卵形鯧鯵俗稱(chēng)金鯧魚(yú),是我國南方沿海重要的海產(chǎn)經(jīng)濟魚(yú)類(lèi)之一,2016年產(chǎn)量約15萬(wàn),年產(chǎn)值將近100億元,2005年以來(lái),卵形鯧鯵的加工制品比例不斷升高,占卵形鯧鯵總產(chǎn)量的50%~80%。在加工的過(guò)程中將會(huì )產(chǎn)生魚(yú)頭、魚(yú)骨、魚(yú)鰭、魚(yú)皮、魚(yú)鱗、魚(yú)尾、內臟等加工副產(chǎn)物,此類(lèi)廢棄物占總魚(yú)重的35%左右,卵形鯧鯵加工副產(chǎn)物含有豐富的蛋白質(zhì)資源,如果將此類(lèi)這些副產(chǎn)物隨意丟棄,不僅污染了環(huán)境,還會(huì )造成資源的浪費。利用此類(lèi)副產(chǎn)物進(jìn)行明膠提取,可以提高卵形鯧鯵的產(chǎn)業(yè)附加值。
目前對卵形鯧鯵加工副產(chǎn)物的加工利用研究報道較少,僅見(jiàn)從金鯧魚(yú)內臟提取粗酶物,從魚(yú)骨提取油脂,或從金鯧魚(yú)皮中提膠原蛋白的報道,從卵形鯧鯵采肉加工后得到的魚(yú)頭、魚(yú)骨、魚(yú)鰭、魚(yú)尾等副產(chǎn)物中提取明膠的研究還未見(jiàn)報道。
明膠是一種通過(guò)膠原蛋白發(fā)生熱變性形成的水溶性蛋白質(zhì)。定義明膠是膠原經(jīng)溫和而不可逆斷裂后的主要產(chǎn)物。目前市售明膠主要從牛、豬等哺乳動(dòng)物的骨、皮中提取獲得,近年來(lái)著(zhù)眼點(diǎn)開(kāi)始轉向水產(chǎn)動(dòng)物明膠,如王珊珊等從真鱈魚(yú)骨中提取明膠,張豐香利用酶法制備草魚(yú)魚(yú)鱗明膠,于洋等利用羅非魚(yú)皮提取明膠等的研究報道。
明膠的制備工藝分為膠原的明膠化和熱力提膠兩個(gè)部分。目前誘導膠原明膠化的方法主要有酸法、堿法和酶法。其中,堿法和酸法在生產(chǎn)過(guò)程中需要使用大量的酸堿等化學(xué)試,環(huán)境污染嚴重,但是酸堿法可以在堿處理水洗后可以利用酸中和,在一定程度上可以減少環(huán)境污染。酶法提取具有提取條件溫和,環(huán)境污染較少等優(yōu)點(diǎn),但酶對膠原分子的作用位點(diǎn)和酶解終點(diǎn)的控制機理等不明確,從而限制了酶法提取明膠的實(shí)際應用。因此,本研究以卵形鯧鯵加工副產(chǎn)物為原料,采用酸堿法誘導膠原明膠化,再進(jìn)行熱水浸提制備明膠,確定明膠的最優(yōu)提取工藝,并對明膠產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)理化性質(zhì)進(jìn)行測定,為卵形鯧鱈加工副產(chǎn)物的再利用提供一定的理論及應用基礎。
一、材料和方法
1、實(shí)驗材料與試劑
卵形鯧鯵:購于三亞市勝利廣場(chǎng)旺豪超市;石油醚(沸程60~90)、95%乙醇、36%冰乙酸、氫氧化鈉、鹽酸、十二烷基硫酸鈉:化學(xué)純,西隴科學(xué)股份有限公司;乙酸鎂:化學(xué)純,天津市大茂化學(xué)試劑廠(chǎng);硫酸銅、硫酸鉀:化學(xué)純,成都金山化學(xué)試劑有限公司;色拉大豆油:食品級,廣州市金晨油脂有限公司;β-巰基乙醇、30%制膠液29:1(30%Ac/Bis)、5×Tris-甘氨酸電泳緩沖液、lMTris-HCl(pH6.8)、1.5MTris-HCl(pH8.8)、N,N,N,N-四甲基乙二胺(TEMED)、彩虹245plus廣譜蛋白Marker(5-245KD)、過(guò)硫酸銨(AP)、考馬斯亮藍R250:電泳級,北京索萊寶公司;17種氨基酸混合溶液標準物質(zhì)(優(yōu)級純):中國計量科學(xué)研究院。
2、實(shí)驗儀器與設備
XHF-DY高速分散器:寧波新芝生物股份有限公司;GM200全新刀片式研磨儀GRINDOMIX:德國萊馳Retsch公司;PB-10酸度計:賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;HWS-26超級恒溫水浴槽:金壇市盛藍儀器制造有限公司;RE-52旋轉蒸發(fā)器:上海亞榮生化儀器廠(chǎng);LT-DBX120F精密可編程熱風(fēng)循環(huán)烘箱:立德泰劫(上海)科學(xué)儀器有限公司,TMS-Pro質(zhì)構儀:美國FoodTechologyCorporantion公司;NDJ-8S旋轉黏度計:上海平軒科學(xué)儀器有限公司HLX-12B馬弗爐:洛陽(yáng)恒立窯爐有限公司;Pilot-12E真空冷凍干燥機:北京博醫康實(shí)驗儀器有限公司;T6新世紀紫外可見(jiàn)分光光度計:北京普析通用儀器有限責任公司;Nicoletnexos型傅立葉紅外光譜儀:美國Nicolet公司制造;MultifugeXIR型高速冷凍離心機:ThemoFisher有限公司;MiniPROTEAN型電泳槽、PowerPacBasic型電泳電壓儀:美國B(niǎo)io—Rad公司;GelDocIt&ChemiDo電泳成像系統:德國Jena分析儀器有限公司;A300型全自動(dòng)氨基酸分析儀:德國曼默博爾有限公司。
3、實(shí)驗方法
(1)明膠提取的工藝流程
卵形鯧鯵→預處理(去內臟、皮、肉)→加工副產(chǎn)物洗凈→加工副產(chǎn)物烘干→粉碎→石油醚脫脂→氫氧化鈉溶液處理→水洗至中性→鹽酸溶液處理→水洗至中性→水浴提取→抽濾、濃縮→真空冷凍干燥→明膠成品
操作要點(diǎn):將卵形鯧鯵洗凈,剔除魚(yú)肉和魚(yú)皮,去除內臟及加工副產(chǎn)物上的大部分碎肉。在60℃烘箱中烘干至恒重,粉碎,加工副產(chǎn)物粉在沸程為60~90的石油醚作用下回流6~8h進(jìn)行脫脂處理,0.8%堿溶液中處理2h之后水洗至中性,再在濃度0.4%酸溶液中處理1h,最后在60℃水浴下加熱6h提取明膠。進(jìn)行抽濾,濾過(guò)液在60℃、真空度高于5000mmHg條件下濃縮到20%,10Pa壓力下真空冷凍干燥,得到明膠產(chǎn)品。
(2)卵形鯧鰒加工副產(chǎn)物的基本成分測定
卵形鯧鯵加工副產(chǎn)物烘干粉碎后,測定其基本成分,水分含量測定采用GB5009.3-2016的直接干燥法;蛋白質(zhì)含量測定采用GB5009.5-2016的凱氏定氮法;灰分含量測定采用GB5009.4—2016的高溫灼燒法;脂肪含量測定采用GB5009.6—2016的索氏抽提法。
(3)單因素及正交試驗設計
卵形鯧鯵加工副產(chǎn)物中明膠提取的基本條件初步設定為:0.2%NaOH處理1h,0.2%HCl處理1h,熱提溫度為60℃,熱提時(shí)間為6h。分別展開(kāi)NaoH處理濃度(0.1、0.3、0.5、0.7、0.9%)、NaOH處理時(shí)間(0.5、1、1.5、2、2.5h)、Hcl處理濃度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5%)、HCl處理時(shí)間(0.5、1、1.5、2、2.5h)、熱水提膠溫度(40、50、60、70、80℃)和熱水提膠時(shí)間(4、5、6、7、8h)6個(gè)因素,以明膠得率為指標,每組實(shí)驗重復3次,結果取平均值,從而確定最優(yōu)的單因素條件。在單因素試驗基礎上,進(jìn)行L9(34)正交試驗,具體因素及水平見(jiàn)表1。
明膠得率計算公式:明膠得率%=(m1/m2)*100%
式中m1為干燥后的明膠質(zhì)量(g),
m2為卵形鯧鯵加工副產(chǎn)物(干燥脫脂后)質(zhì)量(g)。
(4)明膠產(chǎn)品的性質(zhì)測定
黏度的測定參照位紹紅等的方法;凝膠強度測定參照金文剛等的方法;紫外光譜及傅立葉紅外光譜(FT~IR)分析參照王珊珊等的方法;SDS—PAGE電泳具體參照吳瀟揚等的方法;氨基酸組成分析具體參照金文剛等的方法。
4、數據處理
采用0ringin8.0、Excel2010和SSPS17.0進(jìn)行數據繪圖和分析,其中數據表達則以X±S的形式來(lái)表示,利用SSPS17.0進(jìn)行單因素方差分析,P<0.05時(shí)具有顯著(zhù)性。
聲明:本文所用圖片、文字來(lái)源《中國食品添加劑》,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問(wèn)題,請與本網(wǎng)聯(lián)系
相關(guān)鏈接:十二烷基硫酸鈉,巰基乙醇,過(guò)硫酸銨,氫氧化鈉,甘氨酸