CN103564067A - 一种鳐鱼肝油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种鳐鱼肝油及其制备方法，其特征在于：所制鱼肝油包括烷氧基甘油含量为0.76~1.13%（质量），角鲨烯含量为0.71~0.92%（质量），EPA和DHA含量为25~28%（质量），维生素A含量为1200~1600IU/g，维生素D含量为120~150IU/g，其它物质为脂质。生产步骤为将鳐鱼鱼肝再次冻结解冻后，切碎进行酶解处理，酶解结束后进行灭酶处理，再离心分离，乳状液冻结解冻破乳后再次离心分离，然后精炼，采用柠檬酸脱胶，烧碱—纯碱混合物（质量比2:1）脱酸，最后低温处理后抽真空充氮包装。本发明工艺操作合理，成本低，条件温和，所得鱼肝油过氧化值及酸价很低，无营养流失，富含维生素A、维生素D、EPA、DHA以及最重要的角鲨烯及烷氧基甘油等，强化保健作用，抽真空冲氮包装，易于保存及市场流通。
Description
技术领域
本发明涉及一种鱼肝油及其生产领域，特别在于以鳐鱼肝脏为原料生产的富含角鲨烯及烷氧基甘油的鱼肝油。
背景技术
鱼肝油作为一种保健油脂，含有多种活性成分如维生素A、D、E及EPA（二十碳五烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸）。维生素A、D、E对机体的新陈代谢、生长、发育、健康有重要作用，能促进骨骼健康，提高视力敏感度，预防软骨症和夜盲症。EPA和DHA是一种对人体非常重要的多不饱和脂肪酸，易氧化。前者能消除疲劳，降血压，抗癌和预防动脉粥样硬化和脑血栓等；后者能提高记忆力，改善大脑机能等。另外一些鱼肝油还含有重要的萜烯类化合物角鲨烯及烷氧基甘油类化合物，能抗癌、抗肿瘤、抗感染及抗氧化，防止疾病发生等，可以被应用于糖尿病、肿瘤和哮喘等多种疾病的治疗中。
角鲨烯以深海鱼类（特别是鲨鱼）肝脏中含量最为丰富，最高可达鲨鱼肝油的80%以上。烷氧基甘油是一类甘油醚化合物，主要存在于深海鱼油（尤其是鲨鱼肝油）中。鳐鱼是板腮类多种软骨鱼的统称，鳐形目，是鲨鱼的近亲，分布于印度洋、西部太平洋、中国的南海和东海，也是远洋金枪鱼围网作业时的副产物，数量众多，弃之可惜。其鱼肝油含有较丰富的角鲨烯及烷氧基甘油。现阶段国内水产加工企业开发的鳐鱼产品以冻品和干制品为主，在加工过程产生的下脚料超过总重量50%，其中肝脏占下脚料比例超过10%，是良好的鱼肝油加工原料，但企业对其油脂的加工利用尚处于空白。
目前，国内外已有酶法提鱼肝油方面的研究报道。在鱼肝的预处理方法中，大部分的文献仅是鱼肝解冻、绞碎后，直接进行酶解，导致鱼肝细胞未能有效破碎，妨碍了油脂的溶出，降低了粗鱼肝油提取率。而试验发现在鱼肝预处理过程中，采用再次冻结解冻的方法，更有利于细胞的破碎和油脂的溶出，从而提高了提取率。且酶法提鱼肝油过程中很容易形成稳定的乳状液体系，而大部分报道只是离心分离得到上层的粗鱼肝油，弃掉了中间层的乳状液，从而造成提取率降低。也有报道采用多次盐析方法进行破乳，但该方法存在破乳效果低，副产物有大量盐分等缺点。而冻结解冻破乳是利用温度场的循环变化使乳状液中的油水两相发生反复相变，破坏其乳状液体系，使得油脂从乳状液中分离出。
此外，粗鱼肝油中含有一些影响其品质的成分（如游离脂肪酸、蛋白质、粘液等），需要进一步地精炼除去。精炼工艺中的脱胶一般采用磷酸，但磷酸对后续水处理产生压力，故采用柠檬酸脱胶。此外精炼工艺中的脱酸一般采用烧碱，但试验发现烧碱—纯碱的混合物（质量比2:1）脱酸效果更好，可采用烧碱—纯碱的混合物脱酸，以提高精炼过程中的鱼肝油回收率。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是提供一种富含烷氧基甘油和角鲨烯、EPA、DHA，还有维生素A、维生素D的鳐鱼肝油。
本发明所要解决的再一个技术问题是提供一种对传统预处理工艺及精炼工艺进行改进、并结合冻结解冻破乳工艺的、利于细胞的破碎和油脂的溶出从而提高提取率的鳐鱼肝油制备方法。
本发明解决首要技术问题的技术方案是：一种鳐鱼肝油，其特征在于：包含烷氧基甘油含量为0.76~1.13%（质量），角鲨烯含量为0.71~0.92%（质量），EPA和DHA含量为25~28%（质量），维生素A含量为1200~1600IU/g，维生素D含量为90~150IU/g，其它物质为脂质。
本发明解决再一个技术问题的技术方案是：一种上述的鳐鱼肝油制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）鱼肝的贮藏：将鳐鱼加工副产物鳐鱼鱼肝，清洗后，-18℃以下冷冻贮藏；
2）预处理：将鱼肝解冻，切碎；
3）酶解：向水解锅中加入水，使液固比（mL/g）为1:1~2:1，加盐酸调节pH为7.5~8.5，加入鱼肝1.5~2.5%（质量）的复合蛋白酶，密封，置于恒温振荡器中，在转速为100~150r/min，温度40~50℃下酶解3~4h；
4）灭酶处理后离心分离：酶解结束，加盐酸调节pH至3～3.5，使复合蛋白酶变性失活，倒出酶解液，将其置于低速大容量离心机中，在转速4000~5000r/min趁热离心5~15min，分离得上层粗鱼肝油；第一次离心产生的中层脂蛋白乳状液采用冻结解冻破乳方法，即酶解液在-18～-22℃冻结10～14h，38～42℃解冻1～2h进行破乳，然后再次离心分离。其中粗鱼肝油提取率=提取的粗鱼肝油质量/理论鱼肝油质量×100%（理论鱼肝油质量即鳐鱼肝脏的粗脂肪含量，测定方法为索氏提取法）；
5）精炼：用700~900g/L的柠檬酸脱胶，添加量为油量的0.5~1.5%（体积，按照离心分离后获得的油质量计算出来的需要添加柠檬酸的体积）；用250~350g/L的烧碱—纯碱混合物（质量比1.8～2.2:1）脱酸，添加量为油量1.5~2.5%（体积，按照离心分离后获得的油质量计算出来的需要添加烧碱—纯碱混合物的体积）；用活性白土脱色，添加量为油量的8~11%（质量，按照离心分离后获得的油质量计算出来的需要添加活性白土的质量）；在80~90℃下减压蒸馏5~15min进行脱臭；
6）低温处理：将精制鱼肝油在3~5d的时间内缓慢降到3~8℃，然后降到-2℃至-3℃，需10~20h，滤去固脂得鱼肝清油（其中精制鱼肝油回收率=精炼低温处理后回收的鱼肝清油质量/粗鱼肝油质量×100%），然后采用抽真空冲氮包装。
作为改进，所述步骤4）灭酶处理后离心分离中倒出酶解液，用适量热水冲洗水解锅底部的残渣2~3次，溶液并入酶解液中。
作为改进，所述步骤4）灭酶处理后离心分离中冻结解冻破乳方法在同样条件下，再重复1～3次试验。
作为优选，所述步骤3）的复合蛋白酶，其成分组成为木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶，比例为1～3:3，优选2:3。
作为优选，所述步骤3）的酶解过程其液固比（mL/g）为1.5:1，pH为8，复合蛋白酶的量为2.0%（质量），酶解温度45℃、酶解时间3.5h。
作为优选，所述步骤4）的灭酶过程为：酶解结束，加盐酸调节pH至3.5，使复合蛋白酶变性失活。原因是在此pH值下有一定抑制蛋白聚集和乳状液形成的效果。
作为优选，所述步骤4）的冻结解冻破乳方法具体为酶解液在-20℃冻结12h，40℃解冻1.5h进行破乳，在此条件下，重复2次试验。
作为改进，所述步骤5）的脱胶采用柠檬酸脱胶，脱酸采用烧碱纯碱的混合物。具体是精炼过程中是用800g/L的柠檬酸脱胶，添加量为油量的1%（体积）；用300g/L的烧碱纯碱混合物（质量比2:1）脱酸，添加量为油量2%（体积）；用活性白土脱色，添加量为油量的9%（质量）；在85℃下减压蒸馏10min进行脱臭。
最后，预处理中还可以再次冻结解冻后切碎，冻结温度-18℃以下，然后再解冻切碎后酶解，这样更有利于细胞的破碎和油脂的溶出。
与现有技术相比，本发明的优点在于：以鳐鱼肝脏为原料，采用再次冻结解冻的前处理方法及冻结解冻破乳的方法，运用复合蛋白酶提取粗鱼肝油，然后采用柠檬酸脱胶及烧碱—纯碱混合物脱酸的精炼工艺，操作合理，成本低，提取条件温和，粗鱼肝油的提取率可达85%以上，精制鱼肝油的回收率可达65%以上，所得精制鱼肝油过氧化值低于4.5mmol·kg-1，酸价低于0.8mg KOH·g-1，达到精制鱼肝油一级标准。且所制鱼肝油含有1.129%（质量）烷氧基甘油、0.92%（质量）角鲨烯及27.26%（质量）EPA和DHA，此外还有1580IU/g维生素A及148IU/g维生素D，强化保健作用；采用抽真空冲氮包装，提高鱼肝油稳定性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明是一种以鳐鱼肝脏为原料生产的鳐鱼肝油，其包含0.76~1.13%（质量）烷氧基甘油、0.71~0.92%（质量）角鲨烯、25~28%（质量）EPA和DHA，还有1200~1600IU/g维生素A及120~150IU/g的维生素D，其它物质为脂质。
本发明的制备生产步骤如下：
1）鱼肝的贮藏：将鳐鱼加工副产物鳐鱼鱼肝，清洗后，-18℃以下冷冻贮藏。
2）预处理：将鱼肝解冻，切碎；也可以再次冻结解冻后切碎，冻结温度-18℃以下。
3）酶解：向水解锅中加入一定量蒸馏水，使液固比（质量）为1.5:1，加盐酸调节pH为8，加入鱼肝2%（质量）的复合蛋白酶（组成为木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶，质量比例为2:3），密封，置于恒温振荡器中（130r/min，45℃），酶解3.5h。
4）灭酶：酶解结束，加盐酸调节pH至3.5，使复合蛋白酶变性失活。
5）离心分离：倒出酶解液，用适量热蒸馏水冲洗水解锅底部的残渣2~3次，溶液并入酶解液中，将其置于低速大容量离心机中，在转速4000~5000r/min趁热离心5~15min，分离得上层粗鱼肝油。第一次离心产生的中层脂蛋白乳状液采用冻结解冻破乳方法，即酶解液在-20℃冻结12h，40℃解冻1.5h进行破乳，在此条件下，重复1~3次试验（指同样的冻结、解冻破乳），然后再次离心分离。其中粗鱼肝油提取率=提取的粗鱼肝油质量/理论鱼肝油质量×100%（理论鱼肝油质量即鳐鱼肝脏的粗脂肪含量，测定方法为索氏提取法）。
6）精炼：用800g/L的柠檬酸脱胶，添加量为油量的1%（体积）；用300g/L的烧碱—纯碱混合物（质量比2:1）脱酸，添加量为油量2%（体积）；用活性白土脱色，添加量为油量的9%（质量）；在85℃下减压蒸馏10min进行脱臭。
7）低温处理：将精制鱼肝油在3~5d的时间内缓慢降到3~8℃，然后放于更低冷库中降到-2℃至-3℃，需10~20h。用板框压滤机滤去固脂得鱼肝清油（其中精制鱼肝油回收率=精炼低温处理后回收的鱼肝清油质量/粗鱼肝油质量×100%）。然后采用抽真空冲氮包装。
酶解过程为主要工序，条件要求较复杂，下面对酶解的具体工艺分述如下：
①起始pH：复合蛋白酶在一定条件下都有特定最适合的pH，表现最大活力，粗鱼肝油提取率也达到最高。pH过高或过低，都会影响酶活力，从而影响提取，降低提取率。因此，复合蛋白酶的最适起始pH以8.0为宜。
②液固比：当液固比过小时，原料浓度高，黏稠不均匀，过多聚集于酶的活力中心，影响酶的催化速度，降低粗鱼肝油提取率；当液固比过大时，原料浓度变小，酶与底物接触机会减少，提取率就略有降低，且增加了之后离心分离的难度及浓缩的成本。因此，酶解过程的最适液固比以1.5:1为宜。
③酶解温度：复合蛋白酶在一定条件下都有特定最适温度，表现为最大活力，粗鱼肝油提取率达到最高。在低于最适温度范围内，升高温度，酶促反应速率加快，更容易破乳使粗鱼肝油分离，提取率增加。但当温度超过最适温度后，随温度升高，酶逐渐变性失活，使反应速率下降，提取率降低。因此，酶解过程的最适酶解温度以45℃为宜。
④酶用量：开始随着复合蛋白酶用量的增加，粗鱼肝油提取率逐渐升高，但当酶用量达到一定后，由于原料不足，酶达到饱和状态，且酶本身的相互水解作用也加强，以致阻碍酶对鱼肝的水解，提取率增加幅度趋于平缓。又考虑到反应速率和生产成本等因素，因此，酶解过程的最适复合蛋白酶用量以2.0%（质量）为宜。
⑤酶解时间：酶解时间延长可以使得酶与底物的作用更加彻底，破坏了脂肪和蛋白质的关系，鱼肝油充分分离，从而提高提取率，但酶解时间过长，鱼肝油多不饱和脂肪酸氧化生成深色物质，鱼肝油的颜色由淡黄色变变为红棕色，可能使其发生氧化及酶解反应，从而造成损失。因此，酶解过程的最适酶解时间以3.5h为宜。
冻结解冻破乳过程为关键工序，具体工艺分述如下：
①冻结温度：低温防止油脂氧化，随着温度不断降低，界面张力增加，黏度增加，不利于油脂提取。因此，破乳过程的冻结温度以-20℃为宜。
②冻结时间：在一定范围内，随冻结时间的延长，粗鱼肝油提取率增大，并达最大，此后再延长冻结时间，提取率无明显变化。因此，破乳过程的冻结时间以12h为宜。
③解冻温度：温度升高降低了液滴的界面张力，使溶液黏度降低，增加了油水密度差，从而降低了乳状液的稳定性；此外，升温会增加油水分子的动能，增加液滴间的碰撞次数，有利于水珠聚结沉降，使破乳易于实现。因此，破乳过程的解冻温度以40℃为宜。
④解冻时间：随着解冻时间的延长，油脂部分被氧化，水分不断蒸发，从而体系浓度增加，黏度上升，不利于各组分之间分离。因此，破乳过程的解冻时间以1.5h为宜。
实施例1
将5kg鳐鱼鱼肝（粗脂肪含量为1.45kg）解冻后，再次置于-18℃以下的冷库中冻结，然后解冻切碎，置于水解锅中，加入5L蒸馏水，加盐酸调节pH为7.5，加入75g的复合蛋白酶（组成为18.75g木瓜蛋白酶和56.25g碱性蛋白酶），密封，置于恒温振荡器中，在转速为100r/min，温度40℃下酶解3h。酶解结束，加盐酸调节pH至3，使复合蛋白酶变性失活，倒出酶解液，用适量热水冲洗水解锅底部的残渣2次，溶液并入其中，然后置于低速大容量离心机中，在转速4000r/min趁热离心5min，分离得上层粗鱼肝油1201g。第一次离心产生的中层脂蛋白乳状液采用冻结解冻破乳方法，即酶解液在-18℃冻结10h，38℃解冻1h进行破乳，再重复1次试验(指同样的冻结、解冻破乳)，然后再次离心分离，得上层粗鱼肝油36g。然后将得到的所有粗鱼肝油1237g（提取率为85.31%），添加7mL的700g/L的柠檬酸脱胶，添加20mL的250g/L的烧碱—纯碱混合物（其中含有烧碱3.3g和纯碱1.8g）脱酸，再用87g的活性白土脱色，然后在80℃下减压蒸馏5min进行脱臭，最后在3d的时间内缓慢降到3℃，然后降到-2℃，需10h，滤去固脂得鱼肝清油，此时所得精制鱼肝清油805g（精制鱼肝油回收率=65.07%）。所得精制鱼肝油的过氧化值平均为4.4mmol·kg-1，酸价平均为0.6mg KOH·g-1，达到精制鱼肝油一级标准，包含烷氧基甘油含量为9.36g，角鲨烯含量为7.63g，EPA和DHA含量为226.16g。鱼肝清油中维生素A含量为1540IU/g，维生素D含量为139IU/g。
实施例2
将5kg鳐鱼鱼肝（粗脂肪含量为1.45kg）解冻后，再次置于-18℃以下的冷库中冻结，然后解冻切碎，置于水解锅中，加入10L蒸馏水，加盐酸调节pH为8.5，加入125g的复合蛋白酶（组成为62.5g木瓜蛋白酶和62.5g碱性蛋白酶），密封，置于恒温振荡器中，在转速为150r/min，温度50℃下酶解4h。酶解结束，加盐酸调节pH至3.5，使复合蛋白酶变性失活，倒出酶解液，用适量热水冲洗水解锅底部的残渣3次，溶液并入其中，然后置于低速大容量离心机中，在转速5000r/min趁热离心15min，分离得上层粗鱼肝油1243g。第一次离心产生的中层脂蛋白乳状液采用冻结解冻破乳方法，即酶解液在-22℃冻结14h，42℃解冻2h进行破乳，再重复3次试验（指同样的冻结、解冻破乳），然后再次离心分离，得上层粗鱼肝油56g。然后将得到的所有粗鱼肝油1299g（提取率为89.59%），添加22mL的900g/L的柠檬酸脱胶，添加35mL的350g/L的烧碱—纯碱混合物（其中含有烧碱8.4g和纯碱3.8g）脱酸，再用125g的活性白土脱色，然后在90℃下减压蒸馏15min进行脱臭，最后在5d的时间内缓慢降到8℃，然后降到-3℃，需20h，滤去固脂得鱼肝清油，此时所得鱼肝清油847g（精制鱼肝油回收率=65.2%），所得精制鱼肝油的过氧化值平均为4.5mmol·kg-1，酸价平均为0.8mg KOH·g-1，达到精制鱼肝油一级标准，包含烷氧基甘油含量9.56g，角鲨烯含量为7.71g，EPA和DHA含量为226.78g。鱼肝清油中维生素A含量为1450IU/g，维生素D含量为132IU/g。最后将所制鱼肝清油采用抽真空冲氮包装。
实施例3
将5kg鳐鱼鱼肝解冻（粗脂肪含量为1.45kg）后，再次置于-18℃以下的冷库中冻结，然后解冻切碎，置于水解锅中，加入7.5L蒸馏水，加盐酸调节pH为8.0，加入100g的复合蛋白酶（组成为40g木瓜蛋白酶和60g碱性蛋白酶），密封，置于恒温振荡器中，在转速为130r/min，温度45℃下酶解3.5h。酶解结束，加盐酸调节pH至3.5，使复合蛋白酶变性失活，倒出酶解液，用适量热水冲洗水解锅底部的残渣3次，溶液并入其中，然后置于低速大容量离心机中，在转速5000r/min趁热离心10min，分离得上层粗鱼肝油1264g。第一次离心产生的中层脂蛋白乳状液采用冻结解冻破乳方法，即酶解液在-20℃冻结12h，40℃解冻1.5h进行破乳，在此条件下，重复2次试验（指同样的冻结、解冻破乳），然后再次离心分离，得上层粗鱼肝油62g。然后将得到的所有粗鱼肝油1326g（提取率为91.4%），添加15mL的800g/L的柠檬酸脱胶，添加29mL的300g/L的烧碱—纯碱混合物（其中含有烧碱5.8g和纯碱2.9g）脱酸，再用107g的活性白土脱色，在85℃下减压蒸馏10min进行脱臭，最后在4d的时间内缓慢降到5℃，然后降到-3℃，需15h。用板框压滤机滤去固脂得鱼肝清油，此时所得鱼肝清油875g（精制鱼肝油回收率=65.99%）。所得精制鱼肝油的过氧化值平均为4.3mmol·kg-1，酸价平均为0.5mg KOH·g-1，达到精制鱼肝油一级标准，包含烷氧基甘油含量为9.88g，角鲨烯含量为8.05g，EPA和DHA含量为241.98g。鱼肝清油中维生素A含量为1580IU/g，维生素D含量为148IU/g。最后将所制鱼肝清油采用抽真空冲氮包装。
Claims (10)
1.一种鳐鱼肝油，其特征在于：包含烷氧基甘油含量为0.76~1.13%（质量），角鲨烯含量为0.71~0.92%（质量），EPA和DHA含量为25~28%（质量），维生素A含量为1200~1600IU/g，维生素D含量为120~150IU/g，其它物质为脂质。
2.一种权利要求1所述的鳐鱼肝油制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）鱼肝的贮藏：将鳐鱼加工副产物鳐鱼鱼肝，清洗后，-18℃以下冷冻贮藏；
2）预处理：将鱼肝解冻，切碎；
3）酶解：向水解锅中加入水，使液固比（mL/g）为1:1~2:1，加盐酸调节pH为7.5~8.5，加入鱼肝1.5~2.5%（质量）的复合蛋白酶，密封，置于恒温振荡器中，在转速为100～150r/min，温度40~50℃下酶解3~4h；
4）灭酶处理后离心分离：酶解结束，加盐酸调节pH至3～3.5，使复合蛋白酶变性失活，将其置于低速大容量离心机中，在转速4000~5000r/min趁热离心5~15min，分离得上层粗鱼肝油；第一次离心产生的中层脂蛋白乳状液采用冻结解冻破乳方法，即酶解液在-18～-22℃冻结10～14h，38～42℃解冻1～2h进行破乳，然后再次离心分离；
5）精炼：用700~900g/L的柠檬酸脱胶，添加量为油量的0.5~1.5%（体积）；用250~350g/L的烧碱—纯碱混合物（质量比1.8～2.2:1）脱酸，添加量为油量1.5~2.5%（体积）；用活性白土脱色，添加量为油量的8~11%（质量）；在80~90℃下减压蒸馏5~15min进行脱臭；
6）低温处理：将精制鱼肝油在3~5d的时间内缓慢降到3~8℃，然后降到-2℃至-3℃，需10~20h，滤去固脂得鱼肝清油，然后采用抽真空冲氮包装。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤4）灭酶处理后离心分离中倒出酶解液，用适量热水冲洗水解锅底部的残渣2~3次，溶液并入酶解液中。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤4）灭酶处理后离心分离中冻结解冻破乳方法在同样条件下，再重复1～3次试验。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述步骤3）的复合蛋白酶，其成分组成为木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶，质量比为1～3:3。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述步骤3）的酶解过程其液固比（mL/g）为1.5:1，pH为8，复合蛋白酶的量为2.0%（质量），酶解温度45℃、酶解时间3.5h。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述步骤4）的灭酶过程为：酶解结束，加盐酸调节pH至3.5，使复合蛋白酶变性失活。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述步骤4）的冻结解冻破乳方法具体为酶解液在-20℃冻结12h，40℃解冻1.5h进行破乳，在此条件下，重复2次试验。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述步骤5）精炼过程中是用800g/L的柠檬酸脱胶，添加量为油量的1%（体积）；用300g/L的烧碱—纯碱混合物（质量比2:1）脱酸，添加量为油量2%（体积）；用活性白土脱色，添加量为油量的9%（质量）；在85℃下减压蒸馏10min进行脱臭。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述预处理再次冻结解冻后切碎，冻结温度-18℃以下。
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