海洋动物水解蛋白的生产课件.ppt

1、8/4/20228/4/20224 4鱼类蛋白原料：鱼类蛋白原料：鱼露（鱼酱油，水产调味品）鱼露（鱼酱油，水产调味品）小杂鱼为原料，加盐腌制、发酵、加工提炼小杂鱼为原料，加盐腌制、发酵、加工提炼8/4/20228/4/20225 5蛋白分解酶蛋白分解酶：微生物分泌、原料存在、人工加入：微生物分泌、原料存在、人工加入蛋白质的酶水解蛋白质的酶水解预消化预消化（PredigestionPredigestion）：利用蛋白质分解的食品加工工艺）：利用蛋白质分解的食品加工工艺蛋白分解酶：外加、提取（非微生物、原料固有）蛋白分解酶：外加、提取（非微生物、原料固有）8/4/20228/4/20226 6水解

2、蛋白质水解蛋白质（protein hydrolysates）蛋白质在化学试剂、酶作用下，分解为不同大小的多肽产物蛋白质在化学试剂、酶作用下，分解为不同大小的多肽产物8/4/20228/4/20227 71、水解蛋白质用途、水解蛋白质用途 牛奶替代物牛奶替代物 蛋白增补剂蛋白增补剂 悬浮饮料稳定剂悬浮饮料稳定剂 糖果风味剂等糖果风味剂等8/4/20228/4/20228 8 商品化水解蛋白：商品化水解蛋白：2020世纪世纪4040年代，全球规模水产年代，全球规模水产 水解过程控制、水解机理水解过程控制、水解机理迄今未完全解决迄今未完全解决 食品蛋白质水解食品蛋白质水解大豆占据主导地位大豆占据主导

3、地位 基础性研究基础性研究大豆蛋白质（分析方法、加工工程）大豆蛋白质（分析方法、加工工程）8/4/20228/4/20229 92、鱼类蛋白质、鱼类蛋白质 20 20世纪世纪4040年代年代 研发：研发：动物饲料、非食用利用动物饲料、非食用利用 Sen Sen等（等（19621962）：木瓜蛋白酶水解）：木瓜蛋白酶水解蛋白胨（发酵基质）蛋白胨（发酵基质）可溶蛋白水解物，得率可溶蛋白水解物，得率60%60%一液态禽饲料的鲜鱼连续水解工艺一液态禽饲料的鲜鱼连续水解工艺，未投产，未投产 （19661966，美国专利，美国专利32494423249442）8/4/20228/4/20221010 法国

4、：法国：鱼蛋白水解物的牛犊奶代用品生产鱼蛋白水解物的牛犊奶代用品生产 鱼蛋白水解物用作食品鱼蛋白水解物用作食品（RutmanRutman；19711971，美国专利，美国专利35619733561973）口味清淡口味清淡 水中分散形成稳定的牛奶状产物水中分散形成稳定的牛奶状产物 营养价值较高营养价值较高 要点：要点：有限水解，避免苦味有限水解，避免苦味8/4/20228/4/20221111制约推广应用的主要因素制约推广应用的主要因素 口味（苦）口味（苦）成本较高成本较高 溶解性、色泽、吸水性溶解性、色泽、吸水性综合利用综合利用：水产加工废弃物、未利用鱼种的利用：水产加工废弃物、未利用鱼种的利

5、用 技术应用的主要方面技术应用的主要方面8/4/20228/4/20221212中国中国 20 20世纪世纪5050年代：酶水解制备蛋白胨（年代：酶水解制备蛋白胨（PeptonePeptone）60-7060-70年代：可溶食用鱼蛋白、水解蛋白注射液、精氨酸等年代：可溶食用鱼蛋白、水解蛋白注射液、精氨酸等8/4/20228/4/20221313 20 20世纪世纪9090年代：年代：渔业资源变化渔业资源变化 中上层海水鱼比例增加、淡水养殖业发展、水产加工业进步中上层海水鱼比例增加、淡水养殖业发展、水产加工业进步 问题：问题：低值鱼、淡水鱼、加工废弃物利用？低值鱼、淡水鱼、加工废弃物利用？酶法制

6、取蛋白水解物的研究酶法制取蛋白水解物的研究：工艺条件、脱苦、脱腥、脱色等工艺条件、脱苦、脱腥、脱色等 鳀鱼、鲐鱼、青鳞鱼、白鲢、加工废弃物鳀鱼、鲐鱼、青鳞鱼、白鲢、加工废弃物8/4/20228/4/20221414二、海洋动物蛋白质的水解二、海洋动物蛋白质的水解 水解方法水解方法：化学法、生物法（酶）：化学法、生物法（酶）工业：工业：化学法（消旋、化学法（消旋、赖氨丙氨酸赖氨丙氨酸毒性）毒性）食品工业：食品工业：产品的功能性、营养性产品的功能性、营养性生物法生物法8/4/20228/4/202215158/4/20228/4/202216168/4/20228/4/20221717原料原料预处

7、预处理理清清洗洗分分割割肉肉胶体磨胶体磨打浆打浆热处热处理理酶酶解解灭灭酶酶离离心心沉沉淀淀压滤压滤（真空过滤）（真空过滤）滤液浓缩、干燥滤液浓缩、干燥HAP-上清液浓缩、干燥上清液浓缩、干燥HAP-骨骨粉碎粉碎水解水解中中和和过过滤滤脱脱色色过过滤滤浓缩、干燥浓缩、干燥成成品品8/4/20228/4/20221818主要成份：去离子水、天然人参活性细胞（主要成份：去离子水、天然人参活性细胞（AGCAAGCA）、甘草次酸、）、甘草次酸、胶原丝肽胶原丝肽、苹果活力液、芦荟植物提取液、黄瓜提取液、苹果活力液、芦荟植物提取液、黄瓜提取液、氨基酸保湿剂氨基酸保湿剂、水解蛋白水解蛋白、透、透明质酸钠保湿

8、因子、果胶、尿囊素、苯并异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮、色明质酸钠保湿因子、果胶、尿囊素、苯并异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮、色素蓝、香精油素蓝、香精油8/4/20228/4/20221919倩碧即時舒緩倩碧即時舒緩霜霜8/4/20228/4/202220208/4/20228/4/202221218/4/20228/4/20222222水解蛋白，水溶性硅油及水解蛋白，水溶性硅油及高分子氨基酸高分子氨基酸8/4/20228/4/202223238/4/20228/4/202224248/4/20228/4/202225258/4/20228/4/202226268/4/20228/4/20222727

9、8/4/20228/4/20222828（一）化学水解法（一）化学水解法 酸、碱打断肽键酸、碱打断肽键 成本较低、简单，常采用成本较低、简单，常采用食品局限性食品局限性 难以控制水解物化学组成、功能性质难以控制水解物化学组成、功能性质 条件剧烈（高温、强酸）：营养性、功能性较差条件剧烈（高温、强酸）：营养性、功能性较差 SerSer、TrpTrp等破坏等破坏 水解液变黑水解液变黑（TrpTrp分解的吲哚与糖在酸性条件合成腐黑质）分解的吲哚与糖在酸性条件合成腐黑质）脱色脱色工艺复杂工艺复杂 设备耐腐蚀性要求较高设备耐腐蚀性要求较高8/4/20228/4/202229291、酸水解、酸水解 较普遍

10、较普遍水解植物蛋白的优先考虑方法水解植物蛋白的优先考虑方法 水解水解植物蛋白植物蛋白：增味剂（加工肉类、苏打饼干、汤料等）：增味剂（加工肉类、苏打饼干、汤料等）水解彻底（酸水解水解时间短、完全）水解彻底（酸水解水解时间短、完全）8/4/20228/4/20223030鱼蛋白水解鱼蛋白水解功能性质功能性质 高溶解性高溶解性 Trp Trp破坏破坏 大量盐（大量盐（NaCINaCI）影响功能性、食用性影响功能性、食用性 生产成本低生产成本低 水解较彻底水解较彻底 副产物充分利用（饲料等）副产物充分利用（饲料等）8/4/20228/4/202231312、碱水解、碱水解 NaOH NaOH，产品功能

11、性较差，影响营养价值，产品功能性较差，影响营养价值低度碱水解低度碱水解 回收蛋白质回收蛋白质 增加溶解性增加溶解性8/4/20228/4/20223232鱼蛋白碱水解鱼蛋白碱水解鱼蛋白浓缩物鱼蛋白浓缩物（FPC）碱水解碱水解水溶性多肽水溶性多肽（Mw较大）较大）迅速迅速小肽小肽慢慢水解条件水解条件高高pH（12.5）9520min改性不溶改性不溶FPC咀嚼性蛋白食品咀嚼性蛋白食品牛乳状饮料牛乳状饮料8/4/20228/4/20223333碱水解优点碱水解优点 避免避免TrpTrp、SerSer等破坏等破坏 水解液较清澈水解液较清澈 易过滤易过滤缺点：缺点：设备耐腐蚀要求高设备耐腐蚀要求高8/4

12、/20228/4/20223434赖氨丙氨酸赖氨丙氨酸脱氢丙氨酸脱氢丙氨酸鸟氨丙氨酸鸟氨丙氨酸未知化合物未知化合物-氨基氨基丙氨酸丙氨酸NHNH3 3羊毛硫氨酸羊毛硫氨酸半胱氨酸半胱氨酸赖氨酸赖氨酸鸟氨酸鸟氨酸组氨酸组氨酸消旋消旋毒性毒性8/4/20228/4/20223535二、生化水解法二、生化水解法酶类水解肽键酶类水解肽键 自溶水解自溶水解 加酶水解加酶水解无需酶、操作简单无需酶、操作简单粘稠，氨基酸、小肽粘稠，氨基酸、小肽鱼露（鱼酱油）鱼露（鱼酱油）美国：不允许出售含有任何种类内脏物质加工水产食品美国：不允许出售含有任何种类内脏物质加工水产食品8/4/20228/4/20223636加

13、酶水解加酶水解 改善天然蛋白质理化性质、功能性质、感官性质改善天然蛋白质理化性质、功能性质、感官性质 不破坏营养价值，提高吸收性不破坏营养价值，提高吸收性 条件温和、无消旋条件温和、无消旋 水解过程可控、水解过程可控、TrpTrp不破坏、必需氨基酸含量高不破坏、必需氨基酸含量高 耐腐蚀要求低耐腐蚀要求低水产加工废弃物利用水产加工废弃物利用 环保：废弃物不准丢弃海洋环保：废弃物不准丢弃海洋 丢弃前处理成本高丢弃前处理成本高鱼片加工鱼片加工：内脏占原料内脏占原料64%64%蛋白质蛋白质10%10%8/4/20228/4/20223737多数实验室阶段，工业应用有限多数实验室阶段，工业应用有限（法、

14、日、东南亚）（法、日、东南亚）问题问题 大量酶，成本高大量酶，成本高 控制水解反应程度困难，产物不均一控制水解反应程度困难，产物不均一 得率较低得率较低 反应完毕，调节反应完毕，调节pHpH、加热失活酶，生产成本增加、加热失活酶，生产成本增加 水解酶无法再利用水解酶无法再利用8/4/20228/4/20223838三、酶法制造鱼蛋白水解物工艺三、酶法制造鱼蛋白水解物工艺（一）工艺流程（一）工艺流程加酶加酶酶反应酶反应灭酶灭酶离心离心上清液上清液干燥干燥鱼蛋白水解物鱼蛋白水解物（二）底物及制备（二）底物及制备工艺：工艺：少脂鱼、少脂鱼的原料少脂鱼、少脂鱼的原料经济：经济：资源丰富、未开发利用的中

15、上层鱼（资源丰富、未开发利用的中上层鱼（23%23%，利用，利用4242）8/4/20228/4/20223939中上层鱼：中上层鱼：鲱鱼、沙丁鱼、鳀鱼、鲐鱼等鲱鱼、沙丁鱼、鳀鱼、鲐鱼等FPHFPH：大量油脂大量油脂附加处理附加处理，脱脂，脱脂离心分离离心分离有机溶剂有机溶剂抗氧化剂抗氧化剂8/4/20228/4/20224040（三）酶的选择（三）酶的选择条件条件l 食品级食品级l 微生物酶微生物酶微生物必须非致病微生物必须非致病兼顾效益与价格兼顾效益与价格酶的筛选：无标准的选择方法酶的筛选：无标准的选择方法研究者自行决定研究者自行决定酸性、碱性、中性蛋白酶酸性、碱性、中性蛋白酶8/4/20

16、228/4/20224141（四）酶解程度测定（四）酶解程度测定蛋白降解程度蛋白降解程度最简单、快速度量方法最简单、快速度量方法1 1、pH-statpH-stat法法2 2、渗透压计法、渗透压计法3 3、TCATCA法法4 4、TNBSTNBS法法8/4/20228/4/20224242（五）酶反应的终止（五）酶反应的终止化学方法化学方法：pHpH调节调节加热加热（70-10070-100，5-30min5-30min）8/4/20228/4/20224343（六）蛋白水解物的浓缩（六）蛋白水解物的浓缩喷雾干燥喷雾干燥（工业生产）：耗能、成本高（工业生产）：耗能、成本高冷冻干燥冷冻干燥（实验

17、室）（实验室）超滤膜超滤膜（近年）（近年）8/4/20228/4/20224444（七）脱苦、脱色、脱臭处理（七）脱苦、脱色、脱臭处理1 1、脱苦：、脱苦：苦肽（小分子，富含疏水性氨基酸）苦肽（小分子，富含疏水性氨基酸）控制水解条件控制水解条件 合适的水解酶合适的水解酶选择性分离：选择性分离：吸附法（活性炭，酚醛树脂）吸附法（活性炭，酚醛树脂）萃取法萃取法：掩蔽法：掩蔽法：合成二肽合成二肽肽链外切酶肽链外切酶8/4/20228/4/202245452 2、脱色、脱腥：、脱色、脱腥：吸附：活性炭吸附：活性炭包埋：包埋：-环糊精环糊精萃取：乙醇萃取：乙醇微生物发酵微生物发酵糖处理糖处理热处理热处理谢谢谢谢