CN106833866A - 一种生物酶解提取高ufa含量鱼油的方法 - Google Patents

一种生物酶解提取高ufa含量鱼油的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物酶解提高UFA含量鱼油的方法，采用复合蛋白酶技术，从含有较高的鱼油的虹鳟鱼鱼骨中提取鱼油，提取率高。1）将鱼骨清洗去杂，沥干，切块冷藏；2）高温蒸煮；3）冷却之后匀浆；4）酶解：在50‑70℃温度，加入500 U/g‑3000 U/g的复合蛋白酶，不断搅拌，每隔5‑30 min调一次pH值至5‑9，酶解时间2‑4 h；5）将酶解液趁热离心；6）离心后收集最上层鱼油。采用复合蛋白酶进行酶解，出油率能达到60%‑90%，提取后的虹鳟鱼油呈橘红色，油体澄清而透明；香味纯正，无异味，含水分低，挥发性物质含量少。

Description

一种生物酶解提取高UFA含量鱼油的方法
技术领域
本发明涉及一种生物酶解提高UFA含量鱼油的方法。
背景技术
鱼油，是鱼体内的全部油类物质的总称，来源于大型海洋鱼类的身体，其主要成分为Omega-3脂肪酸(包括DHA 和EPA) ，是一种多元不饱和脂肪酸，可降低发炎反应，降低血脂肪、预防心脏血管疾病。生产鱼油的方法有很多，加热蒸煮法、淡碱液清洗法、溶剂提取法等，这些方法中有的所提取的鱼油含量较低，有的设备复杂，处理不当甚至会对环境造成污染。
目前，常用的油脂的提取方法有：压榨法、蒸煮法、有机溶剂浸提法、淡碱液清洗法、生物酶法、超临界流体萃取法。
加热蒸煮法是通过蒸煮加热,破坏原料的组织结构,从而使鱼油分离出来。该方法简单实用、容易控制,但不能将与蛋白质相结合的粗脂肪分离开来,故提取率相对较低;且蒸煮温度高(一般都在90℃左右),鱼油的酸值和过氧化值较高，容易对鱼油风味造成不良影响，不适合各种水产加工下脚料中鱼油的提取。
淡碱液清洗法是用稀碱液破坏蛋白质与脂肪之间的结合关系,从而使鱼油的释放更加充分。此法虽能使鱼油提取率提高，但提取过程产生的高浓度钠盐溶液,不能利用,处理不当甚至会对环境造成污染。
溶剂法是利用乙醚、石油醚等有机溶剂将脂肪从原料中浸提出来。该方法需要繁杂的设备,提取率相对较低。有毒溶剂残留问题不可避免,提取过程中溶剂损失严重,使提取成本上升,并且伴随着一定程度的环境污染。
超临界流体萃取法临界流体萃取法分离效率高、选择性高，故提油率最高；其操作温度低，对鱼油的功能成分破坏最小，所得鱼油品质好，且无溶剂残留、无污染，这种高新提取分离方法具有相当发展潜力。但超临界流体萃取主要是用于萃取含有游离脂肪酸较高的成分，而且目前实现规模化及工业化存在很大难度，一方面工艺设计不好把握，需要进行多次试验以获得必要的数据；另一方面，设备购置花费巨大，而设备产率比较低，能耗也很大。
与上述其他方法比较，水解酶提取法的提取条件较为温和，适合各种原料的提油，应用范围广，而且鱼油提取率高，同时对环境无污染。
国内外对油脂的提取研究有如下报道：Hardardottir I等利用超临界流体从鱼的肌肉中提取脂肪和胆固醇，最后得到了97％的油脂。Ali-Nehari等研究采用冷冻干燥的南极磷虾粉，应用超临界CO2萃取技术萃取磷虾油，并与正己烷提取法对比，研究发现，不同超临界萃取条件下得到的磷虾油其游离脂肪酸含量和过氧化值都低于正己烷提取的磷虾油，且更稳定。
近年来对加酶酶解法的研究报道较多，酶法提油技术的工艺条件温和，油脂的有效成分得到有效保护，并能够使原料中油脂充分释放，从而提高了鱼油的品质和提取率，且蛋白酶水解产生的酶解液可进一步加工利用，是从水产原料中提取鱼油的较好方法。洪鹏志等用胰蛋白酶酶解法从黄鳍金枪鱼(Thunnusalbacares)鱼头中提取鱼油，以鱼油提取率和感官特征为指标，通过正交优化实验设计，获得了胰蛋A酶提取鱼油的最佳酶解工艺参数：酶解温度45℃,酶添加量1.5%,料液质量比1∶1,酶解时间4 h,酶解pH 8。在该条件下,鱼油的提取率最高，为4.34%,其中多不饱和脂肪酸总含量高达38.47%,其中DH A和EPA 的含量分别为23.63%和4.84%。杨萍等以淡水鱼为原料，以酶解温度、加酶量、料液比、酶解时间为变量，研究了用中性蛋白酶酶解法提取鱼油的工艺条件：在酶解温度 48℃ ,酶解时间2.5h, 酶用量1200U/g, 料液比 1∶0.5下鱼油的提取效果最好，其最高提取率可达到20%。薛淑静等以鱼油提取率为指标，确定了合适的蛋白酶——中性蛋白酶，研究了酶解工艺条件对提取率的影响，确定了从鲢鱼内脏中提取鱼油的最佳工艺条件：最佳的酶解条件为液固比0.8∶1、酶添加量1.67%、pH值7.8、酶解温度55℃，酶解时间3 h,鱼油提取率为17.2%。郝淑贤等以鲟鱼加工下脚料为原料，研究枯草杆菌蛋白酶酶解法提取鲟鱼鱼油的工艺条件，比较不同提取方法对鱼油提取质量的影响，得出结论，鱼油提取的最佳工艺条件为：酶量0.6%，水解时间 2h，水解温度 40℃，pH7，上述条件下鱼油的提取率为82.52%，该工艺条件对鲟鱼内脏鱼油的提取效果明显好于氨法、钾法和蒸煮法。汤小会以竹荚鱼加工废弃物为原料，采用了胰蛋白酶酶解法提取鱼油，分别以提取率和感官特征等指标对鱿鱼内脏的鱼油提取工艺及综合利用研究艺的参数进行考察优化，得到最佳的提取条件。胰蛋白酶酶解的最佳工艺条件为酶解温度40℃，酶添加量为1.5%，料液质量比 1:1.5，酶解时间 4h，提油率4%。郝记明等以鱼油的提取率为指标，研究从罗非鱼下脚料提取鱼油的工艺，得出了中性蛋白酶酶解法提取鱼油的最佳工艺条件：液固比1:1，酶添加量 1%，酶解温度 30℃，酶解时间 20min，鱼油的提取率达11.9%。罗非鱼鱼油中脂肪酸组成主要是饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，其含量分别为 30.6% 和37.6%，多不饱和脂肪酸主要是亚油酸，其含量为17.9%，而EPA和DHA 的含量较低，总含量仅为 1%。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物酶解提高UFA含量鱼油的方法，采用复合蛋白酶技术，从含有较高的鱼油的虹鳟鱼鱼骨中提取鱼油，提取率高。
本发明的技术方案是这样实现的：1）将鱼骨清洗去杂，沥干，切块冷藏；2）高温蒸煮；3）冷却之后匀浆；4）酶解：在50-70℃温度，加入500 U/g-3000 U/g的复合蛋白酶，不断搅拌，每隔5-30 min调一次pH值至5-9，酶解时间2-4 h；5）将酶解液趁热离心；6）离心后收集最上层鱼油。
进一步地，切成0.5cm3-3cm3以下的小块，放在-18℃的冰箱中储藏。
进一步地，将鱼骨与水以料液比1:1-5，在100℃-121℃下高压蒸煮30min-90min。
进一步地，用4 mol/L NaOH将溶液调节pH值。
进一步地，所述复合蛋白酶为碱性蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶中的任意两种。
进一步地，匀浆5000-10000rpm, 10min-20min。
进一步地，离心条件为5000-10000 rpm, 10-30 min，离心温度为4-21℃
本发明的有益效果为：其他提油的原料大多来自于海产品内脏等下脚料，本发明是从鱼骨中提油。采用复合蛋白酶进行酶解，与其他单一蛋白酶水解相比，出油率能达到60%-90%，能够显著提高出油率。提取后的虹鳟鱼油呈橘红色，油体澄清而透明；香味纯正，无异味，含水分低，挥发性物质含量少。鱼油中单不饱和脂肪酸含量高，具有降血糖、调节血脂、降低胆固醇等功能，富含二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)，具有很高的医药价值，对于缺油症、心血管疾病、炎症有显著疗效，还可以增强免疫力，健脑益智。相比于其他鱼类的下脚料，虹鳟鱼骨中含有较高的鱼油，是一种富含油脂的蛋白质原料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明。
（1）原料的处理：鱼骨原料的处理：将鱼骨清洗去杂，沥干，切成0.5cm3-3cm3以下的小块，放在-18℃的冰箱中储藏，随用随取。
（2）高压蒸煮：将鱼骨与水以一定比例混合（料液比为1:1- 5），在100℃-121℃下高压蒸煮30min-90min。
（3）匀浆：冷却之后，进行匀浆。条件为：5000-10000rpm, 10min-20min。
（4）酶解：将酶解温度升高到复合蛋白酶的最适温度通常是50-70℃，用4 mol/LNaOH将溶液的最适pH，通常是5-9，加入500 U/g-3000 U/g的复合蛋白酶，不断搅拌，每隔5-30 min调一次pH值，酶解时间2-4 h。
（5）离心。将酶解液趁热离心，离心条件为5000-10000 rpm, 10-30 min，离心温度为4-21℃。
（6）提油。离心后溶液分为三层，鱼油在最上层，收集鱼油。
相关测定方法
（1）蛋白酶活力测定
活力的测定采用紫外分光光度法。酶活力定义：1g固体酶粉或1m L液体酶，在一定温度和pH值条件下，1min水解酪蛋白产生lμg酪氨酸为1个活力单位，以U/g或U/mL表示。
（2）脂肪酸组成分析
首先将样品进行甲酯化处理，将含有油脂的正己烷放入到无水Na2SO4中过夜，取出进行微滤，然后用GC-MS分析。
（3）油脂色泽的测定
鱼油色泽是用测色仪进行测定。通过公示Wh=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]0.5计算白度值。
4、鱼油的相关指标测定
（1）脂肪酸的组成情况
虹鳟鱼骨中的脂肪酸包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，其中不饱和脂肪酸含量较多，占83.54%，饱和脂肪酸只占16.56%。
（2）不饱和脂肪酸的组成
不饱和脂肪酸中单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量为72.49%和27.51%。其中n-3系不饱和脂肪酸占11.88%，n-6系不饱和脂肪酸为18.90%。
（3）色泽
用测色仪对鱼骨的色泽进行测定，其L*值、a*值、b*值分别为
25.4285、2.162和1.064，白度值为Wh=7.775625。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种生物酶解提取高UFA含量鱼油的方法，
1）将鱼骨清洗去杂，沥干，切块冷藏；2）高温蒸煮；3）冷却之后匀浆；4）酶解：在50-70℃温度，加入500 U/g-3000 U/g的复合蛋白酶，不断搅拌，每隔5-30 min调一次pH值至5-9，酶解时间2-4 h；5）将酶解液趁热离心；6）离心后收集最上层鱼油。
2.根据权利要求1所述的生物酶解提取高UFA含量鱼油的方法，其特征在于，切成0.5cm3-3cm3以下的小块，放在-18℃的冰箱中储藏。
3.根据权利要求1所述的生物酶解提取高UFA含量鱼油的方法，其特征在于，将鱼骨与水以料液比1:1- 5，在100℃-121℃下高压蒸煮30min-90min。
4.根据权利要求1所述的生物酶解提取高UFA含量鱼油的方法，其特征在于，用4 mol/LNaOH溶液调节pH值。
5.根据权利要求1所述的生物酶解提取高UFA含量鱼油的方法，其特征在于，所述复合蛋白酶为碱性蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶中的任意两种。
6.根据权利要求1所述的生物酶解提取高UFA含量鱼油的方法，其特征在于，匀浆5000-10000rpm，10min-20min。
7.根据权利要求1所述的生物酶解提取高UFA含量鱼油的方法，其特征在于，离心条件为5000-10000 rpm， 10-30 min，离心温度为4-21℃。
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