（食品科学专业论文）南极磷虾蛋白加工利用的初步研究.pdf

南极磷虾蛋白加工利用的初步研究 摘要 南极磷虾极大的动物蛋白资源且营养价值极高却因无加工技术支持而得不到 有效地利用，本文针对这一问题，对南极磷虾酶特性、自溶技术、加工制备a c e 抑制活性多肽和海鲜调味料进行了研究，具体研究内容如下： 1 采用了生化方法和电泳技术对提取的南极磷虾粗酶的性质进行了初步探 讨。分别观察了p h 值、温度、蛋白酶抑制剂对蛋白酶的影响。从实验结果看， 该粗酶中至少含有三种蛋白酶，最适p h 分别为3 0 、6 0 和7 5 ；在p h3 o 时，粗 酶有较高的酪蛋白分解活性和较高的热稳定性，表明可能存在类胃蛋白酶。磷虾 粗酶在p h6 0 有一个活性峰，它的热稳定性较差，被p m s f 抑制，可能为主要表 现为羧肽酶a 。在p h7 5 有较高活性蛋白酶，可被s b t i 抑制，可能为类胰蛋白 酶。 2 研究了南极磷虾的自溶水解工艺，建立了自溶水解的数学模型方程。单因 素试验的结果表明1 2 h 是磷虾自溶水解的最佳时间。响应面试验的结果表明温度、 初始p h 、原料比重三因素对a 氨基氮含量的影响均显著；通过回归分析建立了 能较好地预测磷虾自溶水解的数学模型方程，根据模型方程得到了自溶水解的最 佳条件：温度4 3 2 1 ，初始p h7 4 8 ，原料占总重比0 5 8 。模型的试验验证结果 表明磷虾自溶水解离心清液中的氨基氮含量达到0 3 8 + 0 0 1 8 9 1 0 0 m l ，和模型的预 测值( o 3 9 9 1 0 0 m l ) 有较好的拟和性。证明所建的模型方程能较好的预测内源蛋 白酶自溶水解的氨基氮产量与水解温度、初始p h 、原料占总重比之间的关系。 3 建立体外直接测定血管紧张素转化酶( a c e ) 抑制剂活性的高效液相色谱 分析方法。在f ：a p 浓度为0 0 0 5 0 5 m m o l l 一时，f a p 浓度与其峰面积呈现良好的相 关性，最小检测限为0 5 p m o ll - 1 ，该方法对f a p 的回收率为9 9 5 3 1 0 2 7 2 ，相对 标准偏差( r s d ) 为1 4 8 ( n ：6 ) ，该方法操作简便、精密度和准确度高，为食 源性a c e 抑制肽体外活性提供方便可靠的检测方法。通过不同酶的筛选以及最优 酶响应面实验设计优化酶解条件，得到胰蛋白酶酶解南极磷虾蛋白制备a c e 抑制 肽的最优条件为：初始p h7 6 6 ，温度3 7 5 ，酶解时间5 0 5 小时，加酶量 o 1 5 ( w w ) 。并通过验证得到抑帛i j a c e 的i c s o 值为2 2 2 - 士0 1 l g m l 的胰蛋白酶酶解 物。通过超滤膜将胰蛋白酶酶解物分离为不同的分子量片段，测定其抑锘i j a c e 的 i c 5 0 值。结果表明磷虾蛋白胰蛋白酶酶解物中，活性最强的a c e 抑制肽的分子量 处于1 2k d a 间。 4 探索了不同蛋白酶酶解南极磷虾制备海鲜调味料，选出一种最优酶，并通 过响应面实验优化酶解条件，通过回归分析法建立了能较好地预测磷虾酶解的数 学模型方程。根据模型方程得到的最佳酶解条件为：初始p h7 9 8 ，温度4 4 8 5 ， 加酶量1 1 5 o ( w w ) 。各因素对响应值影响的大小顺序为：加酶量 酶解温度 初 始p h 。此条件下酶解得到南极磷虾胰蛋白酶酶解液中的0 【氨基氮含量为 0 6 9 0 - a ：0 0 1 2 9 1 0 0 m l ，与预测值( o 6 9 4 + 0 0 0 9 3 m g 1 0 0 m l ) 有较好的一致性。 5 利用s p m e 和g c m s 对磷虾胰蛋白酶解液中的挥发性风味化合物进行了萃 取、分离和定性鉴定，结果表明酶解液中的挥发性成分得到较好的萃取，并在 g c m s 得到较好的分离。鉴定出主要挥发性化合物5 9 种。并根据其性质将其分类， 得n l o 种酸，7 种醇类化合物，1 3 种羰基化合物，8 种酯类化合物，5 种含氮化合物， 5 种含硫化合物，3 种呋喃类化合物，3 种酚类化合物，5 种碳氢化合物。它们各自 占总挥发性化合物的百分比分别为：酸类2 7 3 0 、醇类化合物7 8 4 、羰基化合 物2 5 2 8 、酯类化合物1 7 5 6 、含氮化合物6 4 3 、含硫化合物1 0 5 4 、呋喃类 化合物1 2 5 、酚类化合物2 7 7 、碳氢化合物3 1 0 。邻苯二甲酸二异丁酯、1 ， 2 一苯二羧酸2 己酯、5 甲基2 苯基1 吲哚、4 烯丙基5 ( 1 萘亚甲基) 三唑3 硫醇、 5 , 6 2 h 2 ，4 ，6 三甲基4 h 1 ，3 ，5 二噻嗪、5 一( 2 氨基丙基) 2 甲基苯酚等为磷虾胰蛋白 酶酶解物独特风味的主要物质。 关键词：南极磷虾；粗酶；自溶；a c e 抑制肽；海鲜调味料 p r e l i m i n a r ys t u d yo np r o c e s s i n gt h ep r o t e i no f a n t a r c t i ck r i l l a b s t r a c t a n t a r c t i ck r i l li sa l la b u n d a n tr e s o u r c e ，w h i c hh a v eah i g hq u m i t yo fp r o t e i n ，a n dt h e r e i sn og o o dt e c h n o l o g yf o rk r i l lp r o t e i nu t i l i z i n ga tp r e s e n t f o rt h i s ，w ed i dp r i n c i p i u m s t u d yo ft h ec r u d ek r i l l a s e ，a u t o h y d r o l y s i s ，a n de n z y m o l y s i sf o ra c e i n h i b i tp e p t i d e a n df l a v o r i n g d e t a i l so ft h i sp a p e rw e r ea sf o l l o w s 1 t h ec r u d ek r i l l a s eh a v eb e e nc h a r a c t e r i z e db yb i o c h e m i c a la n de l e c t r o p h o r e t i c t e c h n i q u e s c a s e i nd i g e s t i o na s s a yr e v e a l e dt h a tt h e r ee x i s t e da c i d i cp r o t e a s e s 、玑t h o p t i m u ma c t i v i t i e sa tp h3 0a n dp h6 0 ，a n da l k a l i n ep r o t e a s e sw i t ho p t i m a la c t i v i t i e s a tp h7 5r e s p e c t i v e l yi nt h ea n t a r c t i ck r i l l t h eo p t i m u mp h3 0p r o t e a s e 、衍lt h e r m a l s t a b i l i t i e si sc o n f k r m e dt ob eap e p s i n l i k e ，t h eo p t i m u mp h 6 0p r o t e a s e 诵t ht h e r m a l i n s t a b i l i t i e sa n di n h i b i t e db yp m s fi sc o n f i r m e dt ob eac a r b o x y p e p t i d a s ea ，t h e o p t i m u mp h 7 5p r o t e a s e 、析lt h e r m a ls t a b i l i t i e sa n di n h i b i t e db ys b t ii sc o n f i r m e dt o b ea t r y p s i n l i k ep r o t e i n a s e 2 t h et e c h n o l o g yo fa u t o h y d r o l y s i sw a si n v e s t i g a t e da b o u ta n t a r c t i ck r i l la n d m a t h e m a t i c a lm o d e lw a se s t a b l i s h e df o ra u t o h y d r o l y s i so f a n t a r c t i ck r i l l r e s u l t so f s i n g l ef a c t o re x p e r i m e n ts u g g e s t e dt h a t12h o u r sw a so p t i m u mh y d r o l y s i st i m e t h e r e s u l to ft h er e s p o n s es u r f a c ee x p e r i m e n ts u g g e s t e dt h a tt h ee f f e c tf r o mt h r e ef a c t o r s ( t e m p e r a t u r e ，i n i t i a lp ha n dm a t e r i a lr a t i o ) w a sp r o m i n e n to nt h ec o n t e n to fa a m i n o n i 仃o g e ni ns u p e r n a t a n t t h ep r o c e s so fa u t o h y d r o l y s i sc o u l db ep r e d i c a t e dw e l la n d t r u l yb yt h em a t h e m a t i c a lm o d e l o p t i m u mc o n d i t i o n so fa u t o h y d r o l y s i sw e r ea s f o l l o w s ，t e m p e r a t u r e ( 4 3 2 1 0 c ) ，i n i t i a lp h ( 7 4 8 ) ，a n dm a t e r i a lr a t i o ( 0 5 8 ：1 ) t h er e s u l t o fv e r i f i c a t i o nt e s td e m o n s t r a t e dt h a tt h ec o n t e n to fa - a m i n on i t r o g e ni na u t o h y d r o l y s i s s u p e r n a t a n ta t t a i n e dt o0 3 8 土0 0 1 8 9 l o o m l t h ep r e d i c t e dv a l u eo f e q u a t i o nw a s 0 3 9 lo o m la n d t h eg o o dc o h e r e n c el i e di nb e t w e e nt h e m r e s u l t so fa u t o h y d r o l y s i s c o u l db ep r e d i c t e dw e l la n dt r u l yb yt h em a t h e m a t i c a lm o d e l 3 e s t a b l i s h e dam e t h o df o rd e t e r m i n a t i o no f a c ei n h i b i t o ra c t i v i t yb yh p l c w h e nt h ec o n t e n to ff a pw a sd u r i n g0 0 0 5 0 5m m o l l 一，t h ec o n t e n to ff a pw a s l i n e a rr e l a t i o n s h i pw e l l 、v i t l li t sa r e a t h el e a s tl i m i to fd e t e c t a b i l i t yw a s0 51 x m o ll 1 ， t h ec o e f f i c i e n to f r e c o v e r yw a s9 9 5 3 - 1 0 2 7 2 f o rf a p , a n dr s di s1 4 8 ( n 2 6 ) i nt h e m e t h o d a c ei n h i b i t o r yp e p t i d e sw e r ep r e p a r e df r o ma n t a r c t i ck r i l lp r o t e i nb yf i v e c o m m e r c i a lp r o t e a s e s ( b r o m e l i n ，n e u t r a s e ，p e p s i n ，t r y p s i n ，p a p a i n ) ，a n dt h e i ra c e i n h i b i t o r ya c t i v i t yw e r ed e t e r m i n e di nv i t r ob yh p l c t r y p s i nh y d r o l y s a t ew a sf o u n d t oh a v et h eh i g h e s ta c ei n h i b i t o ra c t i v i t y e f f e c t so f t e m p e r a t u r e ，i n i t i a lp h ，t i m ea n d e n z y m et os u b s t r a t er a t i oo na c ei n h i b i t o ra c t i v i t yw e r es t u d i e db yr e s p o n s es u r f a c e e x p e r i m e n t ，t h er e s u l ti n d i c a t e dt h a tt h eo p t i m u mc o n d i t i o n sf o rh y d r o l y s i sw e r ea s f o l l o w s ，t e m p e r a t u r e ( 3 7 5 0 c ) ，i n i t i a lp h ( 7 6 6 ) ，t i m e ( 5 0 5h o u r s ) ，e sr a t i o ( o 15 ， ( w w ) ) t h ei c 5 0o fh y d r o l y s a t eo ft r y p s i nu n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n sw a s 2 2 2 - q ：0 11g m l s e p a r a t i n gh y d r o l y s a t eb yu l t r a f i l t r a t i o n , w ef o u n dt h a tt h em o l e c u l a r w e i g h to ft h eh i g h e s ta c t i v i t yo f a c ei n h i b i t o r yp e p t i d e sw a s1 - 2 k d 4 a n t a r c t i ck r i l lw a sa u t o h y d r o l y s a t ea tt h eo p t i m u mc o n d i t i o n s ，a n dt h e na d d e d f i v ec o m m e r c i a lp r o t e a s e s ( b r o m e l i n , n e u t r a s e ，p e p s i n ，t r y p s i n ，p a p a i n ) t oh y d r o l y s i s f o rs e a f o o d f l a v o r i n g r e s u l t so fc h e m i s t r ya n ds e n s o r yi n d e xi n d i c a t e dt h a tt r y p s i n w a st h eb e s te n z y m e r e s p o n s es u r f a c ee x p e r i m e n to ft h r e ef a c t o r s ( t e m p e r a t u r e ，i n i t i a l p ha n de n z y m et os u b s t r a t er a t i o ) f o re s t a b l i s h i n gm a t h e m a t i c a lm o d e lw h i c h s u g g e s t e dt h a tt h eo p t i m u mc o n d i t i o n sf o rh y d r o l y s i sw e r ea sf o l l o w s ，t e m p e r a t u r e ( 4 4 8 5 0 c ) ，i n i t i a lp h ( 7 9 8 ) ，e sr a t i o ( 1 15 o ，( w w ) ) t h er e s u l to fv e r i f i c a t i o nt e s t d e m o n s t r a t e dt h a tt h ec o n t e n to fa - a m i n on i t r o g e ni nh y d r o l y s i ss u p e r n a t a n ta t t a i n e dt o 0 6 9 0 4 - 0 0 1 2 9 l o o r n l t h ep r e d i c t e dv a l u eo f t h ee q u a t i o nw a s0 6 9 4 4 - 0 0 0 9 3g l o o m l a n dt h eg o o dc o h e r e n c el i e di nb e t w e e nt h e m t h er e s u l to f h y d r o l y s i sc o u l db e p r e d i c t e dw e l la n dt r u l yb yt h em a t h e m a t i c a lm o d e l 5 v o l a t i l ef l a v o rc o m p o u n d sw e r ee x t r a c t e db ys p m ea n dw e r ed e t e c t e db y g c - m si nt r y p s i nh y d r o l y s a t eo f a n t a r c t i ck r i l l d e t e c t i o nr e s u l t sd e m o n s t r a t e dt h a t m a i nv o l a t i l ec o m p o u n d sw e r e5 9c o m p o u n d sw h i c hc o n s i s t e do f10a c i dc o m p o u n d s ， 7a l c o h o lc o m p o u n d s ，13c a r b o n y lc o m p o u n d s ，8e s t e rc o m p o u n d s ，5n i t r o g e n c o m p o u n d s ，5s u l p h o c o m p o u n d s ，3f u r a nc o m p o u n d s ，3p h e n o lc o m p o u n d s ，a n d5 h y d r o c a r b o n s t h em a j o rv o l a t i l ec o m p o u n d si n v o l v e do f1 , 2 一b e n z e n e d i c a r b o x y l i c a c i db i s ( 2 一m e t h y l p r o p y l ) e s t e r , 1 , 2 - b e n z e n e d i c a r b o x y l i ca c i d ，2 一e t h y l h e x y le s t e r , 5 - m e t h y l 一2 p h e n y l 一1h i n d o l e ，5 - ( 2 一a m i n o p r o p y l ) 一2 一m e t h y l p h e n o l ， 5 , 6 - 2 h 一2 ，4 ，6 - t r i m e t h y l - 4 h 一1 ，3 ，5 一d i t h i a z i n e ， 4 - a l l y l - 5 一( 1 一n a p h t h y l m e t h y l ) 一1 ，2 ，4 - t r i a z o l e - 3 t h i o la n d s oo i l k e yw o r d s ：a t a r c t i ck r i l l ；c r u d ek r i l l a s e ；a u t o h y d r o l y s i s ；a c ei n h i b i tp e p t i d e ； f l a v o r i n g v 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得其他教育机构的学位或 证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： i 格 签字 日期：1 “肘日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、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。 本人授权学校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。同时授权中国科学 技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络 向社会公众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 一士 ，l 参棒 签字日期：弦卵年石月，日 | 导师签字：夕，器7 签字日她呼月j - 日 l 南极磷虾蛋白加工利用的初步研究 o 文献综述 南极磷虾通常指的是南极大磷虾( e u p h a u s i as u p e r b a ) ，其体长一般在 4 0 6 0 ，是地球上数量最大，繁衍最成功的单种生物资源之一。在南极生态系 统中，仅南极磷虾这一种就足以维持以它为饵料的鲸鱼、海豹、企鹅的生存和 繁衍。根据最新估计，南极磷虾的生物量为6 5 1 0 0 亿，因其巨大的生物量和潜 在的渔业资源，以及在南极生态系中的特殊地位而日益受到人们的注意( 郭南 麟，1 9 9 6 ) 。2 0 0 0 年南极海洋资源保存委员会( c c a m l r ，2 0 0 0 ) 对南极磷虾预 防性渔获量限制从1 5 0 万吨修正为4 0 0 万吨，管理性渔获量限制为6 2 万吨。近 5 年，南极磷虾年捕捞量保持在1 0 万吨以上，磷虾资源具有较大的开发潜力。 南极磷虾不但资源巨大，而且营养价值高，已引起世界各国的极大关注， 磷虾肉的蛋白质含量为1 7 6 5 ，与大黄鱼、带鱼差不多。它含人体所必需的全 部氨基酸，尤其是赖氨酸的含量非常丰富，占蛋白质含量的9 7 3 ，比黄鱼、 带鱼和对虾的赖氨酸含量高。世界卫生组织曾对南极磷虾、对虾、牛乳、牛肉 评定过赖氨酸的综合营养价值得：磷虾1 0 0 、对虾7 l 、牛乳9 1 、牛肉9 6 的评 分结果，说明磷虾的蛋白质质量优于对虾、牛乳和牛肉。磷虾的脂肪含量属于 中脂类型，为2 1 1 ，比大部分经济鱼类的含量都高。磷虾体内还含有大量的 维生素a d 和b ，以及相当丰富的矿物质，如钙、钾、磷、镁、铁、碘、铜、 锌、锰、铝、钴、铝、铬、钛等的浓度比蔬菜、马铃薯、禾本科植物中的含量 高很多倍( 王自磐，2 0 0 3 ) 。南极磷虾是目前人类所发现的生物中含蛋白质量最 高的一种，它的进一步开发利用，将会对人类的食物供应作出巨大的贡献。 由于世界性传统渔业资源的逐渐衰竭，全世界都关注海洋生物资源能够向 人类提供多少生物资源和药物资源。2 0 0 海里专属经济区的提出，使国际水域 中的巨大南极磷虾资源备受远洋渔业发达国家的关注。我国也已把南极磷虾的 开发列入今后远洋渔业发展的主要开发品种之一，越来越引起各科研院所和生 产单位的重视。据预测，到2 0 2 0 年，我国的人口数将达到1 6 亿，根据我国目前的 水产品平均消费水平，我国将增加1 0 0 0 万的水产品需求( 郭南麟，1 9 9 6 ，谢营 梁，2 0 0 4 ) 。 对于人口膨胀、食物不足、蛋白质缺乏的当今世界，南极磷虾资源开发有着 美好前景。中国作为世界第一人口大国，如何保障2 l 世纪可能达到1 6 亿人口的 南极磷虾蛋白加工利用的初步研究 食物安全，面临着严峻挑战。加速开发南极磷虾资源，为2 1 世纪人类的生存和发 展进行基础性、战略性、前瞻性的研究和探索，是摆在我们面前的一项迫切任务。 0 1 南极磷虾内源酶和白溶的研究进展 0 1 1 南极磷虾内源酶 目前的研究表明( j o h a ns j o d a h l ，1 9 9 8 ，2 0 0 2 ) ，南极磷虾蛋白酶主要包括 8 种蛋白自溶酶：三种丝氨酸类胰蛋白酶( t r y p s i n 1 i k es e r i n ep r o t e i n a s e s ) ，一种丝 氨酸类胰凝乳蛋白酶( c h y m o t r y p s i n l i k es e r i n ep r o t e i n a s e ) ，以及两种羧肽酶a ( c a r b o x y p e p t i d a s eae n z y m e ) ，两种羧肽酶b ( c a r b o x y p e p t i d a s ebe n z y m e ) 。 这些酶分别记作：t li ，t li i ，t li i i ，c l ，c p ai 和c p ai i ，c p bi 和c p bi i 。j o h a n 等( 2 0 0 2 ) 用毛细血管电泳和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱对南极磷虾酶 的特性研究表明，类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的分子质量为t l1 2 5 ，0 2 0d a ，t l i i2 5 ，0 7 0d a ，t li i i2 5 ，0 6 0d a ，c l 2 6 ，2 6 0d a ；两种羧肽酶a 的分子质量为2 3 ，1 7 0 和2 3 ，2 6 0d a ；两种羧肽酶b 的分子质量为3 3 ，7 3 0 和3 3 ，9 0 0d a ；类胰蛋白酶和类 胰凝乳蛋白酶可能存在糖基化的差异。另外，k k o s n e s ( 1 9 8 5 ) 研究发现，t l i 具有外切酶和内切酶的活性，而t li i 和1 1 1 只具有内切酶活性；c p a 和c p b 具有 外切酶活性( m t u r k i e w i c z ，1 9 8 6 ) 。t u r k i e w i c z 等( 1 9 8 6 ) 从南极磷虾肠道中分 离了一种巯基依赖性丝氨酸蛋白酶。这是一种酸性糖蛋白酶，分子量为3 1 0 0 0 d a 正是由于南极磷虾体内除了含有通常的胰蛋白酶以外，还含有丝氨酸蛋白酶 和羧肽酶，其对复杂蛋白质的降解活性比目前所有的商品酶还高( a n h e l l e r e ta 1 ， 1 9 8 9 ) 。h e l l g r e n 等( 1 9 8 6 ) 研究表明南极大磷虾体内的内肽酶和外肽酶的比例适宜， 因此，可以保证快速、完全地降解各种蛋白质。k k o s n e s ( 1 9 8 5 ) 研究报道， 类胰凝乳蛋白酶约占磷虾自溶酶活性的4 0 ，起着主导作用。j o h a n 等( 2 0 0 2 ) 研 究发现，在3 7 和1 3 下，类胰蛋白酶的活性分别约是牛胰蛋白酶的1 2 倍和6 0 倍；t li i 同时具有胰蛋白酶和羧肽酶的活性。以纤维状蛋白和酪蛋白为底物， 南极磷虾酶比胰蛋白酶具有更高的活性( j e a n h e l l e r ，e ta 1 ，1 9 8 9 ) 。南极磷虾死 后，由于体内酶抑制系统活性的减弱，磷虾酶极易使其自溶而变质腐烂( m k u b o t a ，1 9 7 8 ，y k a w a m u r a ，1 9 8 1 ，1 9 8 4 ，t e e l l i n g s e n ，1 9 8 2 ，1 9 8 7 ) 。因此， 磷虾需在捕捞后l 2 h 内力h i 完毕，否则应立即冷冻在2 0 。c 以下的低温冷库中。 2 南极磷虾蛋白加工利用的初步研究 0 1 2 南极磷虾自溶 海洋水产生物的内源蛋白酶主要包括组织蛋白酶和内脏消化系统中的蛋白 酶，它们的分布具有一定的区域性，并在生命代谢中起到相应的作用；在一定的 条件下，它们常常自发地对组织细胞结构起着协同一致的分解作用，可能导致多 种酶的水解作用，这就产生了自溶现象。影响自溶酶解效果的因素包括物理化学 和生物化学因素( 朱志伟，2 0 0 2 ) ，其中物理因素有机械作用、温度条件和辐射 作用等；生物化学因素包括外源酶的使用和离子成分( 即盐离子强度和p h 值条件) 等。不同的因素条件对不同的酶产生不同的影响，其中一些因素之间存在着相互 促进或抑制作用，所以自溶作用既可以通过对内源酶活性控制而抑制，又可以通 过促进内源酶活性来改善食品原料的风味和质构。在利用组织快速自溶技术进行 工艺条件优化时，要根据内源酶的特点，单独使用或联合使用其中的有利因素， 尽量避免不利因素。 据报道，磷虾体内存在着活性较高的内源酶，这些酶有9 0 聚集在磷虾的头 部，因此，为了充分利用这些低值虾，提高其经济价值，章超桦等( 1 9 9 4 ，1 9 9 9 ) 通过研究影响刀额新对虾快速自溶的因素，开发一种适宜低值虾的快速自溶技 术。研究结果表明，紫外线照射对虾的自溶有较大的促进作用，无机离子主要是 作为激活剂来影响对虾的快速自溶。在无机离子中，以n a + 的影响最大，p 0 4 3 有 影响，而k + 、c a + 基本无影响。p h 是影响自溶的一个重要因素，p h 7 0 7 5 时进行 自溶最好，偏酸或偏碱时自溶反应都受到抑制。自溶的温度条件以4 0 6 5 的梯 度温度为最佳条件，它可以满足不同蛋白酶所需的温度条件。在上述条件下，刀 额新对虾在3 d 时内蛋白质水解率达8 0 以上。章超桦等( 1 9 9 9 ) 利用虾组织自 溶技术研制开发了2 种味道鲜美、营养丰富的天然海鲜调味料一黑虾油、虾味沙 司。郑丽等( 2 0 0 7 ) 对扇贝加工废弃物的自溶水解技术进行了研究，紫外线、温 度、p h 、时间和金属离子对自溶水解效果的影响，并对水解产物进行分析得知 水解液中多为小分子蛋白肽，可进一步对其开发利用，制备海鲜调味料。孔美兰 等( 2 0 0 5 ) 通过正交优化实验得到自溶罗非鱼下脚料的最佳条件。l i uc h e n g c h u 等( 2 0 0 4 ) 报道采用低温自溶法将双鳍舵鲣鱼废弃物的自溶回收液开发成了一种 全天然的增鲜剂。y z l e e 等( 19 8 2 ) 报道了鱿鱼肌肉和内脏( 主要是肝脏和胰脏) 含有丰富的活性较高的组织蛋白酶c ，该酶具有二肽转移酶和二肽水解酶活力，利 用其水解鱿鱼蛋白可提高水解物的鲜美味。童军锋( 2 0 0 1 ) 提出鱿鱼内脏可采用 南极磷虾蛋白加工利用的初步研究 自身酶解发酵法，可作为制造鱼酱油的原料。东南亚国家的传统鱼酱油发酵主要 通过来自内脏的蛋白水解酶将肌肉蛋白降解为氨基酸和肽类( i n g l u n gs h i he t a 1 ，2 0 0 3 ) 。李艳芹等( 2 0 0 7 ) 利用天然植物蛋白酶进行鱼蛋白自溶发酵研究，发 现新鲜菠萝汁替代商品植物蛋白酶可加速鱼蛋白自溶水解速度。 磷虾资源丰富，蛋白含量高且质优，而且体内含有多种活性较高的蛋白酶。 于是就有学者研究了南极磷虾内源蛋白酶自身分解作用。m v i g g o ( 1 9 8 9 ) 基于磷 虾自溶后形成明显的油相和水相，发明了一种从磷虾组织中提取分离活性酶的 方法，研究认为酶产率取决于自溶时间、温度、p h 值的控制，磷虾预处理( 整 只，或均浆，或压榨) ，以及分离的特定酶的不同。k o l a k o w s k i 等( 1 9 8 0 ，1 9 9 2 ) 开发了一种利用磷虾蛋白的技术，在磷虾最适自溶的条件下，通过热胶凝和沉 淀处理了自溶物，这种技术对磷虾蛋白的回收率约达到了8 0 。因此，认为磷 虾水解物可以应用于需要较好水溶性的蛋白添加剂。 o 2 食源性降血压多肽的研究现状 0 2 1 食源性a c e 抑制肽的发展历史 a c e 抑制剂是通过抑制血浆和血管内皮细胞a c e 的活性，达到降低血压的 目的。2 0 世纪6 0 年代，f e r r e i r a 等( 1 9 6 5 ) 发现南美洲蝮蛇毒液中存在 a c e i p ( a n g i o t e n s i ni - c o n v e r r t i n ge n z y m ei n h i b i t o r yp e p t i d e s ) ，之后人们对于a c e 抑制剂的机理、提取及合成进行了广泛研究，1 9 8 1 年第一个合成a c e 抑制剂 c a p t o p r i l ( 商品名为卡托普利) 经f d a 批准上市。目前合成a c e 抑制剂是临床上 广泛应用的一种降血压药物，但由于具有干咳、血管性水肿等副作用，人们试 图寻找更为安全的a c e 抑制剂。o s h i m a 等( 1 9 7 9 ) 用细菌胶原酶降解明胶获 得具有较强a c e 抑制活性的a c e i p ，这是人类第一次利用食品蛋白质得到的 食源性a c e i p 。此后学术界对酶解降血压肽的研究进入一个高潮，已报道有以 牛奶( m e i s e lh ，1 9 9 7 ) 、乳酪( s m a c h i e ，1 9 9 8 ，h a i l e s l a s s i e ，1 9 9 8 ) 、大_ 豆_ ( j i p w u ，2 0 0 2 ) 、 鱼肉( m i y o s h i ，19 8 9 ) 、蔬菜( e i j i ，19 9 6 ) 、小麦蛋f j ( p i h l a n t o - l e p p a l aa ，2 0 0 0 ) 等食物为原料，经蛋白酶酶解产生了具有较好a c e 抑制活性的酶解降血压肽。 0 2 2 食源性a c e 抑制肽的优点 食源性a c e i p 具有以下优点( o n d e t t im a ，r u b i n ，1 9 9 7 ) ：1 、酶解降血 压肽通常是由食用级酶在温和条件下处理食品原料蛋白获得，已经实验证实无 4 南极磷虾蛋白加工利用的初步研究 任何毒副作用，这与化学合成降压药对人体肝、肾等有较大副作用且易引发咳 嗽、浮肿、头晕等不适反应相比，有极高的安全性。2 、酶解降血压肽属于生物 活性肽，它只对高血压患者起到降压作用，对血压正常者则无降压作用，这种 降压作用的选择性是普通的化学合成降压药所不具备的。 0 2 3 食源性a c e 抑制肽的来源 食源性a c e 抑制肽的来源主要有：乳蛋白、植物蛋白、动物蛋白、发酵食 品。s m a c h i 等从酪蛋白的酶解物中分离出一种具有降血压活性的短肽，用其饲 喂s h r ( 自发性高血压大鼠) ，发现其血压下降了约1 0 m m h g ，而对正常大鼠则 无降血压作用。e i j i 等水解了1 2 种食物蛋白进一步研究发现，短肽类( 含2 4 个氨基酸残基) 比稍长肽链( 含1 0 1 2 个氨基酸残基) 有更好的a c e 抑制活性 ( e i j i ，e p p a l ，1 9 9 6 ) 。此外还发现，从鱼肉、虾、蟹等水产动物蛋白中制得的酶 解降血压肽，其降压活性优于其它食物性蛋i 刍( e i j i ，k o s k i n e n ，1 9 9 6 ) 。 0 2 4 食源性a c e 抑制肽的制备方法 食品来源的a c e 抑制肽的制备方法主要是利用蛋白酶水解，常用的蛋白酶包 括肠胃蛋白酶、植物蛋白酶和微生物来源的蛋白酶。微生物来源的蛋白酶价格相 对便宜，制备的水解产物活性较好( b l a n c ahl ，2 0 0 2 ) 。 大部分食源a c e 抑制肽含有2 1 2 个氨基酸，所以可以通过超滤技术直接处理 具有a c e 抑制活性的酶解产物或提取物，达到富集a c e 抑制肽的目的。这不但在 a c e 抑制肽的实验室研究中使用( m a r g a r e tmm ，1 9 9 7 ) ，而且可以应用于具有a c e 抑制活性的功能食品的工业生产。有些食源a c e 抑制肽的研究中，不采用蛋白酶 体外水解，而是直接通过水提取或其它溶剂提取的方式得到a c e 抑制肽 ( h s c h o i ，2 0 0 1 ) 。 0 2 5a c e 抑制肽活性的测定方法 目前a c e 抑制肽活力主要采用体内和体外两种方法进行评价。 体内检测方法主要是通过动物实验，何海伦等( 2 0 0 4 ) 通过动物实验即原发 性高血压鼠的活体检测方法，用切尾法测量原发性高血压鼠摄入a c e 抑制肽前后 动脉收缩压的变化来测定a c e 抑制肽作用的强弱。 体外检测常用三种方法，第一种是紫外分光光度法，c u s h m a n ( 1 9 7 7 ) 提出根 据a c e 在体内特异性切下肽c 末端的两个氨基酸的作用原理，选择含有马尿酸 c ( h i p ) 的三肽作为底物，通过2 2 8 n m 钡1 定h i p 的光吸收，测出的数值即为常用指标 南极磷虾蛋白加工利用的初步研究 i c 5 0 ( 抑锘i a c e 活性5 0 所需a c e 抑制肽的浓度，常用( 1 l m o l l 表示) ；第二种是色 谱法，通过高压液相色谱仪及色谱相检测产物中的h i p 含量。徐榕榕等( 2 0 0 5 ) 建 立了一套利用高效液相色谱测定a c e 抑制肽活性的方法，在该方法下测定a c e 水解马尿酰组氨酰亮氨酸后产生的马尿酸的量得到a c e 抑制肽的活性，其测量结 果与改良c u s h m a n 和c h e u n g 法的结果基本一致；第三种是可见光光度法，将a c e 作用的底物由含有马尿酸的三肽换为带有蓝色的n 【3 - ( 2 - 呋喃基) 丙烯酰】l 一苯丙 氨酰甘氨酰甘氨酸( f a p g g ) ，在a c e 作用后光吸收减弱，通过光吸收减弱的程度 来评价a c e 抑制肚的活性。此外还有毛细管电泳法( z a kke ta l ，1 9 9 9 ；z h a n gr ze ta l ，2 0 0 0 ) ，酶偶联法测定a c e 抑制肽活性( k i n g ，2 0 0 6 ) 。 0 3 海鲜调味料的研究进展 近年来，人们对调味料的要求已从单一的鲜味型转向复合的天然风味 型、营养型、功能型。海鲜调味料是以水产品为原料，采用抽出、分解、 加热、浓缩、干燥及造粒等工艺手段制造的调味料。我国是世界渔业大国， 渔业资源丰富，为生产天然海鲜调味料提供了丰富多样的的原料，造就了 丰富多彩的海鲜调味料品种。我国常见的海鲜调味料，包括鱼露、虾油、 蚝油等传统的海鲜调味料和化学鱼昔油，虾头汁、虾味素、黑虾油等利用 化学或生物技术开发的新产品。天然海鲜调味料因含有丰富的氨基酸，多 肽等呈味物质及浓郁的海鲜风味而深受消费者的喜爱，尤其是富含对人体 健康有益的生理活性物质( 如牛磺酸、生理活性肽、核苷酸等) 及微量元素， 因而赋予了海鲜调味料特殊的营养保健功能。因此，海鲜调味料将是调味 料工业今后发展的一个重要方向。 0 3 1 海鲜调味料的类别及研究进展 根据海鲜调味料加工方法的不同可将其分为三种的类型：抽提型、 反应型和分解型。 抽提型海鲜调味料是以天然的鱼、虾、蟹等为原料，经过抽提、分 离、混合、浓缩或干燥等工序生产的一类风味特征性强的天然浸出物。因 其含有天然原料全部水溶性成分( 多种氨基酸、有机酸、核酸、呈味肽和