研發(fā)技術(shù)
水產(chǎn)品加工
水產(chǎn)品是人類(lèi)優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的主要來(lái)源之一,富含人體必需的8種氨基酸,而且數量和比例符合人體需要,屬于完全蛋白質(zhì)。水產(chǎn)品能夠提供高度不飽和脂肪酸。魚(yú)脂肪中高度不飽和脂肪酸EPA和DHA是人體必需的脂肪酸,具有重要的生理作用。水產(chǎn)品還能夠提供豐富的維生素、礦物質(zhì)和卵磷脂等營(yíng)養物質(zhì)。魚(yú)類(lèi)富含人體所需多種維生素和礦物質(zhì),對人體的健康成長(cháng)都有非常重要的意義。魚(yú)類(lèi)(尤其是海產(chǎn)魚(yú))礦物質(zhì)質(zhì)量分數較高,為1%~2%。其中磷的質(zhì)量分數最高,鈣、鈉、氯、鉀、鎂質(zhì)量分數豐富。低值水產(chǎn)品是指經(jīng)濟價(jià)值較低的一類(lèi)水產(chǎn)品,主要包括以下2種類(lèi)型,一種是小魚(yú)、毛蝦等價(jià)格較低、不便食用的漁獲物;另一種是水產(chǎn)品在進(jìn)行加工時(shí)所產(chǎn)生的下腳料,如對蝦、羅非魚(yú)加工中產(chǎn)生的蝦頭及魚(yú)排等廢棄物。近年來(lái)由于水體污染和捕撈過(guò)度,漁獲物中小魚(yú)蝦等低值、低質(zhì)水產(chǎn)品的比例不斷提高。由于我國水產(chǎn)加工水平較低,水產(chǎn)加工副產(chǎn)品產(chǎn)量極大。隨著(zhù)人們生活水平提高,已不滿(mǎn)足直接食用低值淡水魚(yú)、蝦,迫切需要具有特殊風(fēng)味的新型水產(chǎn)品方便食品出現,這方面的市場(chǎng)前景廣闊。
1蛋白酶的種類(lèi)
食品加工中使用的種類(lèi)繁多,并且有不同的分類(lèi)方法。蛋白酶從來(lái)源上分為動(dòng)物蛋白酶、植物蛋白酶和微生物蛋白酶;從活性集團上分為金屬蛋白酶、巰基蛋白酶、絲氨酸蛋白酶;從作用環(huán)境分為酸性蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶;從應用上也分很多,比如肉制品用、啤酒用等;從剪切集團分內切酶和外切酶2種主要類(lèi)型,內切酶能夠分解大分子的蛋白質(zhì)生成多肽,包含短肽及部分功能性肽;外切酶又可稱(chēng)為肽酶,它從末端開(kāi)始切割蛋白和肽鏈,釋放出具有特殊功能和風(fēng)味的氨基酸[1]。在食品蛋白質(zhì)加工領(lǐng)域,通過(guò)使用食品級蛋白酶制劑,改變了使用酸堿所帶來(lái)的三氯丙醇等有害物質(zhì)的水解工藝,避免了水解風(fēng)味差、含鹽量高、腐蝕嚴重、營(yíng)養損失大、生產(chǎn)時(shí)間長(cháng)、環(huán)境污染等缺點(diǎn),從而從人體健康與營(yíng)養、對環(huán)境友好的角度來(lái)進(jìn)行食品蛋白質(zhì)加工,作為綠色天然的蛋白酶,可以從現代生物學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、食品營(yíng)養學(xué)等多個(gè)學(xué)科角度,為人類(lèi)提供美味、可口的蛋白質(zhì)加工產(chǎn)品。根據產(chǎn)品特點(diǎn)及酶資源情況,蛋白酶在水產(chǎn)品中的使用方法也是多種多樣的。最常用的就是加入商業(yè)酶制劑,特點(diǎn)是使用方便,便于控制,但生產(chǎn)成本比較高[2];也可以通過(guò)直接加入蛋白酶豐富的產(chǎn)品的方式來(lái)提供蛋白酶[3],特點(diǎn)是就地取材,成本低,但會(huì )將蛋白酶源的食品特性帶入,可能產(chǎn)生不利影響;還可以利用食品內源蛋白酶進(jìn)行水解,特點(diǎn)是節約成本,但時(shí)間相對較長(cháng)[4]。
2蛋白酶在低值水產(chǎn)品加工中的應用現狀
2.1提取蛋白質(zhì)
提取蛋白質(zhì)的方法應該根據其特點(diǎn)來(lái)選擇,常用蛋白質(zhì)提取方法有水溶液提取法、有機溶劑提取法及酶法提取方法等。稀鹽和緩沖系統的水溶液對蛋白質(zhì)的穩定性好,溶解度大,是提取蛋白質(zhì)最常用的溶劑。水溶液提取蛋白質(zhì)要注意溫度、pH值和鹽濃度的控制,防止蛋白質(zhì)變性。一些和脂類(lèi)結合比較牢固或者分子中非極性側鏈較多的蛋白質(zhì),不溶于水、稀鹽溶液、稀酸或稀堿中,可用乙醇、丙酮或丁醇等有機溶劑,它們具有一定的親水性,還有較強的親脂性,是理想的提取脂蛋白的提取液,但必須要在低溫下操作。酶法提取蛋白質(zhì)是對食品原料中的蛋白質(zhì)進(jìn)行有限水解,使蛋白質(zhì)從其他成分中游離出來(lái),然后再進(jìn)行分離。酶法提取的蛋白質(zhì)與食品原料中的蛋白質(zhì)有很大區別,除了蛋白質(zhì)外,產(chǎn)物中含有較多的肽類(lèi)及氨基酸成分。液化食用魚(yú)蛋白易溶于水,富含蛋白質(zhì)。它的溶解特性(如可溶性、可濕性、彌散性和溶解速度)優(yōu)于糖和奶粉,可用于制作魚(yú)糊、調味品、人造牛奶、人造肉類(lèi)制品和蛋白質(zhì)飲料。使用蛋白酶水解魚(yú)肉漿即可獲得食用魚(yú)蛋白,采用這種方法可避免營(yíng)養素的損失,避免產(chǎn)生臭味和微生物危害,提高產(chǎn)品的感官質(zhì)量[5]。
2.2提取生物活性物質(zhì)
利用蛋白酶水解作用,將水產(chǎn)品蛋白質(zhì)分解,活性物質(zhì)游離出來(lái)后,再進(jìn)行分離。利用水產(chǎn)品提取生理活性物質(zhì)是目前研究熱點(diǎn)之一。主要的生理活性物質(zhì)包括生物活性肽、多糖類(lèi)及EPA和DHA等高度不飽和脂肪酸。吳紅棉等[6]人從珠母貝肉酶解液中分離出糖胺聚糖,經(jīng)動(dòng)物試驗證明具有抗腫瘤活性。Liu等[7]利用胰蛋白酶從金槍魚(yú)頭中提取EPA和DHA。采用酶法從低值水產(chǎn)品中提取活性肽更是目前研究熱點(diǎn),先后從魚(yú)、蝦、貝等原料中分離出來(lái)降血壓肽(ACEI)、高F值寡肽、谷胱甘肽(GSH)[8-10]。制備活性肽的方法很多。目前有酸水解法、化學(xué)合成法、基因重組法及酶法。酸水解法工藝簡(jiǎn)單、成本低,但因氨基酸受損嚴重、水解難控制而較少應用;化學(xué)合成法采用液相或固相化學(xué)合成法可制取任意需要的活性肽,但因成本高、副反應物及殘留化合物多,生理活性不穩定等因素而制約其發(fā)展;基因重組法采用DNA重組技術(shù)制取活性肽,目前還處在試驗階段;酶法生產(chǎn)活性肽產(chǎn)品安全性極高,生產(chǎn)條件溫和,水解易控制,可定位生產(chǎn)特定的肽,成本低,已成為最主要的生產(chǎn)方法。
3存在的問(wèn)題
3.1酶工業(yè)的發(fā)展
隨著(zhù)我國食品工業(yè)的迅猛發(fā)展以及食品市場(chǎng)的不斷繁榮,人們對食品質(zhì)量及安全的要求不斷提高,食品健康及衛生安全問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的重視。在食品行業(yè),蛋白質(zhì)的深加工占據了很大的比例,曾經(jīng)普遍使用的酸堿水解法因存在食品安全和產(chǎn)品質(zhì)量差等原因,使其產(chǎn)品在應用上受到很大的限制。隨著(zhù)生物技術(shù)和生物工程的應用與發(fā)展,純天然無(wú)毒害的酶法生產(chǎn),因其具有天然無(wú)毒、不含氯丙醇、生產(chǎn)條件溫和、成本低和產(chǎn)品質(zhì)量上佳等優(yōu)點(diǎn),已成為了大勢所趨。近30年來(lái),我國酶制劑工業(yè)獲得了較快發(fā)展,但與發(fā)達國家相比,還有較大差距。在全世界有名的酶制劑企業(yè)中,丹麥NOVO公司牢牢占據著(zhù)龍頭地位,占有50%以上市場(chǎng)份額,杰能科公司其次,占25%左右市場(chǎng)份額,其他各國酶制劑生產(chǎn)企業(yè)分享余下的25%市場(chǎng)份額。我國酶制劑工業(yè)主要差距表現在以下幾個(gè)方面:提取工藝和裝備落后,產(chǎn)品雜質(zhì)多、質(zhì)量;產(chǎn)品結構不合理,影響酶制劑行業(yè)發(fā)展及應用領(lǐng)域開(kāi)拓;科研開(kāi)發(fā)投入不足,設備閑置率高,行業(yè)效益低下。近幾年,我國酶制劑企業(yè)在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面也取得了較大進(jìn)步。如南寧龐博生物工程有限公司通過(guò)在國內建立了首條采用生物工程技術(shù)、膜分離技術(shù)及真空冷凍干燥技術(shù)的高活力木瓜蛋白酶生產(chǎn)線(xiàn),克服了過(guò)去直接熱風(fēng)烘干法生產(chǎn)的粗酶雜質(zhì)多、色澤差、微生物超標、酶活力低、噴霧干燥法酶活損失大、水溶性相對較差、酶活穩定性也較差等缺點(diǎn),其所生產(chǎn)的木瓜蛋白酶酶活力(超過(guò)350萬(wàn)U/g),超過(guò)國外同類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量水平。
轉3.2安全性評價(jià)
隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高,人們對食品質(zhì)量及安全的要求不斷提高,食品健康及衛生安全問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的重視。食品加工中酶制劑的安全性也引起人們的關(guān)注。食品加工中所用的蛋白酶除了從動(dòng)植物提取之外,目前約有60 %以上的酶制劑已用基因改良菌株生產(chǎn)。食品用酶制劑管理是按照是品添加劑管理的。酶本身雖是生物產(chǎn)品,比化學(xué)制品安全,但酶制劑并非單純制品,其主要的潛在危險包括培養基殘留物、無(wú)機鹽、防腐劑、稀釋劑等;在生產(chǎn)過(guò)程中還可能受到沙門(mén)氏菌、金黃葡萄球菌、大腸桿菌之污染;菌種培養過(guò)程中可能會(huì )產(chǎn)生生物毒素。為保證產(chǎn)品絕對安全,對原料、菌種、后處理等道道工序都要嚴格把關(guān)。生產(chǎn)場(chǎng)地要符合MP要求,酶制劑產(chǎn)品的安全性符合聯(lián)合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)食品添加劑專(zhuān)家委員會(huì )(JECFA)對酶制劑來(lái)源安全性的評估標準。
3.3產(chǎn)物分離困難
酶法生產(chǎn)活性物質(zhì)的下游技術(shù)主要包括分離、精制和分析試驗。由于目標活性物質(zhì)在生產(chǎn)反應體系中含量甚微,傳統分離技術(shù)往往無(wú)能為力,必須采用吸附分離、色譜分離、超濾膜分離、反滲透等現代分離技術(shù)和脫色、脫臭、脫苦等提純精制技術(shù)。尤其是苦味直接影響食品的風(fēng)味和口感,往往決定了活性物質(zhì)的應用前景,因此脫苦技術(shù)研究日盛。研究發(fā)現,蛋白質(zhì)酶解液中的苦味主要來(lái)自于苦味肽——由某些疏水基因及疏水性氨基酸構成的苦味物質(zhì)。要脫苦則必須使這些堿性氨基酸從苦味上解放出來(lái)。應用微生物直接脫苦效果好,很有發(fā)展前景,如端肽酶能從線(xiàn)性肽鏈的末端移去若干個(gè)氨基酸分子,使苦味肽的苦味減輕,對于完整的環(huán)形結構的蛋白質(zhì)大分子,端肽酶無(wú)法發(fā)揮作用,必須先用內切酶切斷肽鏈,再用端肽酶脫苦。通常將內切酶與端肽酶聯(lián)合使用,以水解疏水性氨基酸殘基及脯氨酸構成肽鏈的端肽酶脫苦作用最有效。由于肽酶價(jià)格昂貴,限制了其在食品工業(yè)上的應用。乳酸菌、釀酒酵母等微生物的內源酶中存在著(zhù)廣泛的肽酶譜系,同樣具有較好的脫苦作用,且價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛,具有發(fā)展前景。
4發(fā)展趨勢
世界能源日益減少,而人口卻在不斷增加,水資源和糧食日見(jiàn)短缺。人類(lèi)對環(huán)保意識的加強,使得工業(yè)界用酶來(lái)改革傳統工藝的需求更為迫切。因此,提高酶的產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,開(kāi)發(fā)酶的新品種、新用途更是當務(wù)之急?;蚬こ?、蛋白質(zhì)工程的發(fā)展,為酶制劑工業(yè)發(fā)展創(chuàng )造了有利條件。通過(guò)技術(shù)攻關(guān),獲得活力高、專(zhuān)一性強、產(chǎn)品風(fēng)味好的酶制劑;提高分離純化技術(shù),獲得純度高、活力穩定的生物活性物質(zhì),并且降低生產(chǎn)成本,使酶制劑行業(yè)為食品工業(yè)及改善人民生活做出更大貢獻。
銷(xiāo)售熱線(xiàn):
公司地址:廣西南寧市橫州市校椅鎮南街457號
手機掃一掃
進(jìn)入手機版
Copyright © 廣西南寧正東食品有限責任公司 SEO 網(wǎng)站建設:中企動(dòng)力 南寧