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海产低值鱼深度酶解工艺与机理研究

崔春  
【摘要】: 本文以我国大宗的海产低值鱼为原料,研究了低值鱼蛋白深度酶解工艺优化及其酶解机理,并在此基础上研究了酶解过程中酶解液的风味变化以及不同祛腥方式的脱腥效果,以及酶解液中碱性氨基酸的分离。 研究表明低值鱼营养丰富,蛋白质含量为16.80%,水分含量为75.97%,粗脂肪含量为5.40%,灰分含量为2.24%,总糖含量为0.14%。在55℃以上低值鱼的自溶进行能有效的防止微生物繁殖,自溶液中细菌总数不断下降,从5.4×106下降到1000~3000,并在12h后始终保持不变。钙促进自溶进行,EDTA和锌离子抑制自溶的进行。低值鱼自溶48h后氨基酸转化率和蛋白质利用率可分别达到27.4%和78.51%。 对低值鱼蛋白深度酶解工艺、深度酶解机理以及酶解后期酶解速度放缓的原因进行研究,研究结果表明最佳酶解工艺条件为:低值鱼蛋白浓度为8.4%,0.05 %碱性蛋白酶(447U/g) + 0.05 %胰酶(59.5U/g) + 0.1 %风味蛋白酶(476U/g),0.1%亚硫酸钠,0.1%氯化钙,初始pH为7.0,55℃,水解42h,其蛋白质利用率达92.96%,氨基酸转化率达63.68%。 低值鱼在酶解过程中低值鱼蛋白首先被降解为氨基酸和可溶性多肽。酶解前3h大量不溶性蛋白溶于水,并伴随着高分子量蛋白(分子量大于1万)的消失和可溶性多肽和氨基酸的生成。酶解6h后88.15%的蛋白质已经降解为可溶性多肽和氨基酸,蛋白质的溶出过程基本结束。随后,在内切蛋白酶、外切蛋白酶的共同作用下,可溶性多肽被进一步降解为小分子肽和氨基酸。结构比较致密的蛋白在酶解过程中降解比较缓慢。 酶解后期蛋白质利用率和氨基酸转化率增加幅度降低主要是由可被酶解的肽键浓度降低所致,即亮氨酸氨态酶无法水解酸性氨基酸以及甘氨酸,羧肽酶无法水解二肽、三肽等小分子肽。水解过程中pH值降低以及酶在深度酶解过程中逐渐失活不是酶解速度降低的主要原因。 关于酶解过程中风味成分的研究表明,低值鱼蛋白深度酶解过程中,游离氨基酸、多肽、无机离子、有机酸等含量的变化共同作用导致酶解液的呈味变化,其中氨基酸、多肽含量的变化是酶解液呈味变化的主要原因。美拉德反应祛腥效果最为明显,反应后酶解液基本上无腥味,具有典型的酱香,但氨基酸损失率为9.93%。生姜、大蒜和大茴香对低值鱼酶解液的腥味有较好的掩盖效果,将酶解液与香辛料加热后的脱腥效果明显优于不加热的效果,缺点是略带香辛料的风味。活性炭吸附法也可以较好脱除酶解液的腥味。活性炭脱腥后酶解液颜色变浅,氨基酸含量损失2.77%。黄酒祛腥效果不明显,酶解液依然有较重的腥味。 将酶解液pH调节到其等电点5.66,添加0.1%EDTA螯合金属离子,5℃,10rpm的速度进行搅拌24h,酪氨酸得率为83.37%,酪氨酸占总氨基酸的比例达到97.6%。利用732阳离子交换树脂吸附酶解液中对呈味影响较弱的碱性氨基酸进行吸附分离,洗脱流速均为1.0ml/min,可基本实现组氨酸、精氨酸和赖氨酸的分离,得率分别为58.65%,92.15%和79.98%。


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