（食品科学专业论文）带鱼下脚料水解蛋白的制备及其利用研究.pdf

摘要 带鱼下脚料水解蛋白的制备及其利用研究 食品科学专业硕士研究生张晓敏 指导老师邓尚贵教授 摘要 本文以带鱼下脚料为主要研究对象，进行水解蛋白的制备，并对其水解液脱腥和应用进 行研究，为开发和利用带鱼下脚料水解蛋白提供了科学的理论依据。实验结果如下： 1 带鱼下脚料的基本组成成分为，蛋白质含量为1 6 4 4 ，脂肪为1 7 8 3 ，水分为7 5 5 0 ， 灰分为1 3 。8 5 2 单酶水解实验 在实验中，采用木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、风味酶、中性蛋白酶、胰酶分别对带鱼下脚料 进行水解。采用正交实验进行实验设计，考察温度、时间、酶用量、p h 值、液固比这五因素 对酶水解的影响。通过对各水解结果的分析，确定了各酶水解的最适条件，筛选出木瓜蛋白 酶和胰蛋白酶两种作为最优酶进行双酶水解实验。 3 复合酶水解实验 在实验中，采用两种最优酶对带鱼下脚料进行双酶水解。通过正交实验设计，考察温度、 总酶量、p h 值和时间这四因素对酶水解的影响。通过对水解结果的分析，确定了双酶水解的 最适条件，取得了更好的水解效果。以木瓜蛋白酶为主要酶的正交结果初步确定最适温度为 5 5 ，最适时间6 h ，最适酶量4 ，最适p h 7 5 。通过方差分析可知，温度和加酶量具有极显 著性影响。 4 酸解实验 为了与酶解实验对比水解效果，我们还进行了酸解实验。在实验中采用盐酸对带鱼下脚 料进行水解，采用正交实验设计，考察温度、h c l 浓度、时间、h c l 用量这四因素对水解的影 响。通过对各水解结果的分析，盐酸水解带鱼下脚料的最适条件是温度9 5 ，浓度是6 m 0 1 l ， 时间是6 h ，盐酸：原料= 6 ：1 。带鱼下脚料经酸解以后得到的水解液呈棕黑色，虽然盐酸水解 得到的水解度很高，但盐酸水解的条件极端，水解产物中的营养成分被严重破坏，所以本文 研究的主要目的是将酸解和酶解进行水解度的对比。 5 脱脂处理 分别用异丙醇、正己烷、乙酸乙酪3 种溶液萃取法进行脱脂并比较其脱脂效果，确定了 乙酸乙酯为最佳脱脂试剂。 西南大学硕士学位论文 6 脱腥处理 主要针对带鱼下脚料经水解蛋白的腥味较重进行脱腥处理，通过感官评价比较b 一环糊 精、明胶、淀粉和活性炭四种处理，确定了活性炭为最佳，并以蛋白质损失率、腥味值为考 察目标，通过单因素和正交实验相结合对水解产物的脱腥处理进行研究，最后确定了活性炭 温度6 5 ，时间4 0 i i l i i l ，用量o 3 ，此时不仅蛋白质损失少，而且还可以使腥味变轻。活性 炭不但可以脱腥，而且还可以脱苦脱色，经活性炭处理过的水解液颜色透亮，提高了水解蛋 白的品质。 7 对带鱼下脚料的复合酶水解物的乳化性、起泡性及泡沫稳定性进行了研究，为带鱼下 脚料水解物的合理应用提供研究依据。以及初步研究了水解物在油脂体系中抗氧化性能，复 合水解物对油脂体系具有抗氧化性能。 8 以嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌两菌种按1 ：1 比例的乳酸菌发酵带鱼下脚料水解液 的研究，确立了最适发酵条件：接种量为2 、蔗糖添加量为l 、发酵温度是4 2 、发酵时 间3 6 h 。不但将腥味除去，而且还改善了水解液的风味。 关键字：带鱼下脚料水解蛋白抗氧化性 a b s r l a c t s t l l d yo np r e p a r a t i o no f p r o t e i nh y d r o l y s a t ea n d u t i l 娩a t i o nf r o mf i s hw a s t eo fh a i r t a i l m a s t e r ：z h a n g ) ( i a o i i l i n a d v i s o r ：p r o f d e n gs h a n g g u i a b s t r a c t n 圮p a p _ c rs t u d i e d0 np r e p 觚a t i o no f p 内t e i nh y d r o l y s a t ef b m f i s hw 勰t eo f h a i r t a i l ，d e o “勰硒n 锄du t i l 屯盈t i o no f h y d r o l y s a t ew l l i c hw i l lp r o v i d er e 弱o n a b l ea n ds c i 明虹f i cb 舔i s t h er u l t ss h o w e d 勰f o l l o w s ： 1 1 1 i ec 硼t i 鼬to ft o t a lp r 0 蜮n 鲰n 触w a s l co fh a i f t a i 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o l i 】：b i i l i r l go n l l o g o i 硌1 t h r o u g l lm e 甜l a l y s i so fe x p e r i m e n t a ld a t a ，也e0 p t i i i l a l c o n d i t i o nw e r ed e t e 玎i l 硫d 1 1 1 et e m p e r a t u r e5 5 ，t i m e6 h m e 锄。喇o fe n z y i i l e4 p h 砌u e7 5 i t s h o w e dt h a tt l l et e m p e r 姗锄d 廿l e 孤1 1 0 啪to f e l 挖y m ew 罄r e m a d k a b l ei k t o ri 1 1t l l e 汹tt h r o u g hm e v a r i 雏c ea 1 1 a l y s i s 4 。a c i dh y d r 0 1 y s i s t h ce x p e r i m e n to f i dh y d r o l y s i sw 於s t i l d i e di i l0 r d 盯t 0c o 呷a r em ee 位c to f h y d r o l y s i s t t l e m o d0 nh y d r o l y s i si h 甲a c t t h ee 疵c t0 ft e m p 咖r e ，m ec o n c e 仰陷l t i o no fa c i d ，t i m ea n da c i d 锄o u n to nh y d r o l y s i sw e r es 抛d i e dm r o u g l lt l l em e t l l o do fo m l 0 9 0 n a lt r i a l s 。1 1 l 】r o u g ht i l e 锄面y s i so f e x p e 血n t a ld a 舾，t l l e0 p t i m u mc o n d i t i o no fa c i dh y d r 0 1 y s i sw 勰d e t e m l i l l e d ，t l l et e i n p 咖 9 5 ，m ec o n c e n 的t i o no fh c l6 m o l l ，t i m e6 h ，h c i l u t i o 砒u b s t r a t e 瑚瓜o6 ：1 t h ed e g r e eo f h y d r o l y s i sa tt l l i sc o n d i t i o ni sv e 叮l i i 曲吐屺c o n d i t i o no f i dh y d r o l y s i sw 弱啦- 0 r b u t 吐l e 伽t r i 饥t c o n t e n to fp r o d u c tw 舔n e a r l yd e s 缸- o y e d ，a n dt l l ec o l o l l ro fb 舭l y s a t ew 弱c h o c o l a cb r o w n s o 也e m a i l lp u r p o s eo fm i sp a p 盯i st 0c o m p a 托w i l 伽固彻鲥ch y d r o l y s i s m 西南大学硕士学位论文 5 d e g 陀弱i i l g 臼_ e a 仃m n t i s 叩r o p 锄o l ，h e x 锄e ，鼬y 1a c e t a t ew e 咒憾e d 雏e x 臼佻觚t 0d e g 弱e 锄dc o 玎叩a 奶t l ll l l e s e d e g r e 鹊i i l ge 任e c t1 1 e s p e c t i v e l y t h eo p t i i i m md e g r e 铺i i l g 托a g e n tw 弱i 油【y la c e t a t e 6 d e 0 “z i r l g 仃e a t m 肌t 1 1 1 i sr e 驼a r c hw 舔i 腿i i l l yt os t u d yo nf i s h ys m e no f p 内t e i l lh y d r o l y s a t e0 ff i s h 硼峪t e 妇l h 乏l i r t a i lb ys e n s o d re v a l 嘣o n ，s p e c t i v e l yu s i n gt h ep - c y c l o d e 加n ，( 论l a t i i l ，h 甜l da c 虹v a t e d c a 而o ni i lo f d 【e rt 0d e d o r i 髓t 量l i ss m e l l ，i i l 、，e s t i g a t e d 恤p r o t e i i ll o s sm t ea n df i s h ys m e u 觚dt 1 1 e 0 i 炬l m u nw 嬲a c t i v a t e dc a r b o n ，a d o p t e ds i n g l e f a c t o r 甜l do n l l o g o n a l e x l 抡r 加1 e n tm e l o d ，t 1 1 e t 唧馓嘶6 5 ，t i 雠4 0 i i l i i l ，她c o n t e n to fa c t i v a t e dc a r b o nw 嬲o 3 u n d e r “sc o n m t i o n ，n o t o i l l yr e d l l c em ep r o t e i i ll o 豁m t e b u ta l s om a k em eh y d r o l y s a t eb e c a m el i g h t i ts h o w e dt l l a t l e a c t i v a t e dc a r b 叩c 锄m a ：k em ec o l o l l ro fh y d 1 y s a t eb e c 锄圮c l e 盯a n dc 锄b ed e b i t t 喇盟da n d d e c 0 1 e d 1 k 删i 够o f p r 咖i i lh y d r o l y s a t ew a si m p r o v e d 7 1 kp a p e rs t u d i e d 强把e m u l s i f 3 l r i i l gp r o p e 峨f 0 粗1 a b i i 姆a n df 0 锄s t a b i l i t y 劬mp r o t c i l l h y j 如l y s a t eo ff i s hw a s t e 台锄蜥砌j lw l l i c hw i l lp r 0 、r i d ep r o l ，e 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学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：留不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：舔幽饧：义 签字日期：劢槠年6 月甲日 b 厂 瓢鼍厂9 舀溯 备 嘲 蛰 明 稚 字 第l 章文献综述 第l 章文献综述 1 1 带鱼简介 学名带鱼，科属：带鱼科英文名：6 咖加1 1 1 日文名：夕于才拉丁文名：确c h i l m 璐h 舳m e l a 地方名：牙带、白带鱼、刀鱼、鳞刀鱼、柳带、裙带、脚带、青棕带、带条鱼。形态特征： 体显著侧扁，延长成带状，尾细长如鞭，一般体长6 0 1 2 0 厘米、体重2 0 0 4 0 0 9 。头窄长而侧 扁，前端尖突，两颌牙发达而尖锐。眼大、位较高、眼间隔平坦、中间微凹。体表光滑，鳞 退化成表皮银膜，全身呈富有光泽的银白色，背部及背鳍、胸鳍略显青灰色。背鳍长，起点 于鳃孔后上角沿背部齐长，臀鳍不明显，只有鳍棘刺尖外露。无腹鳍。带鱼广泛分布于世界 各地的温、执带海域。我国沿海均产之，是我国四大经济鱼类之一，浙江嵊山渔场是带鱼的 最大产地，其次是福建的闽东渔场。产季主要渔获期为春、冬两个汛期。北方海域以6 月份 为旺汛期；东海各渔场以1 1 月至翌年2 月份为旺汛期。主产于山东半岛、浙江沿海、福建和 广东。带鱼味道鲜美，营养丰富，鲜食、腌制、冷冻均可，深受人们欢迎。输往国别和地区： 日本、香港、澳门。出口口岸：辽宁、河北、天津、山东、江苏、浙江、福建、广东。 营养价值：带鱼含有丰富的优质蛋白质，而且易于消化吸收；带鱼脂肪含量高于一般鱼 类，且多为不饱和脂肪酸；带鱼全身的鳞和银白色油脂层中含有6 硫代鸟嘌呤，这是一种抗 癌成分；带鱼含有丰富的微量元素，尤其钾、硒、钙、磷、镁含量较高。带鱼含有的不饱和 脂肪酸有降低胆固醇的作用；所含镁元素对心血管有很好的保护作用；常吃带鱼还有养肝补 血、泽肤润发的功效7 5 1 。 表1 1 带鱼的一般组分含量( ) t a b l e l 一1 t h cb a s i c c o i i l p o s i t i o no f h a m i l 畅) 1 2 鱼品下脚料的研究进展 我国渔业总产量已连续1 1 年居世界首位，2 0 0 0 年产量就已经达到4 2 7 9 万吨，约占世界渔业 总产量的近l 3 ，人均年水产品占有量达到3 3 8 k g 。 鱼品在加工过程中会产生大量的下脚料( 包括鱼头、鱼皮、鱼鳍、鱼尾、鱼骨及其残留鱼 肉) ，其重量约占原料鱼的4 0 巧5 【l 】。这些下脚料中含有丰富的蛋白质、脂肪、矿物质，如 果不加以利用，将造成资源的极大浪费。综合利用这些原料，将为我国鱼类资源的利用开辟 新的途径【2 】。 西南大学硕士学位论文 在我国，鱼类加工下脚料的利用途径主要包括：( 1 ) 加工成饲料鱼粉：( 2 ) 鱼头、鱼 鱼骨加工成鱼骨糊、鱼骨粉、鱼香酥；( 3 ) 从鱼内脏中提取鱼油，提炼e p a 、d h a 制品； ( 4 ) 从鱼鳞中提取鱼鳞胶；( 5 ) 鱼皮制革；( 6 ) 鱼肚( 鱼鳔经清洗浸洗干燥而成) 的加工。 但是随着食品科技和水产加工业的发展，人们对鱼类加工的附加值提出了更高的要求；而且 随着人们生活水平的提高诸如鱼骨糊等低附加值的产品己不能满足人们对“完美”饮食的追 求。另外，人口的增长，食物资源的日益短缺要求我们必须综合利用现有资源，提高鱼体的 利用价值，因此鱼加工废弃物的开发利用越来越受到重视，吸引了化学化工、食品、生物、 医药、环境保护等众多领域的学者【3 】。 1 2 1 下脚料中蛋白质的利用【4 9 】 我国蛋白质资源比较紧缺，大力开发和合理利用蛋白质资源显得非常必要。近来的研究 表明以数个氨基酸结合而成的低肽有比氨基酸更好的消化吸收性，且营养和生理效果更为优 越。水解蛋白是一种优质的蛋白资源，蛋白质水解物的主要成分是氨基酸、小分子多肽和呈 味核苷酸等。鱼类下脚料中含有丰富的蛋白质，如何充分利用这些低价的蛋白质资源一直受 到广大学者的关注。现在对蛋白质的利用途径主要有两种：碱式提取0 将蛋白质用酶水解 并回收其水解产物。近几年来，国内不少学者对鱼类加工下脚料的综合利用进行了探讨。主 要是利用酶法提取蛋白水解物，积累了大量的技术经验，为综合利用开辟了新的途径。余杰【5 】 等人研究了酶解鳗鱼头提取水解鱼蛋白及在海鲜调味料中的应用。双酶水解的最适条件为： 温度5 0 、p h 7 o 、加酶量为中性蛋白酶：木瓜蛋白酶6 0 u g ：4 0 u g 、水解时间4 5 h 、料液比1 ： 1 1 1 5 ，水解鱼蛋白中粗蛋白含量达8 7 6 3 ，蛋白质收率3 7 1 。确定了以水解蛋白为基料 制备风味调料的最适配方，产品具有营养价值高，海鲜风味浓郁的特点。曾世祥【6 1 等人采用蛋 白酶水解罗非鱼下脚料，对蛋白酶进行筛选，并对酶解的工艺条件进行优化研究，获得的水 解物含有丰富的营养物质。为进一步开发和利用水解蛋白提供了依据，b e i l i a k i i l ( 1 9 9 7 ) 研究 了牙鳕的废弃物的利用，将其废弃物( 包括鱼头、皮、骨、内脏和肌肉组织) 绞碎，分别用 中性和碱性蛋白酶水解，选择了最优酶和最佳水解条件，所得产物蛋白质含量高( 7 9 9 7 ) ， 氨基酸组成与肌肉十分相近。 1 2 1 1 可溶性食用鱼蛋白粉 可溶性食用鱼蛋白粉具有营养丰富、水溶性好、易于消化吸收等优点，可用作氨基酸强 化食品基料、奶粉代用品，也可开发营养汤、调味品及鱼蛋白饮料等产品。它是医治小儿因 消化不良引起腹泻的有效药物，还可作为癌症或手术后进食困难的病人所食流质提供蛋白源。 该产品制取方法很多，如酶法水解、酸水解、碱水解、酒精萃取脱脂等，其中尤以酶法制取 为佳。酶法制取的鱼蛋白粉不仅能保持鱼固有的营养成分，而且口感好，易溶解，是近期国 外发展起来的一项新技术。 2 第1 章文献综述 ( 1 ) 工艺流程 原料处理一酶解_ + 离心过滤_ 鱼蛋白水解液叶脱色+ 真空干燥_ 粉碎_ + 成品。 ( 2 ) 工艺过程 用加工后下脚料中的鱼碎肉、鱼头、鱼尾为原料，洗净后加水捣碎。取捣碎的鱼浆至反 应锅中，加水调p h 值至6 5 7 5 ，且使固液比为5 ：8 ，加l 2 蛋白酶，在4 5 6 0 条件下反 应2 4 h ，加热煮沸l o m i n 使酶失活，经离心过滤，滤渣弃去( 作肥料或饲料) ，得鱼蛋白水 解液。用每升1 0 9 的活性炭在6 5 下脱色3 0 m i i l ，在5 0 5 5 下真空干燥，经球磨机粉碎，过 2 0 0 目铜筛即得可溶性食用鱼蛋白粉。 1 2 1 2 液体鱼蛋白饲料 液体鱼蛋白饲料不但营养丰富，而且它的蛋白质是以多肽和氨基酸的形式存在，更利于 动物消化吸收。该饲料制取方法有糖蜜发酵法( 利用甘蔗制糖的下脚料) 、酸化法、碱化法 等。酸化法生产方法如下 ( 1 ) 工艺流程 原料处理- 酸化_ + 液化- 成品_ 贮存 ( 2 ) 工艺过程 液体鱼蛋白饲料是以失去食用价值的变质鱼、低质小杂鱼、鱼头、内脏等为原料，用锤 式捣碎机捣碎，将捣碎的原料置于耐酸的容器中，加入体积浓度为8 5 的甲酸，用量为原料 重的3 5 ，酸化后的原料p h 值必须低于4 。经酸化的原料置于耐酸的液化池内进行液化。液 化时间因温度和原料的不同而异，一般3 0 3 5 条件下一二天即可。将液化后的鱼蛋白饲料 贮存在耐酸的有盖容器内，室温下保存期为1 2 年。 1 2 1 3 胶原蛋白 我国的胶原蛋白产品通常从含有结缔组织的屠宰动物废料中制取的，水产动物皮中胶原 蛋白的利用一直是空白的。水产动物胶原与猪等陆生动物胶原蛋白相比，胶原蛋白的特性、 组成及溶液性质都存在显著不同。陈申如嘲等人对几种鱼皮胶原蛋白进行研究，旨在为鱼皮胶 原蛋白的开发及应用提供科学依据。分别对鲨鱼、鲢鱼、草鱼、罗非鱼鱼皮的胶原蛋白进行 提取、纯化并进行s d s 2 p a g e 电泳分析，对它们的酶解性质进行研究。结果表明，提取的胶原 蛋白有较高纯度，是典型的i 型胶原蛋白。4 种鱼皮胶原蛋白均能被胰蛋白酶和蛋白酶脉解， 两种酶酶切位点有差异。不同鱼种鱼皮胶原蛋白的一级结构不同。其实验的酶解条件也是适 宜的。 1 2 2 鱼粉的加工 鱼粉生产方法因国家、地区，原料种类及数量的不同而有较大的差异，其共同的机理是 3 西南大学硕士学位论文 脱水( 干燥) 、脱油的过程【1 0 1 。 一般来说，鱼粉的原料主要是经济价值比较低的鱼类和原料鲜度比较差的鱼类以及水产 品加工的废弃物，包括鱼头、骨和内脏等。根据鱼粉色泽的深浅可将其分为二类，一类为白 色鱼粉，色泽较淡，一般由白色肉原料加工而成，因其含脂量较低，蛋白质含量高，故鱼粉 质量较好，易于贮藏；另一类为褐色鱼粉，色泽较深，含脂量相对较高，捕捞后需立即加工， 否则脂肪氧化易导致产品质量下降，也不易保藏。然而由于这类产品经济价值较低，捕捞量 大，故生产成本较低。而利用内脏废弃物生产的鱼粉也属褐色鱼粉，蛋白质含量相对较低【l 。 世界上鱼粉生产普遍采用湿压榨法或称湿法。将原料蒸煮后，经压榨分离出大部分油脂 和水分，再进行干燥，这样避免了油脂氧化，鱼粉和鱼油的质量都好。湿法尤其适用于多脂 鱼类。湿法生产中，其压榨液的水溶液部分( s i t c k w a t e r ) ，含有水溶性蛋白质，矿物质等营 养成分，这部分成分的流失会影响鱼粉产品的得率及营养价值，一般用离心机将鱼油分离后， 用多效蒸发器进行浓缩，得到含4 0 固形物的浆状产品( f i s hs 0 1 u b l e ) ，再与鱼粉一起干燥，此种鱼 粉称为“全鱼粉”( w h o l e 删湖) 。王中华【1 2 】等人研究了原料和加工对鱼粉质量的影响，发现对 于不同的加工方式，鱼粉的蛋白质含量是不同的。一般来说浸提鱼粉、压榨鱼粉、脱脂鱼干、 滚烘鱼粉、粗鱼粉其产品质量依次降低。 1 2 3 鱼骨的利用【1 3 1 5 】 鱼骨中含有相当丰富的钙质，且钙、磷比合理，制成钙剂，易于人体吸收。在日本，把 狭鳕鱼的骨头制成磷灰石，可以作为人造骨隔阂假牙，狭鳕鱼粉的价格仅为每公斤8 0 日元左 右，制成磷灰石后销售价格每公斤为5 万日元左右，变废弃物为贵重商品，有点石成金之感。 汪之顼、李珏等人以大鼠股骨钙储留实验结合营养成分测定评价了以鱼骨为原料研制得“富钙 鱼蛋白粉”中钙的得营养价值。结果表明，富钙鱼蛋白粉中钙和蛋白质含量分别为6 7 9 和 6 7 1 4 ，以此为钙源的饲料能保证和促进大鼠骨钙储留的影响与葡萄糖酸钙相近。提示富钙 鱼蛋白粉中钙能被大鼠较好吸收利用，为优质钙源。 食用鱼骨粉的加工技术源于鲜骨的加工技术。鲜骨泥的研究始于7 0 年代，由丹麦、瑞典等 发达国家首先研制成功，然后很快在东南亚各国、日本、美国、德国等国得到推广【l 们。我国 对食用鲜骨泥加工方法及加工设备的研究始于8 0 年代，由于骨泥利用技术研究跟不上，加之 人们对其营养价值认识不够等原因。邓尚贵，夏杏洲【1 0 】等人对青磷鱼鱼骨粉制作流程进行了 探讨并对其营养价值进行了评价并对其在玉米粥、马蹄粉和鸡精中的应用进行了研究，发现 其钙磷比例与人体接近，以1 0 的比例添加到玉米粥和鸡精中，可以提高产品的感官质量， 达到强化蛋白质和钙磷铁等矿物质元素、改善食品的钙磷比例等目的。其工艺为： 原料鱼_ 选择- 清洗_ + 采肉_ + 下脚料一捣碎_ 酶水解_ 洗涤- + 烘干( 1 0 5 ，l o h 卜超微粉 碎_ 食用鱼骨粉 1 2 4 其它利用 4 第l 章文献综述 朱庆英【1 刀等人对鱼品加工后下脚料利用进行了系统阐述，介绍了酶法、蒸煮法、溶剂法 等对原料的处理。以及对鱼油中e p a 、d h a 的富集方法，包括有低温结晶法、尿素包合法、 表面活性剂分离法、减压蒸馏和分子蒸馏、超临界流体萃取法、层析法和脂肪酶浓缩富集法。 近几年来，随着全球变暖的增加和化学燃料的消耗，从排放控制的观点来看，生物燃料 与柴油燃料相比，已经变成可以选择的天然燃料。由于生物能源所更新的生物燃料较易燃， 因此，各种各样涉及到的生物燃料产品最近一直在发展。s h i g c m 【1 8 】等从废弃物鱼油通过臭氧 处理和可以选择得到的生物燃料来评价其特性。臭氧处理降低了了燃料得闪点，从而起到更 易燃的效果。 1 2 5 理论意义 尽管近年来对鱼下脚料综合利用的研究越来越多并取得了很多进展，但综合利用鱼下脚 料的整体水平并未显著提高，如何综合利用鱼下脚料仍然是一个亟待解决的问题。其未来的 发展趋势，主要涉及以下几个方面：( 1 ) 许多研究还存在着或多或少的缺陷，例如，鱼腥味 的残留，某些营养成分的损失( 有时损失率较大) 等等，因此未来的研究应对现有的研究进 一步完善，解决这些尚未解决的问题。 ( 2 ) 科技的进步给我们带来了许多先进的技术，高效 液相色谱，超临界萃取、膜分离等等，如何将这些技术应用于水产加工，从而提取到回收率 较大、纯度较高的高附加值产品值得我们深思【4 】。( 3 ) 由于鱼的品种不同，其营养成分组成 也不同，加工工艺自然就有差异。某一种鱼的加工工艺不一定适合另一种鱼，确定带鱼的最 佳工艺条件以及成本较低附加值较高的优化产品仍然需要大量的研究。 综上可以看出，水产废弃物的综合利用具有很大潜力和十分诱人的前景。目前，已吸引 了化学化工、食品、生物、医药、环境保护等众多领域的学者，人们纷纷将目光移向海洋， 瞄准水产，尽管大多数的研究还属低水平重复，成果的产业化速度慢。目前很多研究还停留 在理论上，相信通过大家不懈的努力，我国水产资源的加工与利用水平一定会上一个新台阶 【恻。 1 3 水解鱼蛋白的制备与利用研究进展 水解鱼蛋白( f p h ) 即功能性鱼蛋白，是用酸、碱或酶将鱼蛋白进行部分或完全水解得到 的可溶于水的蛋白质。由于水解鱼类蛋白的品位极高，所含氨基酸比例与人体肌肉极为接近， 吸收利用率高，因而开发鱼蛋白水解物和分离物引起了人们广泛兴趣。鱼蛋白质经酶作用降 解，功能和品质可得到提高。 由于鱼蛋白水解液含有多种营养物质，具有较高的营养价值及保健作用。而通过采用酶 解技术可制备营养丰富、含有较多的二肽和三肽的水解液，其中水解液氨基酸种类齐全，富 含矿物质元素，能被人体肠道直接吸收，具有一系列的生理功能，某些特定的低分子肽还能 促进肠内钙质吸收【墙】，因而以此为原料制备的运动员饮料营养丰富，具有一定的保健功能， 5 西南大学硕士学位论文 是一种很有开发前途的功能食品。 可溶性水解鱼蛋白营养丰富，水溶性好，易于人体消化吸收。它可用作氨基酸强化食品 基料，奶粉代用品，也可开发营养汤料、调味品及鱼蛋白饮料产品。可溶性食用鱼蛋白，是 医治小儿因消化不良引起腹泻的有效药物，还可供癌症或手术进食困难病人所食流质的蛋白 源。 1 3 1 鱼蛋白水解方式的研究 鱼蛋白的制取方法很多，如酶法水解、酸水解、碱水解、酒精萃取脱脂等。采用水解的 方法和条件不同，产品的功能也各不相同，有些在水中具有很高的分散度，有些具有乳化能 力，有些具有发泡能力，有些具有较强的保水性和膨润性，由于其具有很好的水溶性和功能 性，因而应用范围较广冽 i 3 1 1 酶法水解 蛋白质水解方法分为酸水解法、碱水解法、酶水解法。酸碱水解法反应条件剧烈，脂类、 多糖、氨基酸均损失较多：酶解法反应条件温和、专一性强、副反应少，成本低、设备简单、 营养成分损失少、口感好、易溶解，取代了需高温、高压、强酸、强碱的传统的水解提取方 法，是近期国外发展起来的一项新技术【2 1 1 。 酶法水解蛋白是提高蛋白质物理、化学、功能、营养特性的生物过程，也是制备活性肽 的一种有效方法。可以有很多生理活性包括生长因子，抗癌活性、血压和免疫系统的调节【2 2 2 3 1 。蛋白质能够被水解成短链的氨基酸，也就是肽。这个水解过程和人的消化过程非常的相似， 所以这是一种处理蛋白质理想的方式。 在纯化的蛋白质中加入酸、加热或者加入很适合水解条件的酶，通过纯化过程，就得到 了蛋白水解物。酶解是首选的方式，因为酸性水解能够氧化半胱氨酸和蛋氨酸，破坏丝氨酸 和苏氨酸，能够把谷氨酸和天门冬酰胺酸分别转化为谷氨酸酯和天门冬酰胺脂，分别降低了 蛋白质的性质和生物效价【2 4 1 。 戴志远【2 5 1 等研究进行了试验表明：碱性蛋白酶和复合蛋白酶双酶水解梅鱼蛋白可以达到 很好的水解效果。如果要改变风味、增加游离氨基酸，可添加风味蛋白酶进行三酶水解，实验 验证可行，且水解度也有提高。采用酶法水解小梅鱼可得到较高的水解度，改善了产品风味， 且有较高的营养价值。对充分开发利用低值鱼资源，提高其产品附加值，具有良好的应用前 景。 余杰【2 6 1 等对酶法制取龙头鱼水解蛋白的工艺条件和脱苦方法进行了系统研究，研究发现 活性炭与p 一环糊精并用能有效去除水解液的苦味，并减少蛋白氮的损失。以龙头鱼水解蛋白 为基料所制得的复合调味料海鲜风味浓郁，营养丰富，该工艺减少了酶用量，提高了水解率， 克服了中性蛋白酶水解液苦味重的缺点，为海产低值鱼类一龙头鱼的开发利用开辟了一条新 途径。 b 蚵s 0 2 7 1 报道，其中与鳕鱼下脚料中的蛋白质氨基酸组成相比，回收的溶解蛋白中赖氨酸、 6 第l 章文献综述 苯丙氨酸、异亮氨酸等多种必需氨基酸都有所增加，而等电沉淀蛋白质中赖氨酸、异亮氨酸 等多种必需氨基酸同样有所增加。但对提取出的粗蛋白的化学组成、功能特性及其保藏稳定 性等尚不清楚。 袁永俊【2 8 1 等人研究了酶法水解淡水鱼制备水解鱼肉蛋白，探索了胰蛋白酶、胃蛋白酶、 中性蛋白酶和木瓜蛋白酶的最适水解条件。在此基础上，探索了双酶组合水解的最适水解条 件。 严宏剧2 9 1 等以枯草杆菌中性蛋白酶、胃蛋白酶对鲢鱼鱼肉蛋白进行分步酶解，得到较高 蛋白质水解度的水解鱼蛋白，并确定了最适宜的工艺参数。经测定酶解液中氨基态氮含量。蛋 白质总水解率为9 3 8 ，其中枯草杆菌中性蛋白酶水解率为4 6 8 ，胃蛋白酶水解率3 7 0 。 根据正交试验优化后的工艺条件制得的酶解液苦、腥味明显减少，水解液色泽良好。经蒸发 浓缩干燥后得到的水产h a p 产品呈白色，香味浓郁，得率为孙4 。并且含有人体需要的各种 氨基酸，营养价值高，速溶性好，风味独特，口感好。可用于生产高档营养食品、调味品和 饮料及食品营养的强化。 粟桂娇p 0 1 等利用木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和菠萝蛋白酶对罗 非鱼肉进行水解制备水解动物蛋白，结果表明酶解效果中性蛋白酶和酸性蛋白酶较好，木瓜 蛋白酶和碱性蛋白酶较差，菠萝蛋白酶最差。 杨东【3 l 】等用胰蛋白酶对鲢鱼鱼肉蛋白质水解，得到不同水解度的鱼蛋白水解液，并对酶 解蛋白液的溶解度、乳化能力及流变性等功能特性进行了测定。结果表明酶水解能明显提高 鱼蛋白的水溶性而水溶性随p h 而变化，在p h 4 左右溶解性最低，但p h 的影响随水解度的 增大而减弱。一定程度的酶水解可明显提高乳化能力及粘度，但继续增加水解程度，乳化能 力及粘度反趋下降。 许庆陵【3 2 】等采用5 种酶对脱脂鲢肉进行水解制备水解鲢蛋白。分别用木瓜蛋白酶、枯草杆 菌中性蛋白酶、枯草杆菌碱性蛋白酶、胰蛋白酶和复合蛋白酶对3 种脱脂鲢肉及未脱脂鲢肉进 行水解。结果表明，乙酸乙酯对鲢肉脱脂率最高，脱脂率为9 6 3 3 。复合蛋白酶为最适酶。 1 3 1 2 其他水解方法的研究 杨秀坚3 3 1 等人将捣碎的虾、牡蛎、水产品下脚料中分别加入乳酸进行水解，在3 5 恒温 条件下进行液化。试验结果表明：虾、牡蛎、水产品下脚料的最适乳酸添加量分别为1 7 1 8 、8 9 、8 5 9 。5 ( 另加2 5 左右的硫酸) 。 m i i l t i 锄g a 0 【3 4 3 5 等人用乳酸发酵的方法和直接用酸的方法对鱼类废弃物进行比较表 明用乳酸发酵产生的鱼水解蛋白的营养价值更高。用乳酸水解具有以下几个优点：乳酸本身就 是一种食用酸，而且也像其它酸一样可防霉，而硫酸、盐酸等不可直接食用：提升p h 值可用 c a c 0 3 ，生成乳酸钙，而乳酸钙又是一种很好的钙强化剂。因此，乳酸水解法生产的液体蛋 白在人类蛋白质食品开发方面有着广阔的前景。 7 西南大学硕士学位论文 1 3 2 鱼水解蛋白在食品及其他方面的应用 1 3 2 1 在食品中的应用 ( 1 ) 制作鱼蛋白水解液饮料 陶宁萍【3 叼等用稳定剂为0 0 2 5 黄原胶和0 0 2 5 魔芋粉进行复配，所得饮料溶液均匀稳定， 流动性好，口感清爽，无粘稠感。采用菠萝澄清汁调配鱼蛋白水解液，制得复合饮料色泽淡 黄、均一、无后味；口感清香、酸甜适宜、无分层现象。菠萝、鱼蛋白复合饮料是一种新型 鱼蛋白饮料，有较强的营养、保健功能，为淡水鱼的深加工提供了一种开发的新途径。 裘迪红【3 7 l 等采用酶解蛋白水解液制备运动员饮料，各项指标均符合运动员饮料标准，且 易被人体吸收，口感舒适，是新一代的健康饮料。以此为原料制备的运动员饮料营养丰富， 具有一定的保健功能，是一种很有开发前途的功能食品，是对鲐鱼进行深度开发的一条重要 途径。 ( 2 ) 酿造新型营养酱油啪硼1 李卫旗等利用蛋白酶水解与成曲酿制相结合的方法，对以鱼粉为主要原料的底物进行充 分发酵，生产口味良好、全氮与氨基氮含量高的海味营养酱油，并对相关的主要工艺条件进 行了探讨。 ( 3 ) 制各浓肽口服液 裘迪红m 1 等以鲐鱼蛋白水解液为原料，制备低分子肽口服液，确定了产品的配方，杀菌条 件，考察了产品的各项指标及保藏情况。由于鲐鱼是低值中上层鱼类，采用酶解技术可制备 营养丰富，含有较多二肽和三肽的水解液，该水解液氨基酸种类齐全，富含矿物质元素，能 被人体肠道直接吸收，具有一系列的生理功能，某些特定的低分子肽还能促进肠内钙质吸收。 以此为原料制备的浓肽口服液，营养丰富，具有一定的保健功能，是一种很有开发前途的功 能食品，是对鲐鱼进行深度开发的一条重要途径。 1 3 2 2 其他方面的应用 ( 1 ) 冷冻保护剂 m 0 h a m m e d 等人为了有效利用鱼品废弃物，用酶解方法从五种海洋鱼品废弃物中提取了水 解鱼蛋白( f p h ) 。其中f p h 的主要成分是肽类( 8 2 3 8 5 8 ) ，其它含氮化合物占( 1 1 5 1 6 3 ) 。 通过实验可知，f p h 也抑制了鱼糜中非冻水含量的减少。这些结果都表明在冻藏过程中f p h 可 作为抑制蛇鲴鱼糜肌肉蛋白变性的冷冻保护剂h 1 吨l 。 ( 2 ) 血管紧张素转化酶抑制肽n 3 1 s 仳s 啪a 和o s 勾i 眦以及m a t s u 蜘i 等先后都报道了并发现了沙丁鱼的水解物可产生a c e 抑制成分。a c e 抑制肽是一种生物活性肽，主要作用是对原发性高血压人群具有降压作用。 ( 3 ) 水解蛋白在饲料中应用 8 第1 章文献综述 1 9 5 4 年k r e l l a e r 报道了用乳酸菌制备液体鱼蛋白饲料，1 9 6 3 年g e o 画e v 等报道了发酵法制备 液体鱼蛋自饲料及制备过程中的化学变化。 z 孤l b o n i i l o 等m 1 在舌齿鲈仔稚鱼饲料中添加2 3 个氨基酸片段的小肽替代2 0 和4 0 的鱼粉蛋白，结果都显著促进了仔稚鱼的生长。提高了仔稚鱼存活率。c a l l u 等【4 5 1 对舌齿鲈仔 稚鱼的研究指出2 5 的鱼肉水解蛋白替代鱼粉蛋白促进了仔稚鱼的生长。c a r v a m o 等【舶1 研究发 现以鱼肉水解蛋白和酪蛋白( 1 ：1 ) 作为蛋白源时，鲤仔鱼得到最佳的生长结果。 刘掣4 7 1 等人在已有研究的基础上，在大黄鱼稚鱼阶段人工微颗粒饲料中使用自制鱼肉水 解蛋白，探讨不同比例f p h 替代饲料中鱼粉蛋白饲喂大黄鱼稚鱼对其生长、存活及鱼体组成的 影响。研究结果表明以适宜水平的鱼肉水解蛋白替代鱼粉蛋白，将显著提高大黄鱼稚鱼存活 率，可能有利于其生长，而过高的替代水平则起到阻碍作用。在大黄鱼微颗粒饲料中f p h 替代 鱼粉蛋白在0 2 5 之间是否能更有利于大黄鱼稚鱼的存活、生长和发育尚有待于进一步研 究。 ( 4 ) 铁质强化型鱼蛋白的研制 夏松养等4 8 1 研究了以低值鱼为原料的鱼蛋白酶解条件及脱苦、脱腥等工艺技术，采用焦 磷酸铁作为铁质强化剂，每千克鱼蛋白粉添加焦磷酸铁折算成元素铁1 0 0 i n g 比较合适。复合酶 水解的最佳条件为：温度5 0 、p h 7 、时间8 h 、加酶量( 3 0 0 0 + 3 0 0 0 ) 砌儋，此时水解度h ) 达到 3 2 4 2 ，氮收率能达到9 4 4 2 。 ( 5 ) 蛋白胨 枯草芽孢杆菌培养液中包含不同作用特点的蛋白酶，用它作为蛋白酶源比一般的商品蛋 白酶具有更多酶切位点，可以提高水解产物的得率【4 9 5 2 1 。 卢珍华5 3 】等对枯草芽孢杆菌胞外蛋白酶的产生条件及其培养液水解鱼蛋白质制备蛋白胨 进行了初步研究。结果表明，用枯草芽孢杆菌培养液分别水解鳕鱼粉和罗非鱼。蛋白质制备蛋 白胨的得率分别为1 3 9 5 和1 4 9 6 ，与目前的工业水平基本相当。 ( 6 ) 虾苗微胶囊饵料旧1 易美华等人通过试验利用水解鱼蛋白、明胶动物蛋白为主要壁材，将经过超微粉碎的对 虾配合饲料作为芯材，制备对虾苗期使用的微胶囊饵料。其方法中，下杂鱼来源广