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從磷蝦生產蛋白質濃縮物時減少氟含量的方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN200980138948.0

申請日:

2009.09.14

公開號:

CN102170795B

公開日:

2014.10.29

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權的轉移IPC(主分類):A23L 1/015登記生效日:20170124變更事項:專利權人變更前權利人:瑞莫福羅斯特公司變更后權利人:瑞莫福羅斯特技術公司變更事項:地址變更前權利人:挪威福斯納瓦格變更后權利人:挪威福斯納瓦格|||專利權的轉移IPC(主分類):A23L 1/015登記生效日:20161018變更事項:專利權人變更前權利人:翡翠漁業公司變更后權利人:瑞莫福羅斯特公司變更事項:地址變更前權利人:挪威福斯納瓦格市變更后權利人:挪威福斯納瓦格|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A23L 1/015申請日:20090914|||公開
IPC分類號: A23L1/015; A23L1/33 主分類號: A23L1/015
申請人: 翡翠漁業公司
發明人: S·T·詹松格拉夫; J·R·厄威克; L·格里姆斯莫
地址: 挪威福斯納瓦格市
優先權: 2008.09.12 NO 20083906
專利代理機構: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245 代理人: 趙蓉民;陸惠中
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200980138948.0

授權公告號:

||||||102170795B||||||

法律狀態公告日:

2017.02.22|||2016.11.09|||2014.10.29|||2011.10.12|||2011.08.31

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

甲殼類動物,尤其磷蝦的外骨骼中存在的氟化物是將磷蝦用作食品、飼料、食品添加劑和/或飼料添加劑來源的問題。已開發了通過在去除外骨骼顆粒之前或同時使磷蝦經過粉碎和酶水解過程以去除氟,從而生成氟減少的產物的方法。所公開的方法本身具備的是這樣的能力:處理極性脂類含量高的磷蝦材料,以生成高質量、低氟、適于食品和飼料及藥物、營養和美容工業的產品。

權利要求書

1.從甲殼類動物捕獲物去除氟的方法,特征在于:在著陸后并在水環境溫度上下的溫度,將所述甲殼類動物立即粉碎成較小的顆粒,向所述粉碎的材料加入淡水,并加熱至對添加蛋白質水解酶或酶組合物最佳的溫度,在所述溫度下允許所述添加的酶(一種或多種)作用不長于100分鐘,所述經水解的材料被送入分離設備,以從所處理的材料中分離固體,并通過所述固體部分的去除使剩余蛋白質材料的氟含量減少至少85%,在所述固體部分從所述酶處理材料去除之前、期間或之后使水解粉碎的蛋白質材料過程中的添加的(外源)酶和天然(內源)酶失活。2.根據權利要求1所述的方法,特征在于:所述甲殼類動物捕獲物具有高含量的極性脂類,如磷脂。3.根據權利要求1或2所述的方法,特征在于:所述甲殼類動物被粉碎為大小不大于25mm的顆粒。4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法,特征在于:以所述甲殼類動物材料原料的0.5至1.5的重量比例向所述粉碎的甲殼類動物材料加入淡水。5.根據權利要求1-4所述的方法,特征在于:所述甲殼類動物粉碎步驟中所用的水溫在-2和+10℃之間的區間內,優選+0℃至+3℃上下。6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法,特征在于:所述甲殼類動物材料被粉碎為0.5-10mm、更優選1,0-8mm的顆粒大小。7.根據前述權利要求中任一項所述的方法,特征在于:所述粉碎步驟后水添的加在所述粉碎步驟后20秒內完成。8.根據前述權利要求中任一項所述的方法,特征在于:所述分離設備通過高重力分離力運行,例如,潷淅器。9.根據前述權利要求中任一項所述的方法,特征在于:優化所述蛋白質水解酶或酶組合物以避免乳液。10.根據前述權利要求中任一項所述的方法,特征在于:用高重力和長澄清/分離區的潷淅器——如雙錐筒體離心機——分離所述固體,使磷脂中富含的緩慢沉降的蛋白質材料分離,而不發生乳化。11.根據前述中任一項所述的方法,特征在于:所述粉碎步驟后加熱步驟的溫度在數秒內升高,例如,1-300秒、更優選1-100秒、甚至更優選1-60秒、最優選1-10秒。12.根據前述中任一項所述的方法,特征在于:所述添加的酶或酶組合物包括堿性蛋白酶和/或中性蛋白酶和/或得自微生物(枯草芽孢桿菌(Bacillus?subtilis)、黑曲霉(Aspergillus?niger)等)或植物物種的酶。13.根據前述權利要求中任一項所述的方法,特征在于:使所述酶在由酶(一種或多種)的添加起計算的60分鐘,最優選45分鐘時間內失活。14.根據前述權利要求中任一項所述的方法,特征在于:通過升高溫度,優選通過將溫度升高至高于90℃、優選92-98℃、最優選92-95℃的溫度,使所述酶(一種或多種)失活。15.根據前述權利要求中任一項所述的方法,特征在于:所述甲殼類動物是磷蝦,最優選南極磷蝦。16.由根據權利要求1-15中任一項所述的方法生成的濃縮的水解產物部分(CHF),特征在于:分離后和蒸發后CHF中的干物質含量優選高于52%、更優選高于55%、最優選高于59%;干物質基礎上CHF中的脂類含量優選低于5%、更優選低于4%、最優選低于3%;干重基礎上CHF中相對于商品磷蝦粉的氟減少優選高于85%、更優選高于90%、最優選高于96%。17.根據權利要求16所述的CHF,特征在于:所述CHF具有低脂類含量和低水活度(aw<0.79)。18.由根據權利要求1-15中任一項所述的方法生成的磷脂/肽復合物(PPC)粉,特征在于:干物質基礎上所述PPC中的所述脂類/磷脂含量通過原料中脂類含量的季節性變化反映,并在50%上下,并且其中干重基礎上PPC中相比起商品磷蝦粉的氟減少優選高于70%、更優選高于75%、最優選高于80%。

說明書

從磷蝦生產蛋白質濃縮物時減少氟含量的方法

本發明涉及去除甲殼類動物中所含的氟和不需要的微量元素的工業方法。本方法通過以下特別有利和有效地從磷蝦大幅減少氟:去除大量外殼和背甲,并由甲殼類動物形成幾個部分(餾分),特別是氟減少的脂類和蛋白質乳液。本發明也解決了與這種乳液相關的處理問題,該問題由高脂類含量,尤其是高極性脂類含量引起,脂類如磷脂。通過根據本發明所述的方法得到的所產生的終產物本身可用作食品或飼料——如食品/飼料添加劑,如營養品、藥用化妝品/化妝品或藥品,或可用作進一步下游處理的起始原料。除磷蝦外,根據本發明所述的方法也適用于其他甲殼類動物。

發明背景

現有技術未完全解決的問題是甲殼類動物的外殼、背甲和甲殼中所含的氟和有害微量物質的含量。在以下公開內容中使用了概念“磷蝦”,表示磷蝦是甲殼類動物其中一種,其中特別強調此問題,但本發明也與甲殼類動物的其他類型有關。涉及磷蝦——尤其是南極(Antarctic)磷蝦——的另一個問題是漁汛期下半期期間極性脂類的含量高。

如述,處理南極磷蝦(Euphausia?superba)時公知的問題是脂類含量,尤其是極性脂類——如磷脂——的含量可能在從四月/五月至六月/七月的下半期汛期期間非常高。

通常對于最熟知的動物物種,極性脂類——如磷脂——的含量幾乎恒定,并且脂類總含量的變化是由中性脂類——如甘油三酯——含量的變化引起。盡管脂類含量這樣非常高度的變化,但南極磷蝦的甘油三酯與磷脂的比幾乎恒定。同樣公知的是,脂類,尤其是磷脂,產生強乳液。這種乳液造成處理過程中各部分分離的問題,如水解,其涉及脂類和蛋白質部分的分離。根據本發明建立的方法通過在方法最后的分離步驟前及分離步驟過程中生成不溶性蛋白質和磷脂的集合體也解決了乳液問題。

磷蝦是生物學物質的廣闊資源。生活在南極海洋(Antarctic?Ocean)的南極磷蝦(Euphausia?superba)的數量雖然取決于計算方法和研究變化,但大約為1至2×109噸,并且可能的捕獲重量估計有5至7×106噸。這些生活在南極周圍冷水中的小甲殼類動物作為蛋白質、脂類——如磷脂、聚不飽和脂肪酸等、幾丁質/殼聚糖、蝦青素和其他類胡蘿卜素、酶以及其他物質來源的來源是令人感興趣的,并且已建立分離這些種物質的若干方法。

本發明的背景在于這樣的情況:磷蝦在其外殼中積累氟,通過包含在這樣的外殼部分——經過提取過程,不考慮氟經過提取步驟氟化物轉變為最終物質——或者通過耗時過程——其中游離的氟化物或松散連接的氟化物可從外殼材料擴散至進一步處理的材料中,造成終產物含有大量氟離子或氟化的化合物——增加任何所生成物質的氟化物含量。

氟化物是高濃度下對陸棲動物及各種魚類和甲殼類動物,尤其是淡水魚種的健康有害的化合物,因為氟原子具有進入這些有機體的骨結構,并造成氟中毒(骨結構弱化,與骨質疏松癥具有其相似作用,但并不相同,因為其為骨結構本身,而非受影響的骨孔隙率)的趨勢。氟骨癥是以骨骼畸形和關節痛為特征的病癥。其由病態的骨形成引起,該病態的骨形成源于氟化物對成骨細胞的有絲分裂作用。在其較嚴重的形式下,氟骨癥造成駝背、癱瘓和傷殘。也可發生骨髓病形式的二級神經系統并發癥,伴隨有神經根病或無神經根病。鼠實驗中已顯示高氟攝入對男性生殖系統具有毒性,并且人類的高氟攝入和氟骨癥的癥狀已與血清睪酮水平降低關聯起來。

因此,如果磷蝦材料要用作食品或飼料產品的起始原料,必須采取通過處理步驟去除氟化物的防范措施。但是,氟化物的擴散和少量磷蝦外殼材料的存在是在工業規模處理磷蝦材料時最難克服的問題。

此外,減少包含捕獲物生成的蛋白質材料中的微量元素的灰含量可以是有利的。

因此,存在這樣的需要:從磷蝦生成蛋白質材料和脂類的工業方法,其中成本有效地去除氟化物,以生成氟含量大幅減少的產品。

如磷脂的極性脂類對細胞膜至關重要,也被稱為膜脂。通常,魚和其他水生和陸生動物的脂類總量由于整年中食物獲取的變化而發生改變。該變化通常由有機體內非極性脂類的含量變化引起,該非極性脂類被儲存并在食物獲取很少或無食物獲取期間用作能量儲備,而磷脂的含量相對恒定。但是,對于南極磷蝦,其并不相同,因為甘油三酯和磷脂的相對含量在漁汛/收獲期該物種的脂肪含量從2%變為10%時也保持幾乎恒定。這意味南極磷蝦原料中的磷脂含量可達5%。已知脂類,尤其是極性脂類,如磷脂,在根據現有技術的工業處理中生成強乳液,該工業處理包括加熱、攪拌和分離步驟——如水解過程。該乳液通常會造成脂類和蛋白質部分分離中的問題。

因此,同樣存在這樣的需要:避免從磷蝦生成蛋白質濃縮物時由乳液造成的分離問題的工業方法。

也需要這樣的通用型工業方法:解決從所處理的磷蝦材料中去除氟化物和極性脂類在磷蝦材料中變化的含量。

現有技術

FR專利2835703(申請人:Techniagro、發明人:Fanni,J.等,2002年3月15日)中,公開了用于從海洋源獲得蛋白質水解產物的分離方法,如去骨廢棄物和其他海洋廢物(其他甲殼類動物等)。該專利包括粉碎、水解、過濾和離心步驟,但不具體適于處理磷蝦,并且當然其本身不涉及從材料中去除氟化物的問題。

任何處理方法中的步驟順序也對終產物的質量和組成具有影響。因此,上述根據Fanni的方法沒有造成或不適于從所處理的材料中去除氟化物。

根據Fanni的方法也沒有解決所處理的材料中具有高極性脂類含量的問題,并且沒有提供對此問題的解決方案。

在EP專利1?417?211?B1(Neptune?Technologies&Bioresources,Inc.)中,公開了包含特定磷脂和特定類黃酮的組合物及其用于制備適于治療或預防多種疾病的藥物的應用。該組合物是從天然海洋來源或水生來源——特別是磷蝦(Euphausia?superba)、南極磷蝦和Euphausia?pacifica、大西洋(Atlantic)磷蝦及來自印度洋(Indian?Ocean)、馬達加斯加(Madagaskar)的毛里求斯島(Mauritius?Islands)和或留尼汪島(Reunion?Island)、加拿大西海岸(the?Canadian?West?coast)、日本海岸(the?Japanese?Coast)、圣勞倫斯灣(the?Gulf?of?St.Lawrence)和芬迪灣(the?Bay?of?Fundy)以及其他磷蝦棲息地的磷蝦——制備。用于提取有關磷脂和類黃酮的方法被描述為通過在初步研磨/粉碎步驟后連續的丙酮和醇處理實施的方法。再次,沒有采取從原料去除氟的防范措施,并且實際上所生成的產物雖然包含所示的磷脂和類黃酮(falvonoid),但與根據本發明所述的產物具有完全不同的組成,至少是由于如下原因:本方法不包括丙酮或醇提取,而也包括從原磷蝦物去除固體磷蝦材料的多個機械步驟。

在GB專利2?240?786(Korea?Food?Research?Institute)中,確認了磷蝦的氟含量高的問題,但提出利用鋁電極使電流經過研磨成粉的磷蝦以去除氟化物,沒有考慮如下問題:實際上從被粉碎的磷蝦材料去除微粒,從而潛在地去除游離氟,但取而代之的是產生其他有關去除微粒的問題;也沒有考慮相當大量仍存在于少量外殼顆粒中的結合氟殘留在電解物質中。

在US專利5?053?234(Anderson等)中,公開了通過這樣的方法生成的蛋白質產物:包括研磨階段、利用蛋白質水解酶的水解階段、包括原料加熱和同時通過加熱生成油的失活階段、從產物去除水的篩分階段以及隨后除油的油分離階段,從而生成終產物。再次,沒有述及有關從材料中去除氟化物。

發明內容

本發明提供了處理磷蝦捕獲物(catch)的工業方法,其包括多個步驟:顯示很早并充分完全地去除甲殼(crust)、背甲(carapace)和外殼(shell),從而從磷蝦材料充分地去除氟化物(fluoride)。本方法也防止了在處理具有高含量磷脂的原料時由乳液引起的分離問題。

根據本發明所述的方法在捕撈(decked)磷蝦捕獲物后立即開始。根據本發明所述的方法在磷蝦捕獲物被捕撈后盡快地開始具有重要性,因為氟化物立即開始從死亡的磷蝦的甲殼和背甲滲漏/擴散至肉和汁。

當關于起始根據本發明所述方法使用術語“立即”時,其涉及從捕撈磷蝦捕獲物至磷蝦初步粉碎(disintegrate)(參見下文)的時間段。應將該時間段控制為最小,并且應優選不超過60分鐘,更優選不超過30分鐘,甚至更優選不超過15分鐘,而且應包括磷蝦捕獲物從拖網袋/網至適當的粉碎機的直接轉移。磷蝦材料的粉碎機可以是常規的制漿機、磨粉機、研磨機或切碎機。

首先將磷蝦捕獲物裝入設備,以通過例如制漿機/磨粉機/研磨機/切碎機粉碎原料。粉碎過程的溫度在水環境溫度上下,即在-2和+10℃之間,優選在+0℃至+6℃上下,并且可通過任何便利的粉碎方法進行。該粉碎過程通常通過之前已知的處理方法進行,并且代表根據現有技術的阻礙之一,因為其從在研磨材料中的磷蝦混合物中產生大量外殼和甲殼碎片,并產生經粉碎的具有高氟含量的糊狀物。然而,該高氟含量是現有技術處理的磷蝦材料具有有限的應用,并且相比起其他海洋原料——例如,海洋魚類——較不適于食品、飼料或相應食品或飼料添加劑的原因之一。

根據本發明,磷蝦材料被分割成適于進一步分離步驟的顆粒大小,以不妨礙隨后的處理步驟。

粉碎過程連續進行,并使顆粒大小達25mm,優選的顆粒大小是0.5-10mm,更優選1.0-8mm。顆粒大小的分布代表本發明的其中一方面,因為氟化物具有滲漏至研磨材料外,并與其余原料混合的趨勢。但是,如果水解步驟在關于時間及最佳或接近最佳條件——如,pH和溫度——的特定參數內、并任選地添加輔因子——如取決于所用酶的特定離子——進行,則該滲漏過程耗時,并且不像防止隨后的酶水解步驟一樣迅速。

應根據本發明將粉碎物的溫度升高至適于隨后酶水解的溫度。應在粉碎步驟后盡快地升高溫度(數秒內(例如,1-300秒,更優選1-100秒,甚至更優選1-60秒,最優選1-10秒)),以減少處理時間,從而防止氟擴散,以制備用于酶水解的材料。

根據本發明,可在粉碎過程期間或之后向粉碎物直接加入酶或通過添加水加入酶或由二者加入酶。

根據本發明,應在粉碎前、中或后以及粉碎物的加熱前、中或后添加外源蛋白質水解酶(例如,堿性蛋白酶、中性蛋白酶和得自微生物(枯草芽孢桿菌(Bacillus?subtilis)、黑曲霉(Aspergillus?niger)等)或植物物種的酶)。所添加的酶(一種或多種)可以是一種單酶的形式或酶混合物的形式。水解的條件應匹配所加酶(一種或多種)的最佳水解條件,并且所選外源水解酶(一種或多種)的最佳條件的選擇為本領域技術人員所知。作為舉例,外源酶堿性蛋白酶具有約8的最佳pH、60℃的最佳溫度和40-120分鐘的水解時間。也應選擇所選的酶或酶的組合以減少由原料中高含量磷脂造成的乳液。

蛋白質水解酶(一種或多種)的有效量將在過程和產物優化后被設定,并且也將取決于具體選擇的商品酶或酶混合物的效力。商品酶的一般重量計的量以粉碎原料的重量比率表示,優選在0.5%和0.05%之間,更優選在0.3%和0.07%之間,最優選在0.2%和0.09%之間。已知新捕獲的磷蝦通過內源(天然)酶迅速且不可控地自溶。

添加外源酶的原因是控制并且引導粉碎物中的蛋白質材料分解,以及輔助加速/促進材料的水解(參見下文),以避免/先于上述氟化物從外殼、背甲和甲殼滲漏。也應仔細選擇酶或酶的組合,從而減少制備過程中的乳液。酶可選自外源和/或內源肽水解酶(endopepdidases)。如果使用酶的混合物,這種混合物也可包含一種或多種幾丁質酶,以隨后使含幾丁質的部分(一個或多個)更適于進一步的下游處理。如果使用幾丁質酶,必須小心不要增加氟化物從磷蝦的外殼/甲殼/背甲滲漏到其他部分中。但是,由于這樣的氟滲漏耗時,在上述時間參數內進行這種酶處理是可能的。分離步驟后,更方便的選擇——以在最初的水解步驟的酶混合物中包含幾丁質酶——將去處理分離的含幾丁質的部分。

由于避免氟化物從研磨材料滲漏非常重要,并且由于滲漏在某種程度上與由粉碎步驟造成的表面積增加有關,酶水解步驟應在由內源酶(一種或多種)的添加計算的時間間隔100分鐘,優選60分鐘,最優選45分鐘內完成。添加的酶(一種或多種)量與所用的酶產品的類型有關。作為舉例,可以這樣描述:可以以原料的0.1-0.5%(w/w)的量添加酶堿性蛋白酶。其應考慮所添加的內源酶,因為添加更多酶會減少水解步驟的時間間隔。如上所述,水解步驟的時間是本方法的重要特征之一,因為短水解時間減少氟化物從外殼、背甲和甲殼顆粒的擴散時間。水解酶處理步驟意圖去除磷蝦軟組織與甲殼類動物的外部外殼、甲殼和背甲之間的結合。

在水解處理步驟后或與之一起,使磷蝦材料經過由重力運行的顆粒去除裝置,如潷淅器(decanter)。該分離步驟從水解后或水解中的磷蝦材料去除含相當量氟化物的微粒。潷淅器在1.000和1.800g之間,更優選1.200和1.600g之間,最優選1.300和1.500g之間的重力下運行。通過該顆粒去除步驟,大量氟化物從蛋白質磷蝦部分中去除。干重基礎上氟化物的減少與常規的磷蝦粉相比——一般氟含量為1.500p.p.m——可達80%,甚至更優選達85%,最優選達95%。

只要水解持續時間在以上給出的界限內,可通過如下終止酶水解:在分離步驟前、中或后將水解物(溫育物)加熱至高于90℃,優選在92-98℃之間,最優選在92-95℃之間的溫度。水解在微粒去除步驟前、中或后終止,最優選在微粒去除步驟后終止。潷淅器顆粒去除步驟的溫度在一個實施方式中取決于酶的最佳活性溫度(在酶水解步驟通過在微粒分離步驟后加熱而終止的情況下)。

現有技術處理的磷蝦蛋白質材料的氟含量具有有限的應用,并且較不適于食品或飼料或者相應的食品或飼料添加劑,如上所述,但被去除的外殼材料氟含量不會妨礙該部分進一步的分離/純化。因此,可從被分離的外殼材料中分離如幾丁質、殼聚糖和蝦青素的物質。這種分離程序在本領域已知。也可采取從被分離的外殼材料去除氟化物的步驟,例如通過透析、納米過濾,通過電泳或其他適當的技術。

使水解酶(一種或多種)失活。這種失活可以以不同的方式進行,如添加抑制劑,去除輔因子(例如,通過透析的關鍵離子),通過熱失活或任何其他失活手段。在該熱失活中,如上所述,優選通過將蛋白質材料加熱至水解酶變性和失活的溫度。但是,如果是其中需要有關的天然蛋白質不變性的產品,那么應選擇除加熱外的其他手段以使水解酶失活。

排出潷淅器的蛋白質材料形成去氟的溫育物,并且可被分離,生成磷脂/肽復合物(PPC)、作為食品或飼料添加劑的無脂水解產物部分和主要由中性脂類組成的脂類部分。

PPC含有豐富的脂類,猶如無顆粒的光滑乳劑,并且良好地懸浮在蛋白質材料中。其給出很小的物質密度差異,并使其難以用常用的離心分離器和潷淅器分離。這一點對于漁汛期下半期期間的磷蝦尤為突出。

普通的圓盤式離心分離器不會正常工作,因為排空周期和必要的水清潔循環會擾亂分離區,導致產物中的乳液具有高磷脂含量,并造成PPC干物質濃度低。由于重力低、分離區短以及在重相排出機器時輕相和重相發生混合,標準的潷淅器不會具有分離的可能性。因此優選通過特別設計的水平沉降式離心機進行將蛋白質材料分離成亞組分,該離心機有延長的分離途徑,如下圖1所示。

圖1.特別設計的具有延長的分離途徑的潷淅器。該實例是FLOTTWEGSEDICANTER水平沉降式離心機。

該特別設計的潷淅器本質上是沉降式離心機,但具有一些新的差異。對于普通的潷淅器,原料通過分離區中間的位于中心的進料管進入筒體。在該特別的潷淅器中,原料在末端并在出口的對側(1.)進入。其給出比普通潷淅器大幅增長的澄清/分離區的特征,并且利用機器整個可利用的長度(2.)。驅動器能給出高重力:對于小型機器10000g和對于高容量機器5?000至6?000g,促進非常精細、緩慢沉降的PPC無乳化地分離。濃縮的PPC將在進入擋板(3.)下之前經受最高的重力。PPC的不同液體層逐漸濃縮,PPC可單獨地在擋板下脫離,被重力加壓,被機器(4)排出。達約27-30%干物質的PPC濃度造成在運行/堅固性方面有效的下游處理,并且也經濟地考慮到PPC干燥成粉的產出和成本。同樣重要的是在該步驟中具有良好的分離,以得到無脂的水解產物,而不阻礙大分子能通過蒸發至大于60%的最終濃度使水解產物濃縮。

干物質基礎上PPC的脂類含量通過原料中脂類含量的季節性變化而反映,一般在50%上下。干重基礎上PPC中相比起商品磷蝦粉氟減少優選高于70%,更優選高于75%,最優選高于80%。

分離后和蒸發后CHF(濃縮的水解產物部分)中的干物質含量優選高于45%,更優選高于50%,最優選高于55%。干物質基礎上CHF中的脂類含量優選低于5%,更優選低于4%,最優選低于3%。干重基礎上CHF中相比起商品磷蝦粉氟減少優選高于85%,更優選高于90%,最優選高于96%。

當CHF具有低脂類含量和低水活度(aw<0.79)時,該部分可在4℃以下的溫度中儲存12個月以上,而沒有任何明顯的微生物生長或其他的產物降解。

海洋脂類的脂類氧化在冷凍儲存過程中也相對快地發生,其是為什么在漁船上對新捕獲的材料實施根據本發明所述方法的理由。PPC可被冷凍,但提供儲存穩定的產品的最佳工業成本有效的方式卻是將PPC干燥,優選以具有低溫(0-15℃,例如,1-10℃或2-8℃)的溫和的干燥方法,并且在惰性環境下。其給出對長鏈聚不飽和ω-3脂肪酸(n-3?LCPUFA)降低的氧化應激。冰凍干燥法也非常適合,因為其避免了產物的過度加熱。此外,改良的產品可通過真空(壓力...?mm?Hg)和低溫(在上述區間內)以及PPC的刮面干燥得到。

獨特的低含氟干燥PPC產品非常適于藥物生產、人類消耗——如營養品、食物成分產品、食物中一般和特殊成分的人類消耗。

干燥的PPC非常適于目標分離物的進一步下游處理,尤其因為水已被去除。其使隨后的提取過程與原料/解凍材料的提取相比明顯更加簡單和更加成本有效。

由于氧化產物在新鮮捕獲物中存在的初始值低,PPC粉的儲存穩定性格外良好。PPC粉優選在惰性氣氛中產生,在惰性氣氛下包裝,并在具有良好氧氣阻隔的包裝中,從而顯著延長儲存壽命期。

實施例:

在1-2℃的溫度下立即(捕獲后最多20分鐘)將10噸南極磷蝦捕獲物中的500kg部分通過切割刀切碎成3-6mm顆粒大小的塊,隨后立即加入500升淡水和磷蝦濕重的0.2%(w/w)量的堿性蛋白酶,然后加熱至溫度55-60℃。

允許酶在所述溫度下作用45分鐘。隨后該材料被送入潷淅器,該潷淅器在下列條件下運行:溫度:90℃,重力為1400g,進料速率為每小時1.2噸磷蝦/水/酶懸浮液,使含氟微粒與排出潷淅器的液態蛋白質部分分離。然后將該材料加熱至溫度93℃,從而終止酶水解,并使不溶性蛋白質與極性脂類一起變性/凝聚,用于隨后的分離。然后立即將液態蛋白質部分轉至由上述特殊設計的潷淅器(雙錐筒體離心機(sedicanter))進行的分離步驟,從水解產物中分離含有不溶性蛋白質和極性脂類濃縮物(PPC)的固相。

然后在氮氣氣氛下將PPC與食品級消結塊劑混合,在薄膜真空干燥器中干燥,并包裝在氣密袋中。將水溶性蛋白質(水解產物)和中性脂類相送入分離器,將中性脂類相從水解產物中分離。在氮氣氣氛下將油儲存在氣密容器中。

在氮氣氣氛下將水解產物連續送入快速蒸發器以脫水/濃縮,給出具有干重55-70%的濃縮水解產物部分(CHF),并儲存在氣密容器中。

典型的無脂南極磷蝦原料處理的質量平衡顯示在下列表I中:

表I.無脂南極磷蝦原料處理的質量平衡。

部分
???來自500kg磷蝦原料
????部分干重
PPC(磷脂/肽復合物)
???80kg
????28%
干燥的PPC(具有消結塊劑)
???25kg
????97%
水解產物
???770kg
????6,1%
CHF(濃縮的水解產物部分)
????78kg
????60%
含氟微粒(外殼和背甲碎片)
????45kg
????40%
中性油
????<5kg
????100%

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磷蝦 生產 蛋白質 濃縮物 減少 含量 方法
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