結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法
【專利摘要】本發(fā)明揭露一種結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法，該方法包含：對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行前處理步驟而獲得粗萃取物；以及將酵素加入粗萃取物中，并在0.2～400MPa的壓力下進(jìn)行水解，進(jìn)而取得水解萃取物。
【專利說明】結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法，特別是有關(guān)于一種將動(dòng)物組織置于特定壓力下以酵素水解而萃取得動(dòng)物性成份水解物的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]動(dòng)物性成份的水解物常廣泛的應(yīng)用于各種不同生技產(chǎn)品中，例如具有動(dòng)物性萃取物的食品、保健產(chǎn)品、化妝保養(yǎng)品、動(dòng)物萃取堆肥等等。因此，如何有效的制備質(zhì)量良好且濃度高的動(dòng)物性成份水解物也成為此產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中研發(fā)的重點(diǎn)。
[0003]舉例來說，現(xiàn)今常被稱為美容圣品的膠原蛋白，即屬動(dòng)物性成份水解物的一種。其中，膠原蛋白是一種非水溶性、纖維狀含醣蛋白質(zhì)，其占人體蛋白總量的1/3，主要分布于結(jié)締組織中，是構(gòu)成骨骼、軟骨、血管、皮膚等的基質(zhì)。由于膠原蛋白具有相當(dāng)多的功效，因此，膠原蛋白原料常見于口服營養(yǎng)品或保養(yǎng)化妝品中，起初其大都從牛、豬、羊、禽鳥類等動(dòng)物組織萃取。但是這些動(dòng)物可能具有狂牛癥、口蹄疫及禽流感等疾病，因此，魚皮和魚鱗膠原勝肽也逐漸被應(yīng)用于機(jī)能性保健食品中。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)利用魚鱗萃取膠原蛋白時(shí)，會(huì)先對(duì)魚鱗原料進(jìn)行水洗，后續(xù)再經(jīng)過酸浸泡、酵素水解等流程。由于魚鱗不易水解，因此某些現(xiàn)有技術(shù)還會(huì)在酸浸泡之前、后對(duì)魚鱗進(jìn)行100~121 °C的高溫蒸煮30分鐘，以利使魚鱗原料產(chǎn)生水解。然而，魚鱗原料經(jīng)過高溫蒸煮后，不僅會(huì)造成萃取物營養(yǎng)價(jià)值流失，亦可能產(chǎn)生口感不佳等問題。
[0005]另外，傳統(tǒng)的萃取方法常需要較長的時(shí)間以及大量的人力，且有機(jī)溶液的使用亦會(huì)造成環(huán)保問題。況且，傳統(tǒng)萃取方法也具有萃取效率低、萃取物的營養(yǎng)價(jià)值不高的缺點(diǎn)。因此，研發(fā)出可針對(duì)各種動(dòng)物組織且具有高萃取效率以及萃取濃度的萃取方法必定可為相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)帶來裨益。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明其中一目的就是在提供一種結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法，其包含:對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行前處理步驟而獲得粗萃取物；以及將酵素加入粗萃取物中，并在0.2~400MPa的壓力下進(jìn)行水解，進(jìn)而取得水解萃取物。其中動(dòng)物組織可包含動(dòng)物表皮組織或肉品組織。
[0007]較佳地，在本發(fā)明所揭示的萃取方法中，前處理步驟可更包含以預(yù)設(shè)濃度的食鹽水對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行清洗；利用除腥劑對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行除腥處理；以及對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行酸洗，進(jìn)而取得粗萃取物。
[0008]最適地，水解步驟可包含將粗萃取物以1:3~1:200的比例加入溶液中，并置于10~70°C的水解溫度下水解2~48小時(shí)。其中，溶液可為醋溶液或水。
[0009]最適地，酵素可包含復(fù)合蛋白酶(protamex)、堿性蛋白酶(alcalase)、木瓜蛋白酶(papain)、風(fēng)味蛋白酶(f Iavourzyme)、胰蛋白酶(trypsin)、鳳梨蛋白酶(bromelain)、胃蛋白酶(pepsin)、綜合蛋白酶、膠原蛋白酶、醣類分解酶、半乳糖酶、淀粉酶、雙醣酶、葡萄醣酶、葡聚糖酶、或幾丁質(zhì)酶。其中，酵素濃度可為0.0Ol~10% w/Vo
[0010]本發(fā)明所揭示的萃取方法可更包含高壓殺菌或高溫殺菌的殺菌步驟。高壓殺菌可于200~800MPa壓力下進(jìn)行殺菌I分鐘~30分鐘，而高溫殺菌可于在60~150°C溫度下進(jìn)行I秒~2小時(shí)。
[0011]最適地，在本發(fā)明所揭示的萃取方法中，動(dòng)物表皮組織可包含取自于鱸魚、吳郭魚、風(fēng)目魚、鯖魚、鰹魚。
[0012]最適地，本發(fā)明所揭示的萃取方法可更包含使用助濾劑對(duì)水解萃取物進(jìn)行過濾處理。
[0013]承上所述，依本發(fā)明結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法，其可具有一或多個(gè)下述優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)本發(fā)明的方法是為在高壓下使用酵素水解動(dòng)物組織的物理與化學(xué)性并行的方法，藉此可提高水解萃取物中活性物質(zhì)的濃度。
[0015](2)本發(fā)明的方法可針對(duì)不同的動(dòng)物組織以不同的壓力搭配酵素進(jìn)行水解，因而可廣泛地用于不同種類的動(dòng)物組織萃取，進(jìn)而應(yīng)用于各種保健食品或化妝保養(yǎng)品的研發(fā)。
[0016](3)本發(fā)明的方法所使用的溶劑為水或醋溶液，相較于傳統(tǒng)使用有機(jī)溶劑的方法更為環(huán)保。
[0017](4)本發(fā)明的方法不需使用高溫處理，因此可避免萃取物營養(yǎng)價(jià)值流失或口感不佳等問題。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018]圖1一為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法的流程圖。
[0019]圖2—為本發(fā)明的方法中的前處理步驟的流程圖。
[0020]圖3—為本發(fā)明的方法中藉由萃取高壓對(duì)粗萃取物進(jìn)行酵素水解步驟的流程圖。
[0021]【符號(hào)說明】
[0022]SI ~S3、S11 ~S17、S31 ~S33:步驟【【具體實(shí)施方式】】
[0023]本發(fā)明將藉由下列較佳實(shí)施例及其配合的圖式，作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。需注意的是，以下各實(shí)施例所揭示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是為便于解釋本案技術(shù)特征，并非用以限制其可實(shí)施的態(tài)樣。
[0024]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法的流程圖，以下將參閱圖1詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0025]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的萃取方法是先對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行前處理步驟而獲得粗萃取物(步驟SI)。其中，動(dòng)物組織可包含動(dòng)物表皮組織，例如魚皮、雞皮、豬皮或其類似組織；或肉品組織，其可取自于雞、鴨、豬、牛、羊、甲魚、魚類等。然本發(fā)明并不限于此。
[0026] 接著將酵素加入粗萃取物中，并在0.2~400MPa的壓力下進(jìn)行水解，進(jìn)而取得水解萃取物(步驟S3)。在此可根據(jù)所欲萃取的活性物質(zhì)而調(diào)整所使用的酵素種類，例如酵素可包含復(fù)合蛋白酶(protamex)、堿性蛋白酶(alcalase)、木瓜蛋白酶(papain)、風(fēng)味蛋白酶(flavourzyme)、胰蛋白酶(trypsin)、鳳梨蛋白酶(bromelain)、胃蛋白酶(pepsin)、綜合蛋白酶、膠原蛋白酶、醣類分解酶、半乳糖酶、淀粉酶、雙醣酶、葡萄醣酶、葡聚糖酶或幾丁質(zhì)酶，且酵素濃度可為0.001~10% w/v0但，本發(fā)明并不限于此。
[0027]另在步驟S3的水解步驟中，更包含將粗萃取物以1:3~1:200的比例加入一溶液中，并置于10~70°C的水解溫度下水解2~48小時(shí)。在此,溶液可包含水或醋溶液。
[0028]在本發(fā)明的萃取方法中，更可包含利用高壓殺菌處理或高溫殺菌對(duì)水解萃取物進(jìn)行殺菌處理。其中，高壓殺菌可于200~800MPa的壓力下進(jìn)行殺菌I分鐘~30分鐘。而高溫殺菌是于60~150°C的溫度下進(jìn)行I秒~2小時(shí)。
[0029]另外，在本發(fā)明的萃取方法中，更可包含以助濾劑(例如:硅藻土)對(duì)水解萃取物進(jìn)行過濾處理。
[0030]參閱圖2，其是本發(fā)明萃取方法中的前處理步驟的流程圖。在此，將以萃取魚皮中的膠原蛋白作為范例而詳細(xì)說明本實(shí)施例。但是，本發(fā)明并不限于此。其中，魚皮可取自于各種魚類，例如:鱸魚、吳郭魚、虱目魚、鯖魚、鰹魚等。此外，可用于萃取膠原蛋白的魚皮泛指魚類的表皮、真皮及其衍生物。因此，俗稱的魚皮或魚鱗均屬于此處的魚皮。
[0031 ] 在前處理步驟中，本發(fā)明的萃取方法是先以清水對(duì)魚皮進(jìn)行水洗(步驟SI I)，例如，以自來水對(duì)魚皮水洗約 15至30分鐘。接著，以預(yù)設(shè)濃度的食鹽水對(duì)魚皮進(jìn)行水洗(步驟S13)。預(yù)設(shè)濃度的食鹽水為百分比濃度介于2%至6%的食鹽水。利用食鹽水對(duì)魚皮進(jìn)行水洗時(shí)，動(dòng)物組織與食鹽水之間的比率約為1:2至1:20(W/V)之間。此外，以食鹽水沖洗的次數(shù)可為復(fù)數(shù)次數(shù)，且沖洗期間也可能不同。例如:利用食鹽水沖洗魚皮兩次，每次沖洗的期間約5至15分鐘。
[0032]接著以除腥劑浸潰魚皮約I~20小時(shí)(步驟S15)，其浸潰的次數(shù)可為I~3次，而后經(jīng)清水沖洗后再進(jìn)行酸洗而獲得粗萃取物(步驟S17)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)魚皮進(jìn)行酸洗處理時(shí)，可以利用濃度為2%~30%的醋、檸檬酸、蘋果酸等酸性物質(zhì)，浸泡魚皮約0.1~4小時(shí)。待酸洗步驟完成后，以清水再度沖洗魚皮，以去除含腥味的溶液。
[0034]之后，再將溶液(例如:醋或清水)加入承裝除腥后魚皮的容器中，使其在低溫下(O~25°C )浸潰約0.1~24小時(shí)。其中，除腥后魚皮與溶液的比率約為1:3~1:200，并調(diào)整酸堿值(pH值)至I~4或5~9之間。
[0035]接著，再對(duì)浸潰后的魚皮進(jìn)行后續(xù)的均質(zhì)處理，也就是將魚皮打成泥狀或使其乳化成為粗萃取物。其中，進(jìn)行均質(zhì)處理的時(shí)間約為I~30分鐘。
[0036]請(qǐng)參閱圖3，其是藉由萃取高壓對(duì)粗萃取物進(jìn)行酵素水解，并據(jù)此而產(chǎn)生水解萃取物的步驟的流程。亦即，針對(duì)圖1中所示之步驟S3，再做進(jìn)一步說明。在此，使用萃取魚皮中的膠原蛋白作為范例而詳述。但是，本發(fā)明并不限于此。
[0037]如圖3所示，將酵素加入經(jīng)由前處理步驟所獲得的粗萃取物中，以獲得一混和物(步驟S31)。在此，粗萃取物為已經(jīng)由醋浸泡的魚鱗，由于已有一部分膠原蛋白因酸處理而萃出，故其即為酸粗萃取膠原蛋白；接著將混和物置于真空袋中封口，并施予高壓處理以獲得膠原蛋白水解萃取物，也就是膠原蛋白勝肽(步驟S33)。
[0038]在步驟S33中，高壓處理的壓力介于0.2~400MPa之間，并在10~70°C的溫度下進(jìn)行2~48小時(shí)。[0039]另外，在本發(fā)明的萃取方法中，亦可選擇性的采用除腥劑和助濾劑(例如:硅藻土)去除魚皮的腥味。例如:利用助濾劑而對(duì)膠原蛋白水解萃取物進(jìn)行過濾處理，連帶地去除膠原蛋白水解萃取物的腥味。
[0040]相較于在常壓狀態(tài)下進(jìn)行水解的現(xiàn)有技術(shù)，在水解過程中采用萃取高壓時(shí)，產(chǎn)生的膠原蛋白水解萃取物不會(huì)有異味，口感較佳。
[0041]此外，藉由結(jié)合酵素與高壓的萃取方法，即使是質(zhì)地較為堅(jiān)硬的魚鱗，其保護(hù)層也將被破壞。根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，采用現(xiàn)有技術(shù)方式而對(duì)魚皮萃取膠原蛋白時(shí)，只能萃取出1%的可溶性固形物(BriX)含量。然而，根據(jù)本發(fā)明所揭示的結(jié)合酵素與壓力的萃取方法所萃取的水解萃取物，則可萃取出2.2%的可溶性固形物。也就是說，通過本發(fā)明的酵素結(jié)合高壓的萃取方式，可以自魚皮中多萃取出2倍以上的可溶性固形物。
[0042]由此可知，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可使魚皮被水解的程度較高，因而能夠萃取出較為完整的膠原蛋白成分。且本發(fā)明的實(shí)施例的萃取率高，而所獲得的小分子勝肽的量也較多。
[0043]由于膠原蛋白勝肽的分子量大小會(huì)影響經(jīng)腸道與皮膚吸收的速率，當(dāng)膠原蛋白勝肽的分子量越小時(shí)，腸道吸收進(jìn)入血液代謝及穿越皮膚屏障的速率越快，越能活化真皮層的纖維母細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)膠原蛋白的生合成。采用本發(fā)明的構(gòu)想時(shí)，自魚皮所萃取出的膠原蛋白經(jīng)由酵素水解可提高其水溶性且其分子量變得較小而亦能增加腸道吸收的速率。
[0044]再者，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還可以搭配高壓殺菌的處理流程，使得膠原蛋白的萃取流程完全不需要使用高溫，因此可應(yīng)用于生產(chǎn)高生物利用性的未變性膠原蛋白，此萃取技術(shù)更可提升整體的 營養(yǎng)與健康的價(jià)值。
[0045]在另一實(shí)施例中，將以甲魚做為動(dòng)物組織的范例進(jìn)行萃取。在本實(shí)施例中，將整只甲魚經(jīng)切塊或破碎后加入適當(dāng)?shù)乃?比例:1:0~1:200)，接著加入酵素后，裝袋封口而獲得一混合物再置于0.2~600MPa的壓力及I~80°C下的水浴槽中進(jìn)行水解反應(yīng)。
[0046]接著，加熱以使上述酵素失活，經(jīng)由冷卻槽冷卻后進(jìn)行過濾。在此，可使用助濾劑，如硅藻土、或一般濾紙進(jìn)行過濾。其次，再在高壓或高溫下進(jìn)行殺菌，高壓殺菌可在I~1000MPa的壓力下在I~100°C溫度進(jìn)行I秒~24小時(shí)，而高溫殺菌是在60~150°C的溫度下進(jìn)行I秒~2小時(shí)。藉此以獲得甲魚水解萃取物。
[0047]將以上述方法所萃取出的甲魚水解萃取物與市售鱉精中的可溶性固形物與勝肽含量進(jìn)行比較，其比較結(jié)果如表一所示:
[0048]表一
[0049]
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)合壓力與酵素萃取動(dòng)物性成份水解物的方法，其特征在于包含: 對(duì)一動(dòng)物組織進(jìn)行一前處理步驟而獲得一粗萃取物；以及 將一酵素加入該粗萃取物中，并在5~400MPa的壓力下進(jìn)行水解，進(jìn)而取得一水解萃取物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該動(dòng)物組織包含一動(dòng)物表皮組織或一肉品組織。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該前處理步驟包含下列步驟: 以一預(yù)設(shè)濃度的食鹽水對(duì)該動(dòng)物組織進(jìn)行清洗； 利用一除腥劑對(duì)該動(dòng)物組織進(jìn)行除腥處理；以及 對(duì)該動(dòng)物組織進(jìn)行 酸洗，進(jìn)而取得該粗萃取物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于該水解步驟更包含將該粗萃取物以1:3~1:200的比例加入一溶液中，并置于10~70°C的水解溫度下水解2~48小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于該溶液為醋溶液或水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該酵素包含復(fù)合蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、胰蛋白酶、鳳梨蛋白酶、胃蛋白酶、綜合蛋白酶、膠原蛋白酶、醣類分解酶、半乳糖酶、淀粉酶、雙醣酶、葡萄醣酶、葡聚糖酶或幾丁質(zhì)酶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該酵素的濃度為0.001~10% w/Vo
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于更包含一殺菌步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于該殺菌步驟包含高壓殺菌或高溫殺菌。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于該高壓殺菌是在200~SOOMPa的壓力下進(jìn)行殺菌I分鐘~30分鐘。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于該高溫殺菌是在60~150°C的溫度下進(jìn)行I秒~2小時(shí)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于該動(dòng)物表皮組織是包含取自于鱸魚、吳郭魚、風(fēng)目魚、鯖魚、或鰹魚。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于更包含使用一助濾劑對(duì)該水解萃取物進(jìn)行過濾處理。
【文檔編號(hào)】C12P21/06GK103966295SQ201310223391
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】陳冠文, 廖國榮 申請(qǐng)人:金利食安科技股份有限公司