酶法生产水解鱼蛋白.pptx

LOGO酶法生产水解鱼蛋白酶法生产水解鱼蛋白酶法生产水解鱼蛋白酶法生产水解鱼蛋白酶法生产水解鱼蛋白第1页2目录目录研究背景研究背景1水解鱼蛋白介绍水解鱼蛋白介绍2酶法制备水解鱼蛋白工艺酶法制备水解鱼蛋白工艺345研究展望研究展望产品分析与判定产品分析与判定酶法生产水解鱼蛋白第2页31.研究背景研究背景v蛋白质缺乏是人类共同面临严峻问题蛋白质缺乏是人类共同面临严峻问题-海洋蛋白资海洋蛋白资源库源库v水产品加工现实状况水产品加工现实状况 -4700-4700万吨万吨/年年,个别直接个别直接食用、饲料鱼粉、废弃掉，产品附加值很低食用、饲料鱼粉、废弃掉，产品附加值很低,近海近海水域严重污染。水域严重污染。酶法生产水解鱼蛋白第3页4v怎样利用高技术伎俩怎样利用高技术伎俩,对低值海洋生物蛋白进行高对低值海洋生物蛋白进行高值化、资源化、生态化利用值化、资源化、生态化利用,是当前海洋生物技术是当前海洋生物技术高技术领域急需开展研究内容。高技术领域急需开展研究内容。v其中，利用发酵工程和酶工程技术其中，利用发酵工程和酶工程技术,酶解利用海酶解利用海洋生物资源，生产水解鱼蛋白洋生物资源，生产水解鱼蛋白,是水产品综合利是水产品综合利用一条主要路径。用一条主要路径。酶法生产水解鱼蛋白第4页5传统蛋白代谢模型：传统蛋白代谢模型：人或动物必须先将蛋白降解为游离氨基酸后人或动物必须先将蛋白降解为游离氨基酸后,才能被吸收利用。才能被吸收利用。应用酶技术将海洋低值鱼及其下脚料加工成水解应用酶技术将海洋低值鱼及其下脚料加工成水解蛋白含有辽阔市场空间蛋白含有辽阔市场空间最近研究结果：最近研究结果：以数个氨基酸结合而成低肽比氨基酸更加好以数个氨基酸结合而成低肽比氨基酸更加好消化吸收消化吸收,且营养和生理效果更为优越且营养和生理效果更为优越。鱼类蛋白是一鱼类蛋白是一个优质蛋白质个优质蛋白质,经酶作用降解经酶作用降解,功效和品质能功效和品质能够得到提升。够得到提升。酶法生产水解鱼蛋白第5页6v多年来相关水产蛋白水解物和活性肽产品研究和开发日益多年来相关水产蛋白水解物和活性肽产品研究和开发日益受到重视。受到重视。v当前日本、西欧和美国已经有此方面产品问世。其中当前日本、西欧和美国已经有此方面产品问世。其中,日日本以蛋白水解物为基料医药品市场规模每年愈亿日元本以蛋白水解物为基料医药品市场规模每年愈亿日元,食食品也在亿以上。品也在亿以上。v我国蛋白水解物和活性肽研究相对滞后我国蛋白水解物和活性肽研究相对滞后,大豆蛋白、酪蛋大豆蛋白、酪蛋白、乳清蛋白水解白、乳清蛋白水解,但对鱼蛋白水解物研究少但对鱼蛋白水解物研究少,以鱼蛋白以鱼蛋白水解物为基料医药品和食品几乎没有。水解物为基料医药品和食品几乎没有。酶法生产水解鱼蛋白第6页72.水解鱼蛋白介绍水解鱼蛋白介绍v即可溶性鱼蛋白，优于整鱼肉或鱼蛋白浓缩物，以其易溶即可溶性鱼蛋白，优于整鱼肉或鱼蛋白浓缩物，以其易溶于水，富含蛋白质特点正逐步被大家接收和关注。于水，富含蛋白质特点正逐步被大家接收和关注。v功效性鱼蛋白功效性鱼蛋白 -营养补充剂；食品添加剂如：乳化剂、发泡剂；作为手营养补充剂；食品添加剂如：乳化剂、发泡剂；作为手术后病人肾炎患者、糖尿病患者和高血压患者疗效食品术后病人肾炎患者、糖尿病患者和高血压患者疗效食品;水产品调味料；粮食食品补充赖氨酸含量理想补充剂。水产品调味料；粮食食品补充赖氨酸含量理想补充剂。市场空间辽市场空间辽阔阔酶法生产水解鱼蛋白第7页8v化学法化学法 简单低廉简单低廉,但反应条件猛烈但反应条件猛烈,生产过程中氨基酸受损严生产过程中氨基酸受损严重重,而且还会使而且还会使L-L-氨基酸转变成氨基酸转变成D-D-氨基酸氨基酸,形成形成Lys-AlaLys-Ala这么有毒物这么有毒物质质,且难以控制水解程度且难以控制水解程度,对设备损害也比较严重对设备损害也比较严重,制品感官质量和制品感官质量和营养都不理想；营养都不理想；v酶法酶法 条件温和条件温和,能在一定条件下进行定位水解分裂产生特定肽能在一定条件下进行定位水解分裂产生特定肽,且易于控制水解进程且易于控制水解进程,氨基酸不会被破坏氨基酸不会被破坏.酶法生产食用鱼蛋白因为酶法生产食用鱼蛋白因为质量好而受到大家重视质量好而受到大家重视。水解鱼蛋白生产方法水解鱼蛋白生产方法酶法生产水解鱼蛋白第8页93.酶法水解鱼蛋白工艺流程酶法水解鱼蛋白工艺流程原料原料粉碎粉碎蒸煮蒸煮降温降温酶解酶解加热加热过筛过筛离心离心分离分离水解液水解液浓缩浓缩干燥干燥粉末产品粉末产品脱脂、脱脂、脱臭脱臭处理PH/T,酶选择鱼油65,30min 酶法生产水解鱼蛋白第9页10酶解中酶选择酶解中酶选择关键点关键点v蛋白质水解酶可起源于植物蛋白质水解酶可起源于植物(如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等酶等)、动物、动物(如胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等如胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等)和微生物和微生物(霉霉菌蛋白酶、细菌蛋白酶等菌蛋白酶、细菌蛋白酶等)。v营养价值营养价值-链霉菌属蛋白酶链霉菌属蛋白酶 芽孢杆菌属所产蛋白酶芽孢杆菌属所产蛋白酶;风味风味-细菌蛋白酶酶解产物比动物肠道蛋白酶酶解产物要苦细菌蛋白酶酶解产物比动物肠道蛋白酶酶解产物要苦,假如酶解假如酶解产物需要作为食品风味添加剂产物需要作为食品风味添加剂,尽可能降低苦味尽可能降低苦味,提升其风味氨基酸和呈提升其风味氨基酸和呈味肽含量味肽含量,则应该使用胰蛋白酶、胃蛋白酶和一些风味蛋白酶。则应该使用胰蛋白酶、胃蛋白酶和一些风味蛋白酶。酶法生产水解鱼蛋白第10页11Diagram单酶水解单酶水解Alcalase胃蛋白酶胃蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶风味蛋白酶风味蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶复复合合酶酶水水解解胃蛋白酶和胰蛋白酶胃蛋白酶和胰蛋白酶胰蛋白酶和木瓜蛋白酶胰蛋白酶和木瓜蛋白酶枯草杆菌蛋白酶和木瓜蛋白酶枯草杆菌蛋白酶和木瓜蛋白酶酶法生产水解鱼蛋白第11页12v胃蛋白酶胃蛋白酶 疏水专一性内切蛋白酶疏水专一性内切蛋白酶,水解产物苦味较低。水解产物苦味较低。4040、pH pH 2.02.0、酶添加量、酶添加量2.5%2.5%、水解、水解8h8h下水解鱿鱼皮为下水解鱿鱼皮为9.1%9.1%。v胰蛋白酶胰蛋白酶 疏水专一性内切蛋白酶疏水专一性内切蛋白酶,水解产物苦味值较低。水解产物苦味值较低。4545、pH6.5pH6.5、水解、水解4h4h、酶添加量酶添加量1.5%1.5%下水解鱿鱼皮水解度为下水解鱿鱼皮水解度为19.6%19.6%。v枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶 非疏水专一性内切蛋白酶非疏水专一性内切蛋白酶,苦味较强。苦味较强。4545、pH7.0pH7.0、加酶量、加酶量3000U/g3000U/g、水解、水解5h5h后水解度后水解度43%43%。普通来说。普通来说,微生物起源蛋白酶微生物起源蛋白酶水解蛋白液口感不如动物蛋白酶和植物蛋白酶。水解蛋白液口感不如动物蛋白酶和植物蛋白酶。（1）单酶水解）单酶水解酶法生产水解鱼蛋白第12页13vAlcalase Alcalase 疏水专一性内切蛋白酶疏水专一性内切蛋白酶,水解产物苦味值较低。水解水解产物苦味值较低。水解度可达度可达25%25%。底物专一性。底物专一性:水解鲨鱼、青鱼蛋白水解鲨鱼、青鱼蛋白,但水解鲑鱼效果不佳。但水解鲑鱼效果不佳。v木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶 内切酶内切酶,水解速度快水解速度快,价格低廉价格低廉,但水解液风味差。但水解液风味差。pH5.0pH5.0、温度、温度6060、E/SE/S为为4000U/g4000U/g、固液比、固液比12.512.5条件下水解水解条件下水解水解蟹肉蟹肉1 1小时小时,水解率水解率47%47%。v风味蛋白酶风味蛋白酶 复合蛋白酶复合蛋白酶,水解度可达水解度可达70%70%以上。水解液风味比以上。水解液风味比其它蛋白酶水解液都要好其它蛋白酶水解液都要好,防止了中度酶解通常产生苦味。防止了中度酶解通常产生苦味。酶法生产水解鱼蛋白第13页14（2）复合酶水解）复合酶水解v胃蛋白酶和胰蛋白酶胃蛋白酶和胰蛋白酶 胰蛋白酶胰蛋白酶(3091U/g)(3091U/g)用量为用量为11%11%、水解、水解3h3h和和胃蛋白酶胃蛋白酶(8584U/g)(8584U/g)用量用量2.5%2.5%、水解、水解2h,2h,水解效果最好。蛋白质水解度水解效果最好。蛋白质水解度可达可达86%,86%,显著优于单酶水解。显著优于单酶水解。v胰蛋白酶和木瓜蛋白酶胰蛋白酶和木瓜蛋白酶 按鱼糜中蛋白质含量按鱼糜中蛋白质含量4.57%4.57%加入加入,酶活力酶活力比为比为1:1,55,7h,1:1,55,7h,水解液中含有较多二肽、三肽等低分子肽水解液中含有较多二肽、三肽等低分子肽,氨基酸氨基酸种类齐全种类齐全,基础无苦味。基础无苦味。v枯草杆菌蛋白酶和木瓜蛋白酶枯草杆菌蛋白酶和木瓜蛋白酶 50 50、水解、水解4.5h4.5h、加酶量为、加酶量为60:40 60:40 u/gu/g、料液比、料液比1:1.5 1:1.5、pH7.0 pH7.0 条件下水解鳗鱼效果最好条件下水解鳗鱼效果最好,水解液基础无苦水解液基础无苦味味,鲜味氨基酸含量较高鲜味氨基酸含量较高,风味很好。风味很好。酶法生产水解鱼蛋白第14页15酶法水解蛋白液苦味酶法水解蛋白液苦味v原因原因 苦味肽苦味肽-疏水性氨基酸引发。在完整球蛋白分子中疏水性氨基酸引发。在完整球蛋白分子中,大个别疏水性侧大个别疏水性侧链藏在内部链藏在内部,它不接触味蕾它不接触味蕾,感觉不到苦味。当蛋白质水解时感觉不到苦味。当蛋白质水解时,肽链肽链含有疏水性氨基酸充分暴露出来含有疏水性氨基酸充分暴露出来,接触味蕾产生苦味。接触味蕾产生苦味。v影响原因影响原因 蛋白质种类、酶类型、蛋白质种类、酶类型、水解度水解度及分离方法及分离方法v脱除方法脱除方法 理法脱除、理法脱除、酶法脱除酶法脱除吸附、萃取、沉淀、层析、掩盖吸附、萃取、沉淀、层析、掩盖 酶法生产水解鱼蛋白第15页16(1)(1)氨肽酶处理氨肽酶处理 经过作用于多肽和蛋白质肽链氮端疏水性氨基酸经过作用于多肽和蛋白质肽链氮端疏水性氨基酸,使其释放出来使其释放出来,到到达脱苦目标。达脱苦目标。Eg.Eg.来自嗜热链球菌氨肽酶对肽链氮端含有精氨酸和芳香来自嗜热链球菌氨肽酶对肽链氮端含有精氨酸和芳香环氨基酸肽含有高度专一性环氨基酸肽含有高度专一性,可将苦味肽水解可将苦味肽水解,释放芳香环氨基酸而将释放芳香环氨基酸而将苦味去除。苦味去除。(2)(2)羧肽酶处理羧肽酶处理 经过作用于肽链碳端疏水性氨基经过作用于肽链碳端疏水性氨基,使其释放出来使其释放出来,到达脱苦目标。到达脱苦目标。(3)(3)塑蛋白反应塑蛋白反应 高浓度蛋白质水解物与蛋白酶在一定条件下能够形成凝胶状蛋白质物高浓度蛋白质水解物与蛋白酶在一定条件下能够形成凝胶状蛋白质物质质,称为塑蛋白称为塑蛋白.疏水性氨基酸残基聚集使它们隐藏起来疏水性氨基酸残基聚集使它们隐藏起来,不能与味蕾不能与味蕾接触接触,从而去除了苦味。含有可逆性。从而去除了苦味。含有可逆性。酶法脱苦酶法脱苦-外肽酶酶法生产水解鱼蛋白第16页174.产品分析及判定产品分析及判定v水解度水解度(DH)(DH)：DH=(DH=(游离氨基氮总氮量游离氨基氮总氮量)100)100v理化指标中，普通以粗脂肪、粗蛋白、水分、矿物质含量理化指标中，普通以粗脂肪、粗蛋白、水分、矿物质含量和和胃蛋白酶消化率胃蛋白酶消化率作为质量主要指标，并决定价格。灰分、作为质量主要指标，并决定价格。灰分、酸价、过氧化值、砷、铅。酸价、过氧化值、砷、铅。v感官指标和卫生指标各级鱼粉要求基础相同。感官指标和卫生指标各级鱼粉要求基础相同。酶法生产水解鱼蛋白第17页18鱼粉卫生指标项目项目指标指标组胺组胺mg/Kgmg/Kg800800铬铬mg/Kgmg/Kg8.08.0霉菌个霉菌个/g/g30007565胃蛋白酶消化率胃蛋白酶消化率9292有效赖氨酸大于蛋白质6.5大于蛋白质6.5水分1010脂肪0.5无限制氯1.51.5砂0.50.5酶法生产水解鱼蛋白第19页205.研究价值与前景研究价值与前景v选择蛋白质含量高低值海产品或海产品加工废弃物进行蛋选择蛋白质含量高低值海产品或海产品加工废弃物进行蛋白酶解深加工白酶解深加工,生产海洋短肽生产海洋短肽,不但能够提升其附加值不但能够提升其附加值,改改进海洋蛋白功效特征进海洋蛋白功效特征,同时还可降低对环境污染同时还可降低对环境污染,并开创并开创良好经济效益良好经济效益v酶法制备鱼蛋白水解物营养价值高、水溶性好酶法制备鱼蛋白水解物营养价值高、水溶性好,可制备低可制备低分子肽制品、精制氨基酸、海鲜调味品、营养口服液等高分子肽制品、精制氨基酸、海鲜调味品、营养口服液等高质量水解蛋白制品质量水解蛋白制品,有很好发展前景。有很好发展前景。酶法生产水解鱼蛋白第20页21 展望展望v重点开展对鱼蛋白水解物脱腥、脱苦方法研究。重点开展对鱼蛋白水解物脱腥、脱苦方法研究。v怎样深入提升蛋白质水解度怎样深入提升蛋白质水解度,怎样应用双酶或多酶或肽酶怎样应用双酶或多酶或肽酶进行鱼蛋白水解进行鱼蛋白水解,提升水解度提升水解度,降低生产成本降低生产成本,仍是应重仍是应重点研究课题。点研究课题。v怎样利用鱼类下脚料和海洋低值鱼来制备质量水解蛋白制怎样利用鱼类下脚料和海洋低值鱼来制备质量水解蛋白制品品,确定社会消费群体能接收新产品确定社会消费群体能接收新产品,并将其产业化并将其产业化,也也是未来研究方向。是未来研究方向。酶法生产水解鱼蛋白第21页LOGO22酶法生产水解鱼蛋白第22页