现代新技术在水产品深加工中的应用

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昌子有 [29 ]在研究高压对鱼肉影响时发现 ,压力低于 200M Pa几乎无灭菌效果 ,外观也无多大变异 ; 200M Pa以 上时灭菌效果明显 。He等 [30 ]利用高压进行牡蛎去壳及 延长其货架寿命的研究 ,压力 207 ~310M Pa经不同时间 处理后 ,贮藏在 4℃以下 , 27d后 ,样品的 pH 只降低 0. 5, 水分含量略有上升 ,不仅可减少 2~3 个对数级的微生物 数量 ,且牡蛎有较高的品质 ;而手工去壳的牡蛎 pH 下降 了 2. 2,水分含量轻微下降 。
郝记明 [7 ]用枯草杆菌中性蛋白酶和胃蛋白酶双酶水 解马氏珠母贝肉 ,蛋白质水解率为 66. 2% ,而且水解液风 味鲜美 ,色泽较浅 ,可用于生产海鲜调味料及功能性蛋白 饮料 。曾庆祝 [8 ]用混合酶水解扇贝边 ,提高了水解液中 氨基酸态氮含量 ,同时改善了水解液风味 。赵谋明等 [9 ] 用复合纤维素酶处理沙菜藻体 ,能大幅度提高沙菜卡拉 胶的产率 ,而对卡拉胶的硬度和脆性没有影响 。
我国从海带中提取甘露醇的传统工艺是离心水洗重
结晶法 。由于海带浸泡水中除了含甘露醇外 ,尚含有大 量泥沙 、悬浮物 、无机盐 、褐藻糖胶 、有机物 、色素等杂质 , 仅靠离心水洗和活性炭吸附很难将这些杂质去除干净 , 因此我国生产的甘露醇在纯度和色泽上很难与国外产品 抗衡 。薛德明 [24 ] 、滕怀华等 [25 ]采用中空纤维超滤装置改 造传统的纯化工艺 ,提高了产品质量 ,满足产品出口的要 求 ,产品在国内外市场上的竞争能力提高 。
· 21·1 (总第 150期 ) 水 利 渔 业 2007年第 27卷第 2期
现代新技术在水产品深加工中的应用
齐凤生 ,高晓丽 ,李维国 ,张浩杰 ,张海莲
(河北农业大学海洋学院 ,秦皇岛 066003)
Hale Waihona Puke Baidu
摘要 :利用生物技术中酶技术可对低值鱼及水产加工废弃物进行水解 、提取等深加工 ,制成水解鱼蛋白 ; 使鱼卵脱膜 ;提高鱼糜制品凝胶强度 ;用于水产品的保鲜 。超临界萃取技术具有操作温度低 、产品纯度高 、品 质好 、无溶剂残留 、无环境污染 、分离效率高 、选择性高等优点 。微胶囊技术能够使被包囊的物料与外界环境 隔离 ,最大限度地保持其原有的色 、香 、味 、性能和生物活性 ,防止营养物质破坏和损失 ,并具有缓释功能 。膜 分离技术对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离 、浓缩 、纯化等 。高压技术使食品中的酶 、蛋白质 、淀粉等 生物高分子物质分别失去活性 、变性和糊化 ,同时致死以微生物为主的生物 。
关键词 : 水产品深加工 ;生物技术 ;超临界萃取技术 ;微胶囊技术 ;膜分离技术 中图分类号 : S986 文献标识码 : A 文章编号 : 1003 - 1278 (2007) 02 - 0112 - 04
随着我国经济迅速发展和生活水平的不断提高 ,人 们对水产加工食品的要求也越来越高 ,不仅要求营养 、美 味 ,还要方便 、保健 ,因而加强现代高新技术在水产品深 加工中的应用研究 ,以促进水产食品的升级换代 ,提高水 产食品的技术含量是当务之急 。本文介绍几种技术及其 在水产食品深加工中的应用情况 。
高压可加快解冻速度 ,减少冰晶对冻品细胞的伤害 , 使冷冻品营养液汁流失量下降 5% ~6%。如海胆和鱼白 等水产品 ,冻结和解冻往往会引起形体上的破损 ,从而失 去或降低商品价值 ,而在 100M Pa高压下解冻破损很小 ; 鲜虾蟹等甲壳类水产品容易发黑 ,在 60M Pa下 10m in处 理 ,可抑制酪氨酸酶的活力 ,外观上虾稍显发白 ,蟹变得 更红一些 ,并保持色 、香 、味 ,达到保鲜要求 [31 ] 。
1 生物技术
生物技术主要包括酶工程 、发酵工程 、细胞工程 、基 因工程和组织培养技术等 。其中酶技术在水产加工业中 应用最多 。
目前利用酶技术对低值鱼及水产加工废弃物进行水 解 、提取等深加工 ,制成水解鱼蛋白 ,用作蛋白强化剂或 研制药物及功能食品原料的研究 ,已在世界各国展开 。 L iaset等 [1 ]用酶水解大西洋鳕鱼和鲑鱼 ,其水解物具有很 高的营养效价 ,水解物中含有丰富的低分子量肽和游离 氨基酸 ; Won - Kyo等 [2 ]应用从金枪鱼肠道中提取的酶能 有效降解鳕鱼排中胶原蛋白和非胶原蛋白 ,同时能获得 含磷为 23. 6%的低聚磷酸肽 ,低聚磷肽对钙具有很好的 结合能力 ,可作为营养强化剂 。Jae - Young[3 ]利用鲭鱼肠 道酶水解青鳕鱼片加工废弃物 ,对水解产物根据分子质 量大小进行超滤 ,其中分子质量小于 1 ku抗氧化活性最 强 ,然后对此产物进行纯化 ,获得氨基酸序列为 Leu - Pro
5 高压技术
高压技术是指在 100~1 000 M Pa的超高压力下对食 品原料进行处理 ,使食品中的酶 、蛋白质 、淀粉等生物高 分子物质分别失去活性 、变性和糊化 ,同时致死以微生物 为主的生物的过程 。高压技术在食品加工领域中的应用 在国外发展迅猛 ,目前又将超高压技术应用于水产食品 的加工上 。
我国对超临界 CO2 萃取技术在水产品加工中的应用 研究较晚 。童景山等 [19 ]采用超临界 CO2 萃取新技术浓 缩天然鱼油 ,使鱼油中的 EPA 和 DHA 含量分别从原料中 的 3. 9%、8. 9%提高到新产品中的 6. 5%和 21. 67%。韩 玉谦等 [20 ]用超临界 CO2 萃取技术从甲鱼中提取分离甲 鱼油 ,与传统的溶剂萃取法相比 ,超临界 CO2 萃取法萃取 率明显提高 ,其中不饱和脂肪酸高达 70%以上 。黄俊辉 等 [21 ]采用超临界 CO2 萃取法从海带中提取海藻多不饱 和脂肪酸 ,可使海带总脂肪酸中多不饱和脂肪酸含量达 到 67. 2%。
2 超临界流体萃取技术
超临界流体萃取法是一种新型化工提取分离技术 ,
2007年第 27卷第 2期 水 利 渔 业 (总第 150期 ) · 31·1
它是利用超临界条件下的气体作萃取剂 ,从液体或固体 中萃取出某些成分并进行分离的技术 。与其它分离方法 相比 ,具有操作温度低 、产品纯度高 、品质好 、无溶剂残 留 、无环境污染 、分离效率高 、选择性高等优点 。
利用各种脂肪水解酶的专一性可起到富集 、纯化作 用 。石红旗等 [13 ]利用专一性解脂假丝酵母脂肪酶对鱼油 进行处理 ,可以使 DHA 和 EPA 的含量由原来的 30%左右 富集到 47. 9%左右 。
酶技术还可用于水产品的保鲜 。陈舜胜等 [14 ]利用溶 菌酶复合保鲜剂与冷藏结合的方法对虾 、带鱼段 、扇贝柱 和柔鱼进行研究 ,添加复合保鲜剂后保鲜效果明显 ;舒留 泉等 [15 ]研究了冷藏条件下用 N isin 与溶菌酶复合生物保 鲜剂对缢蛏的保鲜效果 ,与单纯冷藏相比具有明显的保 鲜效果 ,混合添加保鲜效果更佳 。
Eisenbach[16 ]最早报道了对鳕鱼油乙酯的超临界流体 精馏的研究 ,可将鳕鱼油乙酯中二十碳脂肪酸的含量从 26. 7%提高到 96. 3% ,其中 EPA 的含量占 52. 7% ; N ils2 son[17 ]在 Eisenbach工作的基础上用尿素对沙丁鱼油脂进 行包合预处理 ,然后进行超临界 CO2 萃取 ,获得 90%以上 的 EPA 和 DHA。铃木康夫等 [18 ]设计了柱温呈余弦分布 的精馏柱 ,并用尿素预处理的鱼油酯作原料进行超临界 CO2 萃取 , EPA 和 DHA 纯度分别达 94. 4%和 91. 6 % ,产 出率分别为 42. 9%和 43. 1%。
在水产品的加工中还可利用酶技术脱卵膜 。 Sugihara 等 [10 ]报道 ,使用蛋白质水解酶水解大马哈鱼和鳟鱼的结 缔组织以获得鱼籽 ,产量高 ,时间短 ,不用加压 ,产品获得 率由原来的 50% ~60%提高到 85%。
在鱼糜制品生产中利用转谷氨酰胺酶可提高产品凝 胶强度 。梅鱼和黄姑鱼鱼糜凝胶性能不佳 ,加入转谷氨 酰 胺 酶 使 鱼 糜 制 品 凝 胶 强 度 分 别 提 高 了 529% 和 489% [11 ] 。Venugopal等 [12 ]利用谷氨酰胺转胺酶处理鱼 肉蛋白后 ,可生成可食性的薄膜 ,能直接用于水产品的包 装和保藏 ,改善产品的外观和延长货架期 。
高压处理还可增强鱼肉制品的凝胶性 。日本大洋渔 业公司研究所采用高压技术生产鱼糕 ,产品在杀菌后口 感 、风味都比较理想 。将狭鳕鱼糜装入乙烯袋内 ,放入水 中 ,从四周均匀地加压到 400M Pa,保持 10 m in,就能制成 鱼糕 ,加压后的鱼糕透明 ,嚼感坚实 ,破坏强度达 1 200 g, 鱼糕 弹 性 比 原 来 产 品 (加 热 90℃、保 持 30 m in ) 高 出 50 % 。
3 微胶囊技术
微胶囊技术就是将固体 、液体和气体包埋 、封存在一 个微型胶囊内成为一种固体微粒产品的技术 ,它能够使 被包囊的物料与外界环境隔离 ,最大限度地保持其原有 的色 、香 、味 、性能和生物活性 ,防止营养物质 破坏和损 失 ,并具有缓释功能 。
鱼油中的不饱和脂肪酸 EPA、DHA ,对氧 、光和热极 为敏感 ,易发生氧化而丧失其生理功能并产生一些对人 体有害物质 ,而且鱼油本身疏水特性及令人不易接受的 腥臭味 ,限制了其在食品工业中应用 。因此 ,国内外研究 人员利用微胶囊技术特点 ,将富含 EPA、DHA 鱼油进行微 胶囊化 ,以拓展其在食品中适用性及应用范围 。韩玉谦 等 [22 ]以变性淀粉为主要壁材 ,以超临界 CO2 萃取无腥鱼 油为芯材 ,采用糊精 、甲壳素等壁材进行连续多次包埋 , 经喷雾干燥得到鱼油多膜微胶囊 ,其包埋的整体效果好 , 大大提高了鱼油的微囊化效率和储存稳定性 。
- H is - Ser - Gly - Tyr的抗氧化肽 ,对 ·OH 自由基有很 好的清除能力 。王长云 [4 ]用蛋白酶水解法从鳕鱼废弃 物 ———鳕鱼碎肉中提取水解蛋白 ,水解液经真空浓缩后 喷雾干燥得到水解蛋白粉 ,其氨基酸组成合理 ,是优良的 蛋白制品 。吴红棉等 [5 ]采用同时添加枯草杆菌中性蛋白 酶与木瓜蛋白酶的改良酶解技术 ,对鲨鱼肉进行水解 ,缩 短了酶解时间 ,简化了操作 ,蛋白质水解率高达 83. 5% , 所得水解液的氨基酸质量浓度为 45. 4 mg/mL ,其中必需
为了从蛋 白 酶 解 物 中 获 得 具 有 高 活 性 的 生 物 活 性 肽 ,可采用膜分离技术对蛋白酶解物进行分离纯化 ,从而 提高制品的生理活性 。Joen等 [26 ]应用超滤技术对鳕鱼蛋 白水解物进行分离纯化 ,获得 3 个部分的肽片段 ,相对分 子质量 10~30kDa的肽片段具有优良的乳化特性和搅打 性能 , 3~10kDa的肽片段抗氧化性能很高 ,而小于 3kDa 的肽片段具有优越的 ACE抑制因子的功效 。林伟锋 [27 ] 用板式超滤装置以全回流方式对沙丁鱼粗肽溶液进行处 理 ,对沙丁鱼粗肽溶液中不同分子质量的组分具有分离 纯化作用 。过菲 [28 ]将超滤技术应用于羊栖菜粗多糖的提 取 ,脱盐率高达 99. 9% ,而且能去除提取液中部分色素物 质 ,同时还可起到浓缩的作用 ,提高了主要成分褐藻胶及 褐藻糖胶的含量 。
收稿日期 : 2006 - 06 - 06 作者简介 : 齐凤生 ,男 , 1963年生 ,河北遵化人 ,副教授 ,主要
从事水产品加工教学与科研工作 。
氨基酸总量为 19. 8 mg /mL。吴继卫 [6 ]用 4种不同的蛋白 酶酶解鲨鱼肉 、中国毛虾 、牡蛎和扇贝后 ,酶解液中的蛋 白 、必需氨基酸及肽的含量都有了明显的提高 ,而且氨基 酸含量均衡 ,特别是必需氨基酸的含量比较高 ,其比例明 显高于 WHO / FAO 标准 。
海藻油也富含高度不饱和脂肪酸 ,易氧化 ,虽然新鲜 时无鱼腥味 ,但氧化产物会导致它出现令人不愉快的腥 异味 。吴克刚等 [23 ]通过微胶囊化 ,对海藻油的氧化腥异 味具有明显的掩盖效果 。
4 膜分离技术
膜分离技术是以天然或人工合成的高分子薄膜为介 质 ,以外界能量或化学位差为推动力 ,对双组分或多组分 的溶质和溶剂进行分离 、浓缩 、纯化等 。主要 包括反渗 透 、超滤 、微滤 、电渗析等 。
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