低值海水魚下腳料蛋白水解液的深加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種魚蛋白水解液的脫色、脫腥，并同時消降生物胺和重金屬的方法， 尤其是涉及一種酶水解低值海水魚下腳料蛋白水解液的脫色、脫腥同時消降生物胺和重金 屬的方法。 (二）
【背景技術(shù)】
[0002] 漁業(yè)和海水養(yǎng)殖中的副產(chǎn)品是蛋白質(zhì)的重要來源。隨著如遠洋漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖的 進一步發(fā)展，魚類加工中的副產(chǎn)品的數(shù)量急劇提高。例如在金槍魚加工中，通常以魚肉為主 要加工部位制作生魚片和罐頭，其余部分如魚頭、魚骨、魚皮、碎肉、內(nèi)臟等下腳料不能得到 有效的利用，而這部分占金槍魚總重量的50-70%。這些下腳料如果不加以利用，直接排放 到環(huán)境中，不僅是對環(huán)境的巨大挑戰(zhàn)，也是對蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的浪費。
[0003] 將魚下腳料通過蛋白酶水解加工成蛋白水解液是目前利用漁業(yè)副產(chǎn)品的最佳方 案。魚類蛋白質(zhì)品質(zhì)高，吸收利用率高；其氨基酸組成合理，具有較高營養(yǎng)效價；富含多種 生理活性肽、維生素及微量元素，有很高的營養(yǎng)價值。此外，蛋白水解液還可以進一步噴霧 干燥加工成蛋白粉；分離提純特定的功能性肽應(yīng)用于保健食品中；調(diào)配滋補飲料；或者作 為蛋白強化劑添加到其他食品當(dāng)中。
[0004] 魚蛋白水解液具有較高的利用價值的同時，仍然有較多未能很好克服的因素。
[0005] 首先，魚蛋白水解轉(zhuǎn)化為氨基酸的過程中也往往伴隨著大量色素物質(zhì)的形成，使 生成的水解液呈現(xiàn)出棕褐色乃至黑色。再者，水產(chǎn)品本身帶有的腥味，加上在水解過程中受 到酶制劑及空氣中氧氣的影響，水產(chǎn)品中的不飽和脂肪酸發(fā)生變化，導(dǎo)致以水產(chǎn)品為原料 的蛋白水解液的腥味異味較重，若要將其加工為直接飲用的蛋白飲品或作為配料加入其他 食品中，安全有效地去除色素及腥味是急待解決的問題。
[0006] 隨著人們消費觀念的轉(zhuǎn)變，對食品的安全性的要求也越來越高。有些水產(chǎn)品中本 身含有一定量的生物胺，或者在加工儲藏過程中，受外界微生物的影響，有部分生物胺產(chǎn) 生，從而殘留在蛋白水解液中。適量的生物胺對人體健康有益，過度攝入會對機體造成嚴(yán)重 的損傷，嚴(yán)重時甚至危及生命。美國食品藥品監(jiān)督管理局將組胺的最高濃度限設(shè)定為50mg/ kg，生物胺總濃度達到1000mg/kg會對人類健康造成危害。水產(chǎn)品自打攜到儲藏到加工到 食用，期間要經(jīng)歷很長一段時間，而這個過程，如果處理手段不佳，就會導(dǎo)致生物胺含量超 標(biāo)。有研宄表明，鯖魚在室溫保存24h后組胺含量為28. 4mg/kg，而48h后增至1540mg/kg。 因此脫除有害物質(zhì)尤其是生物胺類物質(zhì)是加工魚蛋白水解液的一個技術(shù)難題。
[0007] 目前，雖然中國水產(chǎn)科學(xué)研宄院黃海水產(chǎn)研宄所報道了一種水產(chǎn)品加工下腳料酶 解液脫色脫腥方法（專利申請?zhí)?00810057971. 4)，其中就用到活性炭來達到脫色脫腥的 目的。但活性炭的種類多種多樣，有顆粒狀活性炭、粉末狀活性炭等，不同原料制成的活性 炭吸附特性不同，不同形狀又造成孔隙不同，吸附容量及速度不同。因此不同活性炭的最佳 脫色工藝不同。本專利特別采用糖用粉末狀活性炭。減少發(fā)酵產(chǎn)品中的生物胺含量，可以 從控制原料、產(chǎn)生物胺微生物的代謝和酶法降解三方面入手，有專利也報道了通過飲料和/ 或飲料中間物與具有轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性的酶相接觸以減少飲料中生物胺含量的方法（專 利申請?zhí)?01180033860. X)，但對于無發(fā)酵過程的魚蛋白水解液而言，控制產(chǎn)胺微生物或酶 法降解的途徑并不可行。在魚蛋白水解的生物胺消降方面，目前鮮有研宄，一般只能盡量控 制原料的新鮮度及加工過程的衛(wèi)生狀況來盡量控制生物胺的產(chǎn)生。而對原料中已經(jīng)含有或 加工過程中不可避免產(chǎn)生的生物胺就無法消降。 (三）
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是解決魚蛋白水解液顏色深，腥味重，生物胺及重金屬含量高的問 題，為進一步實現(xiàn)魚類精深加工及副產(chǎn)品高值化利用開拓新途徑。
[0009] 基于此，本發(fā)明的技術(shù)路線是利用活性炭對色素、腥味物質(zhì)、重金屬的吸附作用達 到脫腥脫色同時脫除部分重金屬；再利用電滲析的電荷分配效應(yīng)消降生物胺及重金屬離 子，具體采用如下技術(shù)方案：
[0010] 一種低值海水魚下腳料蛋白水解液的深加工方法，所述深加工方法按如下步驟進 行：
[0011] (1)活性炭吸附：先調(diào)節(jié)低值海水魚下腳料蛋白水解液的pH為2?5,然后加熱 攪拌并控制溫度為60?80°C，接著在攪拌下向所述蛋白水解液中添加活性炭，吸附1? I. 5h，最后真空抽濾濾除活性炭，得到經(jīng)活性炭吸附處理的蛋白水解液；所述活性炭為糖用 粉末活性炭；
[0012] (2)電滲析：先調(diào)節(jié)步驟⑴所得經(jīng)活性炭吸附處理的蛋白水解液的pH為6?8， 再于電壓8?16V，電流3?5A的條件下，進行電滲析8?15分鐘，收集電滲析液，即為低 值海水魚下腳料蛋白水解液的深加工產(chǎn)品；所述電滲析所用的陰陽離子交換膜為異相膜， 電滲析的陽極室加入〇. 8wt%?I. 2wt%硫酸鈉溶液，陰極室加入水，中間室中的蛋白水解 液以恒定電流循環(huán)（通常選用極限電流值的70%?80%為工作電流）。
[0013] 其中，所述的低值海水魚下腳料蛋白水解液是按如下方法制備得到的： 以-20?-80°c凍藏的低值海水魚下腳料為原料，置于0?4°C解凍，將解凍后的魚下腳料 粉碎，加入水得料液混合物，調(diào)節(jié)上清液pH為7. 5?8. 5,加熱攪拌料液混合物并控制溫度 為45?55°C，攪拌下向料液混合物中添加胰蛋白酶，水解3?5h即得所述的蛋白水解液； 所述魚下腳料和水的料液質(zhì)量比為1 :3?5 ;所述胰蛋白酶的添加量以所述原料的質(zhì)量計 為1000?2500U/g。所述的低值海水魚下腳料為制作生魚片和魚罐頭剩余的魚頭、魚骨、魚 皮、碎肉、內(nèi)臟等部分；所述的低值海水魚為金槍魚或青占魚等。
[0014] 所述深加工過程中，pH的調(diào)節(jié)一般采用HCl水溶液或水NaOH溶液，優(yōu)選所述HCl 水溶液或NaOH水溶液的濃度為2mol/L。
[0015] 所述深加工方法步驟（1)中，所述活性炭的添加質(zhì)量是所述蛋白水解液質(zhì)量的 2%?4%〇
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0017] (1)本發(fā)明操作簡單，適用范圍廣，處理過程溫和安全，經(jīng)濟有效，有利地保護了魚 蛋白酶解液中的營養(yǎng)和活性成分，對魚蛋白酶解物的推廣應(yīng)用具有重要意義。
[0018] (2)利用糖用粉末狀活性炭高效脫除魚蛋白酶解液的不良顏色及氣味，保證了產(chǎn) 品的風(fēng)味，同時脫除其中部分重金屬元素。
[0019] (3)首次提出利用電滲析消降魚蛋白酶解液中大部分的生物胺，避免過高的生物 胺對人體造成毒害，保證了產(chǎn)品的安全性。 (四）【具體實施方式】 [0020] 實施例1
[0021] 取-80°c凍藏的金槍魚下腳料，置于4°C冰箱解凍。解凍后的魚肉用打漿機粉碎， 混合均勻后取樣。以1:3的料液比將粉碎的下腳料與水混合，用2N的HCl或2N的NaOH調(diào) 節(jié)上清液pH值至8。加熱攪拌料液并控制料液溫度為50°C。邊攪拌邊向料液中添加胰蛋白 酶，添加量為2500U/g，水解5h。用2N的HCl或2N的NaOH溶液調(diào)節(jié)上述水解液pH為3,放 入恒溫攪拌裝置，設(shè)置加熱溫度70°C，待酶解液溫度達到70°C時，加入3 %活性炭，持續(xù)恒 溫攪拌lh。抽濾除去活性炭，得到脫色液。測得酶解液的脫色率為90%;利用GC/MS檢測 并比較脫色前后酶解液中的腥味物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性物質(zhì)成分降低了 85 %，其中13種化合物 被完全除去，三甲胺、己醛、壬醛、庚醛等特征腥味物質(zhì)含量顯著減少；脫色對重金屬Pb的 脫除率達到93% ;蛋白質(zhì)損失率僅為13%。
[0022] 脫色液用2N的HCl或2N的NaOH調(diào)節(jié)pH為6. 5。使用裝備有7對陽離子單級-陰 離子單級-陽離子單級膜構(gòu)造的ED處理脫色液。使用10V、隔室、3A/m2電勢處理脫色液 12min，直至電導(dǎo)率由11.93ms/cm降到943 ys/cm。收集淡化液。脫色液（ED前）和處理后 (ED后）水解液的生物胺和氨基酸態(tài)氮含量如表1。
[0023] 表1電滲析對不同物質(zhì)的消降率
[0024]
【主權(quán)項】
1. 一種低值海水魚下腳料蛋白水解液的深加工方法，其特征在于，所述深加工方法按 如下步驟進行： (1) 活性炭吸附：先調(diào)節(jié)低值海水魚下腳料蛋白水解液的PH為2?5,然后加熱攪拌并 控制溫度為60?80°C，接著在攪拌下向所述蛋白水解液中添加活性炭，吸附1?I. 5h，最 后真空抽濾濾除活性炭，得到經(jīng)活性炭吸附處理的蛋白水解液；所述活性炭為糖用粉末活 性炭； (2) 電滲析：先調(diào)節(jié)步驟（1)所得經(jīng)活性炭吸附處理的蛋白水解液的pH為6?8,再于 電壓8?16V，電流3?5A的條件下，進行電滲析8?15分鐘，收集電滲析液，即為低值海 水魚下腳料蛋白水解液的深加工產(chǎn)品；所述電滲析所用的陰陽離子交換膜為異相膜，電滲 析的陽極室加入〇. 8wt%?I. 2wt%硫酸鈉溶液，陰極室加入水，中間室中的蛋白水解液以 恒定電流循環(huán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的深加工方法，其特征在于，所述低值海水魚下腳料蛋白水解液 是按如下方法制備得到的：以-20?_80°C凍藏的低值海水魚下腳料為原料，置于0?4°C 解凍，將解凍后的魚下腳料粉碎，加入水得料液混合物，調(diào)節(jié)上清液pH為7. 5?8. 5,加熱 攪拌料液混合物并控制溫度為45?55°C，攪拌下向料液混合物中添加胰蛋白酶，水解3? 5h即得所述的蛋白水解液；所述魚下腳料和水的料液質(zhì)量比為1 :3?5 ;所述胰蛋白酶的 添加量以所述原料的質(zhì)量計為1000?2500U/g。
3. 如權(quán)利要求1所述的深加工方法，其特征在于，所述的低值海水魚下腳料為制作生 魚片和魚罐頭剩余的魚頭、魚骨、魚皮、碎肉、內(nèi)臟部分。
4. 如權(quán)利要求3所述的深加工方法，其特征在于，所述的低值海水魚為金槍魚或青占 魚。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的深加工方法，其特征在于，所述pH的調(diào)節(jié)是用HCl水溶液 或NaOH水溶液。
6. 如權(quán)利要求5所述的深加工方法，其特征在于，所述HCl水溶液或水NaOH溶液的濃 度為 2mol/L〇
7. 如權(quán)利要求1所述的深加工方法，其特征在于，步驟（1)中所述活性炭的添加質(zhì)量是 所述蛋白水解液質(zhì)量的2 %?4 %。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低值海水魚下腳料蛋白水解液的深加工方法：(1)活性炭吸附：先調(diào)節(jié)低值海水魚下腳料蛋白水解液的pH為2～5，然后加熱攪拌并控制溫度為60～80℃，接著在攪拌下向所述蛋白水解液中添加活性炭，吸附1～1.5h，最后真空抽濾濾除活性炭，得到經(jīng)活性炭吸附處理的蛋白水解液；(2)電滲析：先調(diào)節(jié)步驟(1)所得經(jīng)活性炭吸附處理的蛋白水解液的pH為6～8，再于電壓8～16V，電流3～5A的條件下，進行電滲析8～15分鐘，收集電滲析液，即為低值海水魚下腳料蛋白水解液的深加工產(chǎn)品；本發(fā)明操作簡單，經(jīng)濟有效，并且有利地保護了魚蛋白酶解液中的營養(yǎng)和活性成分。
【IPC分類】A23L1-015, A23L1-27, A23L1-025
【公開號】CN104543970
【申請?zhí)枴緾N201510015963
【發(fā)明人】丁玉庭, 周緒霞, 裘夢婷
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月13日