[发明专利]冰晶生长抑制剂

说明书

本发明的目标是冰晶生长抑制剂、该制剂的制备方法和生产食品中使用这种制剂的方法。

众所周知，冰晶生长抑制剂称作“热滞蛋白质”，具有结合冰晶和降低其生长的能力[《生物物理杂志》(Biophysical Journal)，1991年2月，第409-418页]。这种制剂的两个性能已经得到证实：它们具有降低溶液的表观凝结温度而不影响其解冻温度的能力，它们还具有抑制冰晶重结晶的能力[《低温生物学》(Cryobiology)25卷，1988年，第55-60页]。

此外，三种冰晶生长抑制剂特别被证实存在于北极和南极的某些鱼类体中(《FASEB杂志》1990年5月号，第2460-1468页)。这些制剂具有蛋白质或者糖蛋白类的结构。它们从这些鱼的血浆或血清中分离出来，然后提纯。但是它们也存在于其它的组织当中。

人们还知道，使用冰晶生长抑制剂来改善食品如冻结甜食、果冻或者新鲜食品如西红柿的质量。DNA设备技术公司合成了一种人造蛋白质，这是一种冰晶生长抑制剂，它与在很低温度下生长的某些鱼类或其它生物体内发现的很相似。[《食品加工》(Food Processing)1992年10月号，第55页]。

但是，当前还没有从绵鳚这种生活在挪威和波罗的海的鱼中分离出任何的冰晶生长抑制剂。

本发明的目标是提供一种新型的冰晶生长抑制剂，它具有明显的活性，特别适合使用于比如食品等产品的冻结或增稠。

为此，根据本发明的冰晶生长抑制剂是从绵鳚鱼中提取的制剂，其分子量为4-5.5kDa，可以通过如下的方法得到，即提取绵鳚的血清、分离血清蛋白、通过凝胶过滤分离出蛋白质和分离热滞后值为1-1.8℃的蛋白质部分。

此冰晶生长抑制剂优选具有1.3-1.5℃的热滞后值。

我们意外地观察到，当食品如冰、冻结甜食或果冻冻结时，这种冰晶生长抑制剂能够有效地降低冰晶的尺寸，这样就使这些食品的组织更加稠腻。

在后面的叙述中，将使用“晶体抑制剂”这个词表示“冰晶生长抑制剂”的意思。

在后面的叙述中，将使用“晶体的典型尺寸”这个词表示“最常见的冰晶尺寸”的意思。

在后面的叙述中，将使用“当量直径”这个词表示“具有和所考虑的晶体的形象相同表面积的圆的直径”的意思。

在制备按照本发明的冰晶生长抑制剂提取液的方法中，我们制备含有所述制剂的绵鳚鱼血清。

为此，例如可以提取绵鳚鱼的血液，可以将其冷却，可以回收含有冰晶生长抑制剂的绵鳚血清的表面浮液，然后可以冻结该表面浮液。

可以借助于处理过的毛细管，特别是用比如肝素钠处理过的毛细管来提取绵鳚鱼的血液。

可以将绵鳚鱼的血液冷却至0-5℃，特别是要抑制血液中所含的比如蛋白酶和肽酶的活性。

可以在0-5℃下，将绵鳚鱼血在1000-5000g的离心机中离心比如5-15分钟，以回收含有冰晶生长抑制剂表面浮液的绵鳚鱼血清。为此，可以使用比如Heraeus Minifuge GL型离心机，这是由Heraeus股份有限公司(23，Jeunes路，瑞士联邦-1227卡洛-维也纳)出售的。

可以在比如-15～-40℃的温度下冻结表面浮液。

本发明也涉及减小冰晶尺寸的方法，在该方法中，至少向食品中加入一份从绵鳚鱼中提取的冰晶生长抑制剂。特别可以在制备食品的过程中向食品中加入0.01-10％的根据本发明的冰晶生长抑制剂。

然后可以比如冷冻如此制备的食品。特别是可以冷冻至-15~-40℃。

借助于生物化学数据和借助于所测定的不同性能，特别是借助于后面的不同的测试方法，来更加详细地叙述本发明的晶体生长抑制剂。如无特别的说明，百分比都是重量百分比。

在绵鳚鱼血清存在下，在20％的蔗糖溶液中显示冰晶的结晶

制备6份各1mL的20％蔗糖溶液的试样，向其中加入不同浓度的含有晶体抑制剂的绵鳚鱼血清。

将试样保存在冰箱中，然后放在Polyvar型显微镜(这是Reichert-Jung公司的产品，地址Harnalser Hauptstrasse 219，AT-1170 Wien)下，借助于Lincam型温度控制器(Lincam科学仪器公司的产品，地址Epsom Down Metro Centre，Waterfield，Tadworth，Surrey，KT205HT-UK)将其迅速冷冻到-100℃的温度。

然后再将试样加热到-9℃的温度，在30-120分钟的时间间隔内，在Polyvar型显微镜下观察在如此制备的试样中得到的晶体的尺寸。