CN112471445B - 一种鱼类蒸煮液的处理方法及其鱼胶蛋白 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海产品加工副产品综合利用领域，具体涉及一种鱼罐头加工过程中产生的蒸煮液的处理方法，包括如下步骤：1)向鱼罐头加工过程中产生的蒸煮液中添加酒精，至酒精在混合液中的体积分数为55～85％；2)将上述混合液充分混合，静置，所述混合液分为最上层清液，中间油层和下层沉淀，取下层沉淀，得含有鱼胶蛋白的初级产品。本发明首次发现，通过向罐头加工过程中产生的蒸煮液中添加酒精至上述体积分数，可巧妙地将蒸煮液分为三层，通过进一步地分析发现，上层清液中主要为小分子肽和氨基酸类，中间油层主要为油脂类，下层沉淀主要为鱼胶蛋白类，进一步通过加工精制，可得到鱼胶蛋白。

Description

一种鱼类蒸煮液的处理方法及其鱼胶蛋白
技术领域
本发明属于海产品加工副产品综合利用领域，具体涉及一种鱼类蒸煮液的处理方法及其鱼胶蛋白。
背景技术
我国东临西太平洋，鱼类资源丰富，鱼类会加工成如鱼罐头、鱼排等各种食品，而上述形式的食品在加工的过程中均会对鱼进行蒸煮，经过蒸煮后，鱼肉汁液会流失在蒸煮液中，每生产1吨鱼肉，将产生3吨左右蒸煮液。鱼类蒸煮液质地浓稠、有机物含量高，有非常明显的腥味，处理难度大。一些企业将蒸煮液作为废液直接倾倒流失，既造成资源的巨大浪费，又造成严重的环境污染问题。现有技术中关于蒸煮液的处理主要是将其酶解或进行其他处理后制备成调味料，但是调味料的附加值较低，无法实现对鱼类蒸煮液的高效利用。
发明内容
针对现有技术中还没有对鱼类蒸煮液的有效处理方法，本发明提供一种鱼类蒸煮液的有效处理方法：
1)向鱼类蒸煮液中添加酒精，至酒精在混合液中的体积分数为55～85％；
2)将上述混合液充分混合，静置和/或离心，所述混合液分为最上层清液，中间层和下层沉淀。
本发明首次发现，通过向鱼类蒸煮液中添加酒精至上述体积分数，可巧妙地将蒸煮液分为三层，通过进一步地分析发现，上层清液中主要为小分子肽和氨基酸类，中间层主要为油脂类，下层沉淀主要为鱼胶蛋白类，在此基础上可分别对各层进行进一步的加工处理，如既可对上层清液进行配解得到调味料类物质，还可对中间层和下层沉淀处理得到鱼油或鱼胶蛋白等高附加值的产品，是一种高效地处理鱼类蒸煮液的。
本发明所述的鱼类蒸煮液是鱼罐头或鱼排等鱼类产品加工过程中对鱼类进行蒸煮后产生的废液。
优选的，所述充分混合的具体操作为对所述溶液体系进行超声处理，超声处理的过程中调整混合液的温度为35～45℃，超声的功率为200～400W，超声的时间为30～50min。鱼油常与蛋白或糖等大分子物质结合，通过上述处理，有利于鱼油游离出来，同时不会对鱼胶蛋白的结构造成明显的影响，得到品质好的鱼油和鱼胶蛋白。
优选的，所述充分混合的具体操作为对所述混合液进行加热搅拌处理，加热搅拌处理的过程中调整混合液的温度为35～45℃，搅拌速度为50-100rpm，搅拌时间为30～120min。本发明通过恰当地升温将物料进行充分地混合，既有利于物料的充分混合，还不会因为混合的过程操作过于剧烈而对鱼胶蛋白的结构造成影响。
优选的，所述静置为在室温下静置10～14h。通过上述的静置处理可使不同的物料充分地分层，通过离心机进行离心处理有利于迅速地分层。
优选的，向所述蒸煮液中添加酒精之前去除其中的沉淀和漂浮物。沉淀一般是在蒸煮过程中脱落的鱼肉组织，漂浮物一般为油脂与蛋白或其他大分子的结合物，加酒精之前去掉这些物质可以提高后续鱼胶蛋白的品质。
作为优选的操作方式，去除沉淀和漂浮物的操作过滤或对鱼类蒸煮液进行离心处理后取中间层。
在对鱼类蒸煮液进行分层后，通过下述方法制备鱼胶蛋白：
A、将所述下层沉淀溶于蒸馏水，充分混合后离心去除沉淀，得含有鱼胶蛋白的上层清液；
B、向所述上层清液中添加乙醇溶液，至混合液中乙醇的体积分数为50-80％，充分混合后静置，取沉淀。
优选的，将所述沉淀置于体积分数为65～75％的正丁醇溶液中，充分混合后再次静置，取沉淀；向沉淀中加入无水乙醇进行洗涤，再次取沉淀，将所述沉淀干燥后即得低分子鱼胶蛋白。
采用本发明的方法制备得到的含有鱼胶蛋白的初级产品中还含有一些颗粒的杂质，以及，在蒸煮的过程中部分油脂类会结合在蛋白上，导致步骤一得到的鱼胶蛋白的纯度较低，本发明首先通过蒸馏水溶解去除一些颗粒性的杂质，然后通过乙醇对蛋白进行沉淀对其进行初步骤的纯化，再通过正丁醇去除蛋白表面附着的油脂对蛋白类物质进行纯化，最后通过加入无水乙醇对物料进行洗涤，将正丁醇进行去除，实现对蛋白的纯化。而且本发明发现，混合溶液中乙醇的体积分数为50-80％，有利于将蛋白进行全部地沉淀，正丁醇的体积分数为65～75％，有利于油脂地完全去除。总之，通过上述处理后可提高鱼胶蛋白的纯度和透明度。
优选的，所述步骤A中还包括通过脱脂棉去除所述含有鱼胶蛋白的上层清液中的漂浮液的操作；通过上述操作可进一步减少鱼胶蛋白中的油脂，提高鱼胶蛋白的品质。
优选的，所述沉淀与所述蒸馏水的质量体积比为1：3-10。
优选的，所述步骤B中在所述上层清液中添加乙醇溶液后，充分混合的具体操作为将所述体系在45～55℃的条件下保温搅拌10～14h。
优选的，沉淀与正丁醇溶液充分混合的操作为将混合物料在40～60℃的条件下磁力搅拌2～4h。通过上述方式进行混合，有利于物料正丁醇与油脂地充分混合，实现对油脂的去除。
作为优选的操作方式，所述干燥的具体操作为冷冻干燥、喷雾干燥或烘干。
优选的，本发明所述鱼类蒸煮液的化学需氧量为110000～120000mg/L、氨氮为550～650mg/L、总氮的含量为11000～12000mg/L；
进一步优选的，所述鱼类蒸煮液为鲣鱼蒸煮液。
本发明的另一目的是保护本发明所述方法制备得到的鱼胶蛋白。
本发明所述的方法具有如下有益效果：
1)本发明首先发现调整鱼类蒸煮液中乙醇的体积分数为55～85％可巧妙地将蒸煮液分为三层，其中沉淀中的主要成分即为鱼胶蛋白，该操作为分离鱼胶蛋白奠定了重要的基础。
2)本发明的方法步骤简单，成本低，有利于进行工业化地大规模生产。
附图说明
图1为实施例1所述方法处理后蒸煮液的分层图片；
图2为实施例1制备得到的鱼胶蛋白的电泳谱图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例上涉及的蒸煮液为鲣鱼蒸煮液，其化学需氧量为115000mg/L、氨氮为580mg/L、总氮的含量为11400mg/L。
实施例1
本实施例涉及一种鱼类蒸煮液的处理方法，包括如下步骤：
1)取10L鱼类蒸煮液，过脱脂棉除去沉淀和漂浮液得鱼类蒸煮液清液；
2)向步骤1)的鱼类蒸煮液清液加入无水乙醇，至乙醇在混合液中的体积分数为55％，在40℃，100rpm件下搅拌处理90min，静置12h后混合液分为最上层清液，中间层和下层沉淀(其分层图片如图1)。
实施例2
本实施例涉及一种鱼类蒸煮液的处理方法，包括如下步骤：
1)取10L鱼类蒸煮液，过脱脂棉除去沉淀和漂浮液得鱼类蒸煮液清液；
2)向步骤1)的鱼类蒸煮液清液加入无水乙醇，至乙醇在混合液中的体积分数为85％，在40℃，100rpm件下搅拌处理90min，静置12h后混合液分为最上层清液，中间层和下层沉淀。
实施例3
本实施例涉及一种鱼类蒸煮液的处理方法，包括如下步骤：
1)取10L鱼类蒸煮液，过脱脂棉除去沉淀和漂浮液得鱼类蒸煮液清液；
2)向步骤1)的鱼类蒸煮液清液加入无水乙醇，至乙醇在混合液中的体积分数为85％，对所述溶液体系进行超声处理，超声处理的过程中调整混合液的温度为35℃，超声的功率为200W，超声的时间为30min，静置10h后混合液分为最上层清液，中间层和下层沉淀。
实施例4
本实施例涉及一种鱼胶蛋白的制备方法，以实施例1分层后得到的下层沉淀为原料，包括如下步骤：
1)将所述下层沉淀溶于5L蒸馏水中，45℃磁力搅拌溶解6h，再10000r/min离心10min，弃去沉淀，将上清液过脱脂棉除去漂浮液；
2)向上述沉淀中加入10L的无水乙醇，至混合液中乙醇的浓度为67％，50℃搅拌反应保温12h后，静置后弃去上层，将沉淀冷冻干燥后得鱼类蒸煮液低分子鱼胶蛋白。
实施例5
本实施例涉及一种鱼胶蛋白的制备方法，以实施例2分层后得到的下层沉淀为原料，包括如下步骤：
1)将所述下层沉淀溶于5L蒸馏水中，45℃磁力搅拌溶解6h，再10000r/min离心10min，弃去沉淀，将上清液过脱脂棉除去漂浮液；
2)向上述沉淀中加入10L的无水乙醇，至混合液中乙醇的浓度为67％，50℃搅拌反应保温12h后，静置后弃去上层，将沉淀置于体积分数为65％的正丁醇溶液中，充分混合后再次静置，取沉淀；向沉淀中加入无水乙醇进行洗涤，再次取沉淀，将所述沉淀干燥后即得低分子鱼胶蛋白。
实施例6
本实施例涉及一种鱼胶蛋白的制备方法，以实施例3分层后得到的下层沉淀为原料，包括如下步骤：
1)将所述下层沉淀溶于5L蒸馏水中，45℃磁力搅拌溶解6h，再10000r/min离心10min，弃去沉淀，将上清液过脱脂棉除去漂浮液；
2)向上述沉淀中加入10L的无水乙醇，至混合液中乙醇的浓度为67％，50℃搅拌反应保温12h后，静置后弃去上层，将沉淀置于体积分数为75％的正丁醇溶液中，充分混合后再次静置，取沉淀；向沉淀中加入无水乙醇进行洗涤，再次取沉淀，将所述沉淀干燥后即得低分子鱼胶蛋白。
对比例1
与实施例1相比，其区别在于，向鱼类蒸煮清液中添加95％乙醇，至乙醇在混合液中的体积分数为40％。结果发现，蒸煮液无法分为三层。
实验例1
本实验例涉及对鱼胶蛋白得率及透明度的计算，其结果如下：
所述得率的计算方法为：鱼胶蛋白得率＝低分子鱼胶蛋白(g)/鱼类蒸煮液(g)*100％。
胶原蛋白的得率及透明度
样品 胶原蛋白得率％ OD 650nm
实施例4 16.54 1.32
实施例5 10.67 0.38
实施例6 8.56 0.32
实验中发现，实施例5制备得到的鱼胶蛋白与实施例4制备得到的鱼胶蛋白相比，颜色更白，透明度更高，因此本申请所述的精制方法确实可有效地提高鱼胶蛋白的质量。
实验例2
对实施例4制备得到的鱼胶蛋白进行分析，其电泳谱图如图2，由图2可知，本发明所述的鱼胶蛋白分为4个条带。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种以鱼类蒸煮液为原料制备鱼胶蛋白的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）向鱼类蒸煮液中添加酒精，至酒精在混合液中的体积分数为55~85%；所述鱼类蒸煮液的化学需氧量为110000~120000 mg/L、氨氮为550~650 mg/L、总氮的含量为11000~12000mg/L；
2）将上述混合液进行超声处理，超声处理的过程中调整混合液的温度为35~45℃，超声的功率为200~400W，超声的时间为30~50min，或者，对所述混合液进行加热搅拌处理，加热搅拌处理的过程中调整混合液的温度为35~45℃，搅拌速度为50-100 rpm，搅拌时间为80~120min，在室温下静置10~14h，所述混合液分为最上层清液，中间层和下层沉淀，最上层清液中主要为小分子肽和氨基酸类，中间层主要为油脂类，下层沉淀主要为鱼胶蛋白类；
将所述下层沉淀进行如下处理：
A、将所述下层沉淀溶于蒸馏水，充分混合后离心去除沉淀，得含有鱼胶蛋白的上层清液；
B、向所述上层清液中添加乙醇溶液，至混合液中乙醇的体积分数为50-80%，充分混合后静置，取沉淀。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述蒸煮液中添加酒精之前去除其中的沉淀和漂浮物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述鱼类蒸煮液为鲣鱼蒸煮液。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述沉淀置于体积分数为65~75%的正丁醇溶液中，充分混合后再次静置，取沉淀；向沉淀中加入无水乙醇进行洗涤，再次取沉淀，将所述沉淀干燥后即得低分子鱼胶蛋白。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中沉淀与所述正丁醇溶液的质量体积比为1：5-15，沉淀与正丁醇溶液充分混合的操作为将混合物料在40~60℃的条件下磁力搅拌2~4h。
6.权利要求1-5任一项所述的方法提取得到的鱼胶蛋白。
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