海洋动物水解蛋白的生产

法国：鱼蛋白水解物的牛犊奶代用品生产
鱼蛋白水解物用作食品（Rutman；1971，美国专利3561973）
口味清淡 水中分散形成稳定的牛奶状产物 营养价值较高 要点：有限水解，避免苦味
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制约推广应用的主要因素 口味（苦） 成本较高 溶解性、色泽、吸水性
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中上层鱼：鲱鱼、沙丁鱼、鳀鱼、鲐鱼等
FPH：大量油脂
附加处理，脱脂
离心分离
抗氧化剂
有机溶剂
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（三）酶的选择
条件 食品级
兼顾效益与价格
微生物酶——微生物必须非致病
酶的筛选：无标准的选择方法 研究者自行决定 酸性、碱性、中性蛋白酶
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综合利用：水产加工废弃物、未利用鱼种的利用 ——技术应用的主要方面
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中国
20世纪50年代：酶水解制备蛋白胨（Peptone） 60-70年代：可溶食用鱼蛋白、水解蛋白注射液、精氨酸等
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20世纪90年代：渔业资源变化 中上层海水鱼比例增加、淡水养殖业发展、水产加工业进步 问题：低值鱼、淡水鱼、加工废弃物利用？ 酶法制取蛋白水解物的研究：工艺条件、脱苦、脱腥、脱色等 鳀鱼、鲐鱼、青鳞鱼、白鲢、加工废弃物
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思考题：简述海洋动物蛋白质的水解工艺
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一、概述
分解食物蛋白质进行改性，改善可口性、贮藏稳定性
——古老的食品加工工艺
发酵食品：奶酪（法）、纳豆（日）、腐乳（中）
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鱼类蛋白原料：鱼露（鱼酱油，水产调味品）
小杂鱼为原料，加盐腌制、发酵、加工提炼
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（四）酶解程度测定
蛋白降解程度最简单、快速度量方法
1、pH-stat法 2、渗透压计法 3、TCA法 4、TNBS法
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（五）酶反应的终止
化学方法：pH调节 加热（70-100℃，5-30min）
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（六）蛋白水解物的浓缩
喷雾干燥（工业生产）：耗能、成本高 冷冻干燥（实验室） 超滤膜（近年）
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2、鱼类蛋白质 20世纪40年代 研发：动物饲料、非食用利用
Sen等（1962）：木瓜蛋白酶水解——蛋白胨（发酵基质） 可溶蛋白水解物，得率60% 一液态禽饲料的鲜鱼连续水解工艺，未投产 （1966，美国专利3249442）
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（一）化学水解法
酸Hale Waihona Puke Baidu碱打断肽键
成本较低、简单，常采用
食品局限性 难以控制水解物化学组成、功能性质 条件剧烈（高温、强酸）：营养性、功能性较差 Ser、Trp等破坏 水解液变黑（Trp分解的吲哚与糖在酸性条件合成腐黑质） 脱色——工艺复杂 设备耐腐蚀性要求较高
控制水解反应程度困难，产物不均一
得率较低 反应完毕，调节pH、加热失活酶，生产成本增加 水解酶无法再利用
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三、酶法制造鱼蛋白水解物工艺
（一）工艺流程
加酶→酶反应→灭酶→离心→上清液→干燥→鱼蛋白水解物
（二）底物及制备
工艺：少脂鱼、少脂鱼的原料 经济： 资源丰富、未开发利用的中上层鱼（23%，利用42）
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二、生化水解法
酶类水解肽键
自溶水解 加酶水解
无需酶、操作简单 粘稠，氨基酸、小肽 鱼露（鱼酱油） 美国：不允许出售含有任何种类内脏物质加工水产食品
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加酶水解
改善天然蛋白质理化性质、功能性质、感官性质
不破坏营养价值，提高吸收性
咀嚼性蛋白食品 小肽
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慢
牛乳状饮料
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碱水解优点
避免Trp、Ser等破坏 水解液较清澈 易过滤
缺点：设备耐腐蚀要求高
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赖氨丙氨酸 赖氨酸 组氨酸 未知化合物 脱氢丙氨酸 鸟氨酸 鸟氨丙氨酸 半胱氨酸 NH3
Β-氨基丙氨酸
消旋 毒性
羊毛硫氨酸
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1、水解蛋白质用途
牛奶替代物 蛋白增补剂 悬浮饮料稳定剂 糖果风味剂等……
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商品化水解蛋白：20世纪40年代，全球规模水产
水解过程控制、水解机理——迄今未完全解决
食品蛋白质水解——大豆占据主导地位 基础性研究——大豆蛋白质（分析方法、加工工程）
清 洗 分 割 骨
沉 淀
离 心
上清液浓缩、干燥 HAP-Ⅰ HAP-Ⅱ 浓缩、干燥 过 脱
粉碎 水解
压滤（真空过滤） 滤液浓缩、干燥 成
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中 和 过
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主要成份：去离子水、天然人参活性细胞（AGCA）、甘草次酸、胶原丝肽、
苹果活力液、芦荟植物提取液、黄瓜提取液、氨基酸保湿剂、水解蛋白、透 明质酸钠保湿因子、果胶、尿囊素、苯并异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮、色
条件温和、无消旋 水解过程可控、Trp不破坏、必需氨基酸含量高 耐腐蚀要求低 鱼片加工： 内脏占原料64% 蛋白质10%
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水产加工废弃物利用
环保：废弃物不准丢弃海洋 丢弃前处理成本高
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多数实验室阶段，工业应用有限（法、日、东南亚）
问题 大量酶，成本高
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1、酸水解
较普遍——水解植物蛋白的优先考虑方法 水解植物蛋白：增味剂（加工肉类、苏打饼干、汤料等） 水解彻底（酸水解水解时间短、完全）
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鱼蛋白水解
功能性质
高溶解性
生产成本低
Trp破坏
水解较彻底
2015 副产物充分利用（饲料等） 年4月24日星期五
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二、海洋动物蛋白质的水解
水解方法：化学法、生物法（酶） 工业：化学法（消旋、赖氨丙氨酸毒性） 食品工业：产品的功能性、营养性——生物法
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原料
预处 理 酶 解 灭 酶 热处 理 胶体磨 打浆 肉
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蛋白分解酶：微生物分泌、原料存在、人工加入
蛋白质的酶水解 预消化（Predigestion）：利用蛋白质分解的食品加工工艺
蛋白分解酶：外加、提取（非微生物、原料固有）
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水解蛋白质（protein hydrolysates）
蛋白质在化学试剂、酶作用下，分解为不同大小的多肽产物
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素蓝、香精油
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倩碧即時舒緩 霜
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水解蛋白，水溶性硅油及 高分子氨基酸
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（七）脱苦、脱色、脱臭处理
1、脱苦：苦肽（小分子，富含疏水性氨基酸） 控制水解条件 合适的水解酶 选择性分离：吸附法（活性炭，酚醛树脂） 萃取法：
掩蔽法：合成二肽
肽链外切酶
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2、脱色、脱腥：
吸附：活性炭
包埋：β-环糊精 萃取：乙醇 微生物发酵 糖处理 热处理
大量盐（NaCI）
影响功能性、食用性 29
2、碱水解
NaOH，产品功能性较差，影响营养价值——低度碱水解
回收蛋白质 增加溶解性
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鱼蛋白碱水解
鱼蛋白浓缩物（FPC）
碱水解
水解条件 高pH（12.5） 95℃
水溶性多肽 （Mw较大）
20min
迅速
改性不溶FPC