酶在水产品加工副产物综合利用中的应用

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1、酶在水产品加工副产物综合利用中的应用1前言1.1水产品现状中国是渔业发展大国，拥有丰富的淡水资源和海洋资源，我国水产品总产量占，世界的1/3以上。据全国20个渔业主产省统计月报数据，2014年1—6月全国水产品产2616.38万t,同比增长3.40%，其中养殖产量2030.50万t，同比增长4.43%，捕捞产量585.88万t，同比下降0.03%,远洋渔业1季度总产量47.66万t，同比增长64%[1]。2013年水产品出口额首次突破200亿美元，再创历史新高，连续12年居全球首位。据中国海关统计，2013年中国水产品出口量

2、395.9万t，出口额202.6亿美元，同比分别提高4.2%和6.7%；进口量417.0万t，进口额86.4亿美元，同比分别提高1.1%和8.0%。贸易顺差116.3亿美元，较上年同期提高5.8个百分点。水产品出口平均价格上涨2.5%，进口平均价格上涨6.8%[2]。但是我国在水产品加工和综合利用仍然存在基础薄弱、利用率低、附加值不高和管理体系落伍等很多问题,与世界水平差距明显[3]。资料显示,世界水产品产量的70%以上是经过加工后销售的，而我国2011年的加工比例占产量的比重不到40%,加工能力利用率只有80%[4]。1.

3、2水产品副产物加工在加工过程产生的副产物约占鱼体总重的一半以上[5]。这些副产物含有丰富的营养物质和功能性成分。通常这些副产物加工利用程度很低，如果不充分利用这些加工副产物，会造成资源浪费和环境污染。高效合理地利用这些副产物是体现一个国家加工水平的一个重要方面。1.3酶在食品工业的应用酶是活细胞产生的具有催化功能的生物催化剂，它参与生物体内一切生物化学反应过程[6]。近50年来酶科学得到了飞速的发展。目前，人类发现的酶已经超过5000种，工业化生产的酶制剂有近200种，常用的有30多种[7]。酶工程是生物技术的一个重要组成部

4、分，指在一定的生物反应器内，利用酶的催化作用，进行物质转化的技术。酶工程包括自然酶的开发及应用，固定化酶、固定化细胞、多酶反应器(生物反应器)、酶分子的修饰改造及酶传感器等，广泛应用于食品加工的许多领域。随着渔业资源的衰退，水体污染和过度捕捞，低值水产品比例不断上升，水产加工下脚料也无法得到有效利用，利用一些低值鱼来生产高附加值的产品已显得越来越重要，而酶技术在水产品加工中的应用正好解决了这一难题，为水产品加工业开辟了一条发展新路子。随着酶技术和水产品加工业的不断发展，酶在水产品加工中也得到了广泛的应用[8]。酶制剂是从生物

5、中提取的具有酶特性的一类活性物质。在水产品加工业方面，研究人员对蛋白酶的研究最为深入，通过蛋白酶处理低值水产品和加工下脚料，可提高生产效率和产品质量，降低环境污染，丰富水产品市场[9]。2酶在水产品副产物综合利用中的应用2.1酶在梭子蟹下脚料综合加工技术的研究2.1.1酶法提取梭子蟹下脚料中的蛋白质陶学明[10]采用酶法从脱脂后的梭子蟹下脚料中提取蛋白质,并加工成蛋白粉，首先从多种备选蛋白酶中筛选出最适的水解蛋白酶，采用筛选出的蛋白酶对梭子蟹下脚料进行单酶水解，以水解度为评价指标，分别研究加酶量、pH值、温度、液料比、时间等

6、因素对梭子蟹下脚料水解效果的影响,并通过正交试验获取最佳的单酶水解条件;最佳条件下获取的蛋白水解液经喷雾干燥加工成蛋白粉,并对其的质量进行分析。(1)脱脂蟹下脚料中蛋白质含量为25.76%，脂肪0.24%，水分4.62%，灰分49.58%。(2)酶活力测定结果:中性蛋白酶15.47万u/g，碱性蛋白酶10.05万u/g，木瓜蛋白酶10.65万u/g，风味蛋白酶10.04万u/g，复合蛋白酶10.38万u/g，胰蛋白酶16.21万u/g。(3)六种蛋白酶对梭子蟹下脚料的水解能力大小顺序为：碱性蛋白酶>中性蛋白酶>风味蛋白酶>复

7、合蛋白酶>胰蛋白酶>木瓜蛋白酶，梭子蟹下脚料的最佳水解蛋白酶为碱性蛋白酶。(4)梭子蟹下脚料碱性蛋白酶水解的最优水解条件为：液料比3:1，时间3.oh,温度55℃，pH5.5，加酶量l000u/g，各因素对水解度的影响程度依次为：温度>加酶量>pH值>时间，其中温度为显著性因素。(5)提取放大试验结果表明,随着投料量的增加，水解度、得率和氮回收率均有不同程度的减少,其中水解度下降17.25%，得率和氮回收率下降12.53%，得率和蛋白回收率较为稳定,表明水解工艺是可行的。(6)梭子蟹下脚料蛋白水解物中氨基酸含量丰富,氨基酸总

8、量为lo46.7mg/L，8种必需氨基酸齐全,含量为382.5mg/L，占氨基酸总量的36.54%，而Glu、Gly、AsP及Ala等4种主要呈味氨基酸含量非常丰富，为412.6mg/L,占氨基酸总量的39.42%。(7)梭子蟹下脚料的蛋白水解物经喷雾干燥后得到梭子蟹蛋白粉,其呈淡黄色粉末