魷魚內臟油提取最新進展的研究

張麗娟，張 欣，胡巧云

福建生物工程職業(yè)技術學院 (福州 350002)

魷魚內臟油提取最新進展的研究

張麗娟，張 欣，胡巧云

福建生物工程職業(yè)技術學院 (福州 350002)

魷魚加工過程中產生大量的廢棄物，其中魷魚內臟占魷魚體重的15%，含有豐富的粗脂肪，是加工魷魚內臟油的良好來源。魚油具有良好的營養(yǎng)價值和藥用價值，因此對魚油提取工藝的研究十分重要。簡要介紹從魷魚內臟中提取魚油的最新工藝和研究動態(tài)，為今后魷魚內臟的進一步開發(fā)與利用提供依據(jù)。

魷魚；內臟油；提?。还に?/p>

魷魚為我國遠洋漁業(yè)的主要品種，年捕撈量已達40萬t以上。在魷魚加工中產生大量的“下腳料”，既污染環(huán)境又造成資源浪費。如何合理有效的利用這些廢棄物，變廢為寶，是世界魷魚加工亟需解決的重要課題[1-3]。魷魚內臟是魷魚加工中主要的廢棄物，其占到整個體重的15%。內臟中含有豐富的脂肪、蛋白質和?；撬岬葼I養(yǎng)物質，具有廣闊的開發(fā)前景[4-7]。

1 魷魚內臟油提取現(xiàn)狀

魷魚內臟中的脂肪約占內臟濕重的20%～30%，其中不飽和脂肪酸EPA和DHA 含量較高。因此，魷魚內臟是提取魚油的良好來源，對魷魚內臟油提取的研究有較高的應用價值和經濟價值[8]。魚油提取是利用各種物理化學作用，破壞原料組織和乳膠體結構，加速油脂分子的熱運動，降低其黏度和表面張力，從而使油脂分離出來。傳統(tǒng)魚油的提取工藝如壓榨法、蒸煮法和有機溶劑法等，因其提取的魚油品質較差，提取率較低，污染環(huán)境并造成資源浪費等缺點，已逐漸被淘汰。目前研究較多的提取魷魚內臟油的方法有酶解法、超臨界萃取法、微堿法和超聲波輔助提取法等[9-12]。

2 魷魚內臟油提取主要方法

2.1 酶解法

酶解法是魷魚內臟油提取常用的方法之一，通過加入蛋白酶，利用蛋白酶的催化作用，使內臟中的蛋白質和脂肪的結合關系遭到破壞，從而油脂水解出來。該法提油技術的工藝條件溫和，油脂的有效成分得到有效保護，提取率相對較高。由于酶解液中還含有豐富的小分子肽和氨基酸等營養(yǎng)成分，后續(xù)可進一步加工利用[13-14]。正因為有諸多的優(yōu)點，酶解法成為水產加工下腳料中提取魚油優(yōu)先考慮的方法。

2.1.1工藝流程

魷魚內臟→解凍→搗碎→加酶→加水調節(jié)料液比→調節(jié)pH和溫度→酶解→滅酶(100 ℃)→離心(5 000 r/min,10 min,室溫)→上層即為粗魷魚內臟油

2.1.2魚油的精煉

在提取的粗魷魚內臟油中添加濃度為80%的磷酸(質量為內臟油的1.0%)，然后于80 ℃脫膠10 min，離心分離。再添加濃度為12%的氫氧化鉀(質量為內臟油的0.5%)，于60 ℃～70 ℃脫酸20 min，離心分離，于分液漏斗中清洗3次。用3%的活性白土于60 ℃脫色20 min，離心分離。最后于50 ℃真空干燥箱脫臭30 min，即得精煉魚油。

2.1.3酶解工藝最優(yōu)參數(shù)的確定

酶解工藝中最優(yōu)參數(shù)的確定是以水解度作為評價指標，采用單因素和正交試驗的方法，探討各酶解因素(pH、溫度、酶解時間、蛋白酶添加量等)對水解度的影響，從而優(yōu)化酶水解的最佳工藝條件。

2.1.4魷魚內臟油理化性質的測定

對于粗制和精制的魚油，采用國家標準對其理化性質進行測定，從而確定魚油的品質。具體如下：感官品質評定將參照SC/T 3502—2000中的方法；水分的測定則參照GB/T 5528—2008中的方法；雜質檢測將參照GB/T 15688—2008中的方法；酸值測定參照GB/T 5530—2005中的方法；過氧化值測定參照GB/T 5538—2005中的方法；不皂化物測定則參照GB/T 5535.1—2008中的方法。

運用酶解法從魷魚內臟中提取魚油是目前常用的方法。常用的蛋白酶有中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、動物蛋白酶和胰蛋白酶等。王丹[15]等采用動物蛋白酶法提取阿根廷魷魚內臟油，對其工藝條件進行研究。采用響應面優(yōu)化實驗，以提取率為指標，對魷魚內臟油進行理化性質的測定，最后得出最佳提取條件：加酶量2.0%，pH 7.5，酶解溫度50 ℃，料液比 1∶1.0(質量比)，酶解時間4 h；在此條件下，魷魚內臟油提取率可達78.83%。李圣艷[16]等以魷魚內臟為研究對象，選用水解度和氮收率作為衡量魷魚內臟酶解工藝的指標，模擬得到二次多項式回歸方程的預測模型。根據(jù)該模型，確定魷魚內臟酶解的最佳工藝條件。實驗結果表明，魷魚內臟酶解后測得的水解度平均值與預測值之間的相對偏差為1.32%，通過響應面優(yōu)化后得出的回歸方程高度顯著，這將對魚油提取具有良好的指導意義。目前大部分文獻所報道的魷魚內臟油提取主要采用單一蛋白酶酶解法，今后可以對復合酶的酶解工藝深入研究，提高酶解效率和魚油提取的經濟效益。

2.2 超臨界萃取法

超臨界流體萃取法是以超臨界狀態(tài)下的流體為萃取劑，從魷魚內臟中萃取出油脂的一種新型分離技術。它沒有溶劑殘留問題，具有安全、無毒性和無污染的特點，同時具備萃取精確易控、快速簡便和不改變萃取物性質等優(yōu)點。但超臨界萃取法對設備要求高，前期投入較大。從油的提取率和品質方面來看，超臨界流體萃取法是一種比較理想的提油方法，將來一定會是魚油提取的主流方法。

2.2.1工藝流程

魷魚內臟→干燥→粉碎→稱重→超臨界CO2萃取→降溫收集產品→檢測

2.2.2評價標準

超臨界萃取法是以魚油提取率為評價標準。影響魷魚內臟油提取率的因素有夾帶劑、萃取壓力、時間、溫度等，對這些影響因素進行研究，選擇適宜提取工藝條件，可以降低成本，提高魚油的產率。

超臨界萃取法因其提取魚油品質好，產率高，因而受到人們的廣泛研究。Uddin[17]等用超臨界CO2萃取法從魷魚內臟油中提取軟磷脂，并用高效液相色譜法和氣相色譜法分析內臟軟磷脂的含量和主要磷脂的脂肪酸組成。其中磷脂主要為磷脂酰膽堿(PC;80.5%±0.7%)和磷脂酰乙醇胺(PE;13.2%±0.2%)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)是磷脂的主要的成分。Uddin[18]等研究用超臨界CO2和有機溶劑正己烷提取魷魚內臟油后殘留物中消化酶的特征。魷魚內臟提取溫度在35 ℃～45 ℃，CO2以恒定流量22 g/min，壓力15～25 MPa，時間為2.5 h。研究表明消化酶的活性在有機溶劑處理的魷魚內臟中高，超臨界CO2處理的魷魚內臟中低。兩者處理后的魷魚內臟消化酶具有相似的最佳酸度和酸穩(wěn)定性。不同方法處理后的消化酶的最適宜溫度相似。用超臨界CO2法處理的消化酶的熱穩(wěn)定性略高于用有機溶劑處理。

2.3 淡堿水解法

淡堿水解法是利用淡堿液將魷魚內臟中的蛋白質組織分解，破壞脂肪和蛋白質的結合關系，從而使油脂水解出來。與其它提取工藝相比，淡堿水解法提取的魚油質量較好，成本較低，是提取魚油較常見的方法。

2.3.1傳統(tǒng)的淡堿水解法

傳統(tǒng)淡堿水解法使用的堿一般是氫氧化鈉和氯化鈉，該法操作簡便，工藝成熟，且魚油的提取率較高。但提取廢液中鈉鹽含量高，不能再利用，形成新的廢棄物造成環(huán)境污染。工藝流程如下：

魷魚內臟→解凍→搗碎→加水調節(jié)料液比→加NaOH水溶液→離心(5 000 r/min,10 min,室溫)→上層即為魷魚內臟油。

淡堿水解法是較為常見的提取魚油的方法，工藝已十分成熟，魷魚內臟中提取魚油也常用此方法。劉政坤[19]等研究采用淡堿NaOH水解法提取魷魚內臟油的工藝條件，進而對內臟油進行基本成分和理化性質的測定。然后比較淡堿水解法和酶解法對內臟油品質的影響。結果表明，淡堿水解法提取的魷魚內臟油品質更高。石迪[20]等以魷魚內臟為原料采用堿法提取魚油，應用響應面分析法(RSM)優(yōu)化得出最佳工藝條件。在最佳工藝條件下，魚油提取率達到65.68%。魚油酸值為14.8 mg/g，活性成分EPA和DHA含量分別為15.19%、28.71%，其余理化指標均達到SC/T 3502—2000精制魚油二級標準。從發(fā)表的文獻看出，淡堿水解法提取率不如酶解法，但提取出的魚油價值更高，且不飽和脂肪酸含量(EPA和DHA)更高。

2.3.2經改進的鉀法

鉀法的提取工藝采用的堿是氫氧化鉀和氯化鉀，該法的優(yōu)點是解決鈉鹽的污染問題，產生的廢液可以制作成用于農業(yè)生產的鉀肥，從而保護環(huán)境，經濟效益顯著。工藝流程如下：

魷魚內臟勻漿→半量或一倍半量水→攪拌，45 ℃～50 ℃→分兩次加40%KOH水溶液→調節(jié)pH為8～9→攪拌升溫至100 ℃→保溫30～60 min→加4%～6%KNO3→攪拌，水解，鹽析15 min→離心→粗魚油

目前文獻中對鉀法提取魷魚內臟油也有所報道，如徐彤硯[21]等以秘魯魷魚肝臟為研究對象，采用淡堿KOH水解，對其油脂提取工藝進行優(yōu)化，并采用氣相色譜-質譜法對油脂的脂肪酸組成進行分析。結果表明：秘魯魷魚肝臟中油脂的質量占到46.61%；KOH水解法提取油脂的最佳條件為加鹽量4%等，在此優(yōu)化條件下，油脂提取率達到82.87%。用KOH和KNO3取代傳統(tǒng)的NaOH，提取率更高，而且廢液可以循環(huán)利用。

2.4 超聲波輔助提取法

超聲波提取是利用超聲波具有的機械效應，空化效應和熱效應，通過增大介質分子的運動速度和穿透力，從而提取生物有效成分。研究發(fā)現(xiàn)，該法適合輔助其它方法來提取魚油，單獨的提取效果并不是很理想。工藝流程如下：

魷魚內臟→超聲波輔助提取→離心分離→旋轉蒸發(fā)→溶劑回收→干燥→魷魚內臟油

超聲波輔助提取魷魚內臟油的研究報道還不多，高娟[22]等對超聲輔助有機溶劑法提取魷魚肝臟油脂進行了研究，并運用單因素試驗和正交優(yōu)化試驗的方法，在最佳實驗條件下，魷魚肝臟油脂的提取率達到91.26%。魷魚肝臟油脂主要脂肪酸為C16∶0、C18∶0、C18∶1n-9、C20∶5n-3(EPA)和C22∶6n-3(DHA)，其中活性成分EPA和DHA的含量達到31.12%，表明魷魚肝臟具有較高的開發(fā)前景。今后可以對超聲波輔助水酶法提取魷魚內臟油進行深入研究，探索不同功率對提取率的影響等。與傳統(tǒng)的提取魚油方法相比，超聲波輔助法提取魚油，提取率更高，提取條件更溫和，這將為魷魚內臟油提取提供有益參考。

3 結語

我國魷魚資源比較豐富，年產量在30～40萬t左右，而加工產生的下腳料的數(shù)量巨大。魷魚內臟中含有豐富的脂肪，其質量占到內臟總質量的22%，是加工魷魚內臟油的良好來源。魚油中富含EPA和DHA活性成分，其作為一種保健產品，越來越受到人們的青睞，因此研究魷魚內臟中魚油的提取有很大的應用價值。魷魚內臟油提取的各種方法各有優(yōu)點，如酶解法提取的魚油產率和利用率高，超臨界萃取法無污染和安全的特點，淡堿水解法則經濟效益高，超聲波輔助提取法可以提高魚油提取率。我們可以研究上述方法結合使用，充分發(fā)揮各方法的優(yōu)勢，研究新技術，以提高魷魚內臟的利用率和魚油的提取率。

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Thelatestprogressofsquidvisceraloilextraction

Zhang Lijuan, Zhang Xin, Hu Qiaoyun

Fujian Vocational College of Bioengineering (Fuzhou 350002)

A large amount of waste is produced in the process of squid processing, in which the squid viscera accounts for 15%. However the squid viscera are rich in crude fat, which is a good source of processing squid visceral oil. So it is very important to study the fish oil extraction process due to its good nutritional and medicinal value. The advanced technology and research trends of extracting fish oil were briefly introduced from the internal organs of squid, and a reference was provided for the further development and utilization of squid viscera in the future.

squid; visceral oil; extraction; technology

2017-08-09

2015年中青年教師教育科研項目(JA15774)；福建海洋生物制品創(chuàng)新服務平臺(閩海洋高新[2016]21號)。

張麗娟，女，1977年出生，講師，碩士，從事海洋生物制品研究與開發(fā)。

TS225.2

A

1672-5026(2017)06-023-04