鱈魚皮制備膠原蛋白肽的工藝優(yōu)化

顧斌洲，王加斌，滕芳芳，丁國(guó)芳

（1.海力生集團(tuán)有限公司，浙江舟山 316021；2.浙江省海洋生物醫(yī)用制品工程技術(shù)研究中心，浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021）

鱈魚皮制備膠原蛋白肽的工藝優(yōu)化

顧斌洲1，王加斌1，滕芳芳1，丁國(guó)芳2

（1.海力生集團(tuán)有限公司，浙江舟山 316021；2.浙江省海洋生物醫(yī)用制品工程技術(shù)研究中心，浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021）

以鱈魚皮為原料，用不同劑量的木瓜蛋白酶酶解膠原蛋白，通過(guò)感官評(píng)定探討珍珠巖去除腥苦味作用，再通過(guò)測(cè)定微生物含量，探討微孔濾膜除菌過(guò)濾工藝，優(yōu)化鱈魚皮膠原蛋白肽制備工藝。結(jié)果表明：通過(guò)檢測(cè)鱈魚皮膠原蛋白肽分子量分布可知酶解工序添加5‰木瓜蛋白酶最為合理，且對(duì)腥苦味的去除也有一定的幫助；添加珍珠巖有助于去除鱈魚皮膠原蛋白肽腥苦味；0.22 μm微孔濾膜的除菌過(guò)濾能濾去微生物，簡(jiǎn)化后續(xù)殺菌工藝；優(yōu)化工藝后未影響鱈魚皮膠原蛋白肽收率。

膠原蛋白肽；珍珠巖；微孔濾膜；腥味

膠原蛋白(collagen)是一種生物性高分子物質(zhì)，是動(dòng)物體內(nèi)分布最廣的蛋白質(zhì)，是一種與組織和器官功能有關(guān)的功能性蛋白，富含人體需要的甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸等多種氨基酸，是人體必須補(bǔ)足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有多樣性及組織分布的特異性。

鱈魚又稱大頭青、大口魚等，純正鱈魚指鱈屬魚類，分為大西洋鱈魚，格陵蘭鱈魚和太平洋鱈魚。目前我國(guó)沿海地區(qū)鱈魚加工行業(yè)，已大量開(kāi)發(fā)北太平洋鱈魚，深海無(wú)污染，原料豐富，呈持續(xù)高速發(fā)展趨勢(shì)。鱈魚皮皮厚且寬，主要含有大量的膠原蛋白。所以對(duì)魚肉分割加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量魚皮，可以充分利用提取，這樣既節(jié)約資源又提高了水產(chǎn)加工的附加值。

但是鱈魚皮本身存在著魚腥味，加上酶解過(guò)程使酶解液中具有苦味的游離氨基酸增多，加重了產(chǎn)品的腥苦味，導(dǎo)致感官品質(zhì)變差[1]，則鱈魚皮膠原蛋白肽腥苦味的脫除成為其廣泛應(yīng)用的瓶頸；同時(shí)隨著國(guó)家對(duì)食品安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對(duì)微生物控制越來(lái)越嚴(yán)，菌落總數(shù)≤5 000 CFU/g，大腸菌群＜3 MPN/g，霉菌≤25 CFU/g，酵母≤25 CFU/g，致病菌（志賀氏菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌）不得檢出；所以有必要對(duì)傳統(tǒng)鱈魚皮膠原蛋白肽的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

300 kg冰凍鱈魚皮，大連冰洋食品有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及檢測(cè)儀器

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：洗皮蒸煮鍋，10T，陜西省西安市三原縣琪佳食品機(jī)械責(zé)任有限公司；高速離心機(jī)，ss1000，張家港華大離心機(jī)制造有限公司；酶解脫腥脫色鍋，5T，陜西省西安市三原縣琪佳食品機(jī)械責(zé)任有限公司；板框過(guò)濾器，BMY60/8000-UB，杭州恒勝過(guò)濾機(jī)有限公司；離子交換器，500KG，陜西省西安市三原縣琪佳食品機(jī)械責(zé)任有限公司；蒸餾器，500T/H，陜西省西安市三原縣琪佳食品機(jī)械責(zé)任有限公司；噴霧機(jī)，350，陜西省西安市三原縣琪佳食品機(jī)械責(zé)任有限公司。

檢測(cè)儀器：恒溫培養(yǎng)箱，PYX-DHS.500BS，上海博泰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；霉菌培養(yǎng)箱，MJP-150S，上海森信儀器廠；高效液相分析儀，Lc-20AT，SHIMADZU CORPORATION。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

浸泡→清洗→蒸煮→離心→酶解→活性炭脫色脫味→板框過(guò)濾→離子交換→濃縮→噴霧干燥→成品膠原蛋白肽。

1.3.2 制備工藝的優(yōu)化

設(shè)計(jì)優(yōu)化的鱈魚皮制備膠原蛋白肽的工藝流程：

浸泡→清洗→蒸煮→離心→酶解→活性炭加珍珠巖脫色脫味→板框過(guò)濾→離子交換→濃縮→微孔濾膜除菌過(guò)濾→噴霧干燥→成品膠原蛋白肽。

在其余工藝條件不變的情況下，優(yōu)化工藝見(jiàn)表1。

表1 工藝條件優(yōu)化Tab.1 Process Optimization

1.4 分析方法

1.4.1 肽分子量的測(cè)定

采用GB/T 22729《海洋魚低聚肽粉》附錄A測(cè)定。

1.4.2 霉菌和酵母含量的測(cè)定

采用GB 4789.15檢驗(yàn)。

1.4.3 菌落總數(shù)含量的測(cè)定

采用GB 4789.2檢驗(yàn)。

1.4.4 大腸菌群含量的測(cè)定

采用GB 4789.3檢驗(yàn)。

1.4.5 致病菌含量的測(cè)定

采用GB 4789.5、GB 4789.4、GB 4789.10檢驗(yàn)。

1.4.6 腥苦味評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)小組由受過(guò)感官培訓(xùn)的10名成員組成（年齡在20～30歲之間）。按照感官評(píng)定的規(guī)范要求，對(duì)樣品的腥味、苦味進(jìn)行評(píng)價(jià)。感官特性強(qiáng)度數(shù)字標(biāo)度為1-腥（苦）味重；2-腥（苦）味稍重；3-腥（苦）味淡；4-腥（苦）味很淡；5-沒(méi)有腥（苦）味。根據(jù)上述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，得出的平均值表示膠原蛋白肽的腥苦味程度。

1.4.7 膠原蛋白肽的收率計(jì)算

膠原蛋白肽的收率（%）=總膠原蛋白肽質(zhì)量/解凍后的鱈魚皮質(zhì)量×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 肽分子量及腥苦味影響

通過(guò)改變的木瓜蛋白酶使用量和增加助濾劑珍珠巖后，鱈魚皮膠原蛋白肽的分子量、腥苦味均有所變化（表2、表3）。

A1和A2的肽分子量數(shù)據(jù)明顯偏大，說(shuō)明A鍋酶解時(shí)的木瓜蛋白酶使用量偏小，過(guò)大的肽分子量不利于人體的吸收[3]。

A1和A2、B1和C2的肽分子量數(shù)據(jù)接近的情況下，而A2和C2的腥苦味變淡，說(shuō)明珍珠巖除去鱈魚皮酶解液的腥苦味有一定效果。

B1→B2、C1→C2的腥苦味明顯降低，且500～180和＜180分子量同時(shí)明顯下降，而從表3可知常規(guī)氨基酸分子量一般在200以內(nèi)，所以＜180分子量都是游離氨基酸，500～180分子量中也有一小部分游離氨基酸，以上說(shuō)明珍珠巖除去鱈魚皮酶解液中的游離氨基酸效果非常明顯，從而明顯降低了鱈魚皮膠原蛋白肽的腥苦味。同時(shí)說(shuō)明了C鍋酶解時(shí)的木瓜蛋白酶使用量偏大，導(dǎo)致游離氨基酸值上升。

B2鱈魚皮膠原蛋白肽的腥苦味最小，肽分子量分布合理，木瓜蛋白酶使用量合適，平均分子量在1kD左右有利于吸收[3]。

表2 肽分子量檢測(cè)結(jié)果及腥苦味值Tab.2 Peptide molecular weight assay and fishy bitterness

2.2 微生物含量影響

噴霧干燥之前，增加0.22 μm微孔濾膜除菌過(guò)濾工藝，對(duì)鱈魚皮膠原蛋白肽的微生物含量。因100℃噴霧抽真空干燥，從噴霧到收粉只有2～3 s時(shí)間，從表4的數(shù)據(jù)表明A1、B1、C1在這么短時(shí)間內(nèi)噴霧干燥未徹底清除微生物，而A2、B2、C2增加0.22 μm微孔濾膜的除菌過(guò)濾工序完全清除了微生物。所以完全有必要增加膜除菌過(guò)濾工序。

表3 常規(guī)魚皮膠原蛋白氨基酸分子量Tab.3 Skin collagen amino acid molecular weight

表4 微生物含量檢測(cè)結(jié)果Tab.4 Microbiological test results

2.3 肽收率影響

從表4的數(shù)據(jù)可以看出，優(yōu)化工藝后未影響鱈魚皮膠原蛋白肽收率。

表4 膠原蛋白肽收率Tab.4 Yield of collagen peptide

3 結(jié)論

目前，蛋白酶解液的脫腥方法主要有吸附法[4]、發(fā)酵法[5]、包埋法[6]等。在吸附法中，活性炭應(yīng)用廣泛，雖然活性炭吸附能脫除酶解液的一定的腥味，但蛋白質(zhì)損失率高。珍珠巖已經(jīng)廣泛應(yīng)用于果汁飲料澄清和脫色處理，但其在水產(chǎn)蛋白酶解液上的應(yīng)用少見(jiàn)有報(bào)道。通過(guò)使用活性炭+9%珍珠巖對(duì)鱈魚皮膠原蛋白肽腥苦味的去除有很好的效果。

酶解工序添加5‰木瓜蛋白酶對(duì)肽分子量分布最為合理，且對(duì)腥苦味的去除也有一定的幫助；增加0.22μm微孔濾膜，在不改變?cè)性O(shè)備及無(wú)需增加額外設(shè)備的情況下，有效去除微生物，達(dá)到產(chǎn)品微生物指標(biāo)要求；優(yōu)化工藝后未影響鱈魚皮膠原蛋白肽收率。整體來(lái)說(shuō)，鱈魚皮制備膠原蛋白肽的工藝優(yōu)化達(dá)到了預(yù)期效果，且非常有必要優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高鱈魚皮膠原蛋白肽品質(zhì)。

[1]鄧后勤,夏延斌,鄧友光,等.魚制品脫腥技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2006,32(5):109-112.

[2]張瑞瑞,楊 萍,李利敏,等.微濾膜、硅藻土和珍珠巖對(duì)羅非魚肉酶解液脫腥脫苦效果的比較研究 [J].食品工業(yè)科技, 2014,35(5):83-86.

[3]張 寧,康躋耀,高建萍,等.膠原蛋白肽分子量對(duì)吸收過(guò)程的影響研究[J].生物學(xué)雜志,2013,30(2):10-13.

[4]郭玉華,李鈺金,吳新穎,等.鱈魚皮膠原蛋白肽酶解液脫色脫腥工藝的研究[J].中國(guó)食品添加劑,2010(4):125-128.

[5]曾少葵,楊 萍,陳秀紅.微生物發(fā)酵對(duì)羅非魚下腳料蛋白酶解液脫腥去苦效果比較[J].南方水產(chǎn),2009,5(4):58-63.

[6]胡文婷,張 凱,劉海青,等.鱈魚碎肉酶解液脫腥脫苦的研究[J].生物加工過(guò)程,2007,5(3):56-59.

Process for Preparing Cod Skin Collagen Peptide Optimization

GU Bin-zhou1,WANG Jia-bin1,TENG Fang-fang1,et al
(Zhejiang Hailisheng Group Co Ltd,Zhoushan 316021,China)

Taking cod skin as raw material,collagen preparation with different doses of papain;exploring the effect of bitter and fish odor removed by perlite with sensory evaluation;measuring the microbial content, to explore the microporous membrane filter sterilization processes,optimize cod skin collagen peptide preparation.The results showed that:by detecting the cod skin collagen peptide molecular weight distribution showed that adding 5‰papain in enzymatic processes was reasonable,and also beneficial to remove the bitter taste fishy certainly;adding perlite helps remove fishy and bitterness;0.22 μm microporous membrane filter sterilization can filter out microbes,which simplifies sterilization process;optimization process did not affect the cod skin collagen peptide yield.

collagen peptide;perlite;microporous membrane;fishy smell

TS202.1

A

1008－830X(2015)05－0452－05

2015-04-11

浙江省科技廳重大專項(xiàng)（2013C03036）

顧斌洲（1984-），男，浙江舟山，工程師，海洋功能食品、海洋藥物.

丁國(guó)芳.E-mail:dinggf2007@163.com