三农稿件查询低值水产品加工中蛋白酶的应用

　　摘要:阐述了蛋白酶的种类,探讨了蛋白酶在低值水产品加工方面的应用现状,分析了其中存在的问题及未来发展趋势,为蛋白酶在水产品开发方面提出一些有益见解。

　　关键词:三农稿件查询,蛋白酶,种类,低值水产品加工,应用现状,存在问题,发展趋势

　　水产品是人类优质蛋白质的主要来源之一,富含人体必需的8种氨基酸,而且数量和比例符合人体需要,属于完全蛋白质。水产品能够提供高度不饱和脂肪酸。鱼脂肪中高度不饱和脂肪酸EPA和DHA是人体必需的脂肪酸,具有重要的生理作用。水产品还能够提供丰富的维生素、矿物质和卵磷脂等营养物质。鱼类富含人体所需多种维生素和矿物质,对人体的健康成长都有非常重要的意义。鱼类(尤其是海产鱼)矿物质质量分数较高,为1%～2%。其中磷的质量分数最高,钙、钠、氯、钾、镁质量分数丰富。低值水产品是指经济价值较低的一类水产品,主要包括以下2种类型,一种是小鱼、毛虾等价格较低、不便食用的渔获物;另一种是水产品在进行加工时所产生的下脚料,如对虾、罗非鱼加工中产生的虾头及鱼排等废弃物。近年来由于水体污染和捕捞过度,渔获物中小鱼虾等低值、低质水产品的比例不断提高。由于我国水产加工水平较低,水产加工副产品产量极大。随着人们生活水平提高,已不满足直接食用低值淡水鱼、虾,迫切需要具有特殊风味的新型水产品方便食品出现,这方面的市场前景广阔。

　　1蛋白酶的种类

　　食品加工中使用的种类繁多,并且有不同的分类方法。蛋白酶从来源上分为动物蛋白酶、植物蛋白酶和微生物蛋白酶;从活性集团上分为金属蛋白酶、巯基蛋白酶、丝氨酸蛋白酶;从作用环境分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶;从应用上也分很多,比如肉制品用、啤酒用等;从剪切集团分内切酶和外切酶2种主要类型,内切酶能够分解大分子的蛋白质生成多肽,包含短肽及部分功能性肽;外切酶又可称为肽酶,它从末端开始切割蛋白和肽链,释放出具有特殊功能和风味的氨基酸[1]。在食品蛋白质加工领域,通过使用食品级蛋白酶制剂,改变了使用酸碱所带来的三氯丙醇等有害物质的水解工艺,避免了水解风味差、含盐量高、腐蚀严重、营养损失大、生产时间长、环境污染等缺点,从而从人体健康与营养、对环境友好的角度来进行食品蛋白质加工,作为绿色天然的蛋白酶,可以从现代生物学、蛋白质组学、食品营养学等多个学科角度,为人类提供美味、可口的蛋白质加工产品。根据产品特点及酶资源情况,蛋白酶在水产品中的使用方法也是多种多样的。最常用的就是加入商业酶制剂,特点是使用方便,便于控制,但生产成本比较高[2];也可以通过直接加入蛋白酶丰富的产品的方式来提供蛋白酶[3],特点是就地取材,成本低,但会将蛋白酶源的食品特性带入,可能产生不利影响;还可以利用食品内源蛋白酶进行水解,特点是节约成本,但时间相对较长[4]。

　　2蛋白酶在低值水产品加工中的应用现状

　　2.1提取蛋白质

　　提取蛋白质的方法应该根据其特点来选择,常用蛋白质提取方法有水溶液提取法、有机溶剂提取法及酶法提取方法等。稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质的稳定性好,溶解度大,是提取蛋白质最常用的溶剂。水溶液提取蛋白质要注意温度、pH值和盐浓度的控制,防止蛋白质变性。一些和脂类结合比较牢固或者分子中非极性侧链较多的蛋白质,不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中,可用乙醇、丙酮或丁醇等有机溶剂,它们具有一定的亲水性,还有较强的亲脂性,是理想的提取脂蛋白的提取液,但必须要在低温下操作。酶法提取蛋白质是对食品原料中的蛋白质进行有限水解,使蛋白质从其他成分中游离出来,然后再进行分离。酶法提取的蛋白质与食品原料中的蛋白质有很大区别,除了蛋白质外,产物中含有较多的肽类及氨基酸成分。液化食用鱼蛋白易溶于水,富含蛋白质。它的溶解特性(如可溶性、可湿性、弥散性和溶解速度)优于糖和奶粉,可用于制作鱼糊、调味品、人造牛奶、人造肉类制品和蛋白质饮料。使用蛋白酶水解鱼肉浆即可获得食用鱼蛋白,采用这种方法可避免营养素的损失,避免产生臭味和微生物危害,提高产品的感官质量[5]。

　　2.2提取生物活性物质

　　利用蛋白酶水解作用,将水产品蛋白质分解,活性物质游离出来后,再进行分离。利用水产品提取生理活性物质是目前研究热点之一。主要的生理活性物质包括生物活性肽、多糖类及EPA和DHA等高度不饱和脂肪酸。吴红棉等[6]人从珠母贝肉酶解液中分离出糖胺聚糖,经动物试验证明具有抗肿瘤活性。Liu等[7]利用胰蛋白酶从金枪鱼头中提取EPA和DHA。采用酶法从低值水产品中提取活性肽更是目前研究热点,先后从鱼、虾、贝等原料中分离出来降血压肽(ACEI)、高F值寡肽、谷胱甘肽(GSH)[8-10]。制备活性肽的方法很多。目前有酸水解法、化学合成法、基因重组法及酶法。酸水解法工艺简单、成本低,但因氨基酸受损严重、水解难控制而较少应用;化学合成法采用液相或固相化学合成法可制取任意需要的活性肽,但因成本高、副反应物及残留化合物多,生理活性不稳定等因素而制约其发展;基因重组法采用DNA重组技术制取活性肽,目前还处在试验阶段;酶法生产活性肽产品安全性极高,生产条件温和,水解易控制,可定位生产特定的肽,成本低,已成为最主要的生产方法。

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