)依赖性酶，不可逆地催化l-谷氨酸或谷氨酸盐α-脱羧生成γ-氨基丁酸(gaba)，从而释放更多的氨基酸和肽段，降低了牡蛎肉中蛋白质的酶解难度，促进了牡蛎肉中蛋白质的分解与牡蛎寡肽的生成，同时由于gad催化谷氨酸转化为gaba的反应是特异性的，避免了产生其他不必要的副产物影响牡蛎寡肽的纯度和品质，与酶解法和膜过滤法共同作用最终得到更加优质的牡蛎寡肽。

28、3、本发明中在制备牡蛎寡肽时添加谷氨酸脱羧酶(gad)不仅促进了牡蛎寡肽的纯度和品质，而且gaba的增加还能提升牡蛎寡肽的营养价值。gad的添加催化牡蛎肉中的谷氨酸转化为具有多种生理功能的gaba。牡蛎寡肽中gaba作为重要的神经递质，可以通过与神经元上的gaba受体结合，发挥抑制神经元兴奋性的作用从而协助调节神经系统，对于改善睡眠、缓解焦虑、降低血压等方面具有重要的应用价值，进一步提升了牡蛎寡肽的功能性与附加值，并且由于本发明可获得高品质牡蛎寡肽粉，制得的牡蛎寡肽可作为营养补充剂直接使用。

29、4、本发明公开了具有功能性的低分子量牡蛎寡肽的制备方法，该方法在多级多次酶解后无需进行灭酶处理，加工工艺简单，对设备要求较低，适合工业化生产。所值得的牡蛎寡肽满足消费者对健康食品的需求，实现了牡蛎资源的高值化利用，为牡蛎应用于保健食品、特殊医学用途配方食品等领域提供了理论依据，推动了海洋生物资源的高值化利用。