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1、水产品的综合利用第一节鱼粉生产一、饲料鱼粉世界渔获物的1/3左右被用来生产鱼粉,可见鱼粉在渔业中占有重要地位。鱼粉富含蛋白质和多种营养素,即含有18种氨基酸、矿物质钙、磷、镁及微量元素铁、镒、锌、硒,还含有B族维生素、EPA和DHA等,是动物、禽、鱼养殖业的高级饲料,也是药用及微生物发酵工业的原料。(一)工艺流程新鲜原料鱼一预处理一破碎一溶解一过滤一脱色一凝固一离心脱水一真空干燥一粉碎、包装一成品(二)工艺要点(1)原料鱼及预处理原料鱼采用市场购得的体长23cm左右小杂鱼。经清水洗涤以祛除表皮的泥沙和黏液。(2)破碎由于鱼体较小,可直接用绞肉机绞碎,但不可绞的太碎,以免在以后的清洗过程中鱼体蛋
2、白损失太大。(3)冲洗以鱼重56倍的冷水冲洗鱼肉,在洗涤过程中可加入少量的Na2CO3和少量乙醇。(4)溶解以NaoH溶液溶解鱼肉蛋白,加热23min,边加热边搅拌,直到鱼肉蛋白完全溶解。(5)脱色以质量浓度为0.5%的脱色剂对鱼蛋白进行脱色,消除鱼皮及内脏溶解下来的黑色。(6)凝固选用四种不同的凝固剂,将经脱色的蛋白溶液进行凝固,使蛋白质析出。过滤及离心脱水24目筛网过滤,得到凝固蛋白。将凝固蛋白以15002000rmin离心5IOmin,去除附着于蛋白表面的大部分游离水。真空干燥离心后的蛋白固体在0.01MPa,4550干燥,直到水分含量小于10%为止。(9)粉碎包装将经真空干燥后的蛋白在
3、粉碎机中粉碎成粉末状,称重包装。二、浓缩鱼蛋白浓缩鱼蛋白(FiShProteinCOnCentrate,FPC)是一种将新鲜鱼经过化学、生物及物理方法处理后的高蛋白低脂肪的鱼蛋白浓缩物。该产品营养丰富,易于消化,可代替鸡蛋、牛奶并用作小麦粉强化剂。制取浓缩鱼蛋白有许多方法,如酶法水解、酸水解、碱水解、酒精脱脂等。酶法制取浓缩鱼蛋白是近期国外发展起来的一项新技术。由于酶法生产成本高,酶源少,投资大,而且酶解的反应终点难以控制,分解产生的苦味和鱼腥味难以去除。酸水解制取浓缩鱼蛋白的缺点是在水解过程中色氨酸部分地被破坏。碱水解制取浓缩鱼蛋白的缺点在水解过程中精氨酸、半胱氨酸和胱氨酸被破坏,大多数氨基
4、酸产生外消旋和部分地脱去氨基,使产品的氨基酸组成不完全,营养价值降低。酒精萃取法制取的浓缩鱼蛋白可以添加到营养米粉中作为食品强化剂,缺点是它的水溶性较差。因此,我们选用酒精作为脱脂溶剂制取浓缩鱼蛋白。另外,针对国内生产浓缩鱼蛋白贮藏一段时间后会出现返腥现象,我们采用生制一次完成,在脱脂、脱色、脱臭处理上采取了各种技术措施(捣碎、预处理、低温加工、离心脱脂),对影响产品质量的各因素(脱脂溶剂浓度、脱脂温度、脱脂时间、脱脂次数)等进行了选择,确定生产工艺进行试验。三、水解鱼蛋白粉应用酶法水解加工技术,从低值鱼类生产乳化性水解蛋白,操作方便,设备简单,产品功能特性及营养价值优良,可加工成具有保健或治
5、疗作用的功能性食品。(一)工艺流程原料一捣碎一酶解一过滤一脱盐一脱色一真空浓缩一喷雾干燥一成品(二)工艺要点(1)原料处理将小杂鱼或提取脂肪后的干贝或贻贝粉,先加入5倍水浸泡搅碎,后置于温度控制良好的水浴锅中,待料温升至一定温度时,进行恒温酶解。(2)酶解选择胃蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶或胰蛋白酶进行水解,可选用一种或多种酶联合水解,酶的用量最好分批加人。酶解的最佳工艺为:胃蛋白酶,pH2-2.5,恒温50,4h;胰蛋白酶,pH7.0,50C,5ho酶解完全后,加热升温至85,保持Iomin,灭酶。(3)过滤离心去渣得酶解上层液,水解度达91%,游离氨基氮占总氮比为84%。滤液用相对分子量为2
6、0000、80000、40000的超滤膜进行分段式超滤。将酶解原液用蒸储水稀释3倍后直接加入H-60型超滤器中,加入0.1%的苯甲酸钠防腐,依次用PS-200M/PPR的超滤膜进行超滤。超滤时应不断搅拌,并充氮气加压至0.3MPa,即得棕黄色超滤液。(4)脱盐用701#酸酸型的弱碱性阴离子交换树脂及氢型1X25强酸性阳离子交换树脂,借助调节氨基酸的带电状态,通过阴阳离子交换达到脱盐的目的。将阴、阳离子交换树脂按常规装柱,将超滤液适当浓缩,调至pH9Q使大部分氨基酸呈阴离子状态流入柱(流出液pH23),则其中K、Mg2、Ca2+等大多被吸附;将上述流出液调至PH1o以下,流入阴柱(流出液pH7-
7、8),C1-so2-等被吸附。(5)脱色脱盐后的复合氨基酸液颜色不够理想,须经过活性炭脱色处理,脱盐后的水解液中,加入0.5%(质量分数)的活性炭,90。C保温搅拌2h,取出冷至4-10C,沉降后抽滤除去活性炭即可。(6)浓缩、干燥脱色液于70,66-8OkPa下真空浓缩后,喷雾干燥,即为复合氨基酸粉。产品收率20%,相对于干粉中的蛋白质得率为41%,纯度为90%,其中,必需氨基酸(不计色氨酸)占总氨基酸的55.12%o(三)蛋白水解液的脱苦处理1.理化脱苦(1)吸附活性炭脱苦:这种方法不实用,因为脱苦的同时会损失很多氨基酸,其中色氨酸63%,苯丙氨酸36%,精氨酸30%。聚苯丙烯树脂脱苦:它
8、是通过吸附水解物中的B-乳球蛋白而将苦味去除的。除去了含有苦味肽的高分子多肽,而且几乎不会改变水解产物中的氨基酸组成。酵母脱苦:酵母也是一种很好的脱苦脱腥剂,向水解液中加入一定量的酵母粉,35下培养Ih,苦味即可脱除。目前其作用机理还不是很清楚,可能是由于酵母疏松的结构对腥臭物质的吸附作用。(2)萃取共沸异丁醇萃取:一种可普遍使用的去除苦味复合物的方法。但必需氨基酸及其他氨基酸损失较大,大大影响其营养价值。乙醛萃取:不仅可除去水解液中的苦味腥味,还可除去部分脂肪。(3)沉淀疏水性多肽在等电点附近有很小的溶解性,因此,可以通过调节PH使其沉淀而将苦味去除。(4)层析苦味肽中含有大量的疏水性氨基酸
9、,因此,用能结合疏水性基团的柱层析可将苦味肽去除,如硅胶层析柱、酚甲醛树脂层析柱、己基一琼脂糖凝胶柱,但是从目前的研究结果看,采用柱层析脱苦不彻底。(5)利用食品添加剂脱苦向蛋白水解液中加入一些能掩盖蛋白水解液苦味的物质,使苦味物质不会与味蕾接触而达到去苦的目的。水解过程中添加聚磷酸盐可去除酪蛋白水解物的苦味,明胶或糖胶也有类似的效果,无以甘氨酸的掩盖效果最佳。环状糊精、磷脂和溶血磷脂也有去除苦味的效果。2,酶法脱苦(1)氨肽酶处理氨肽酶是一种外肽酶,它是通过作用于多肽和蛋白质肽链氨端的疏水性氨基酸,使其释放出来,例如,来自嗜热链球菌的氨肽酶对肽链氮端含有精氨酸和芳香环氨基酸的肽具有高度的专一
10、性,它可将苦味肽水解,释放芳香环氨基酸而将苦味去除。(2)及肽酶处理酸肽酶是通过作用于肽链碳端的疏水性氨基酸,使其释放出来,达到脱苦的目的。例如,用小麦酸肽酶处理酪蛋白胃蛋白酶水解液后,游离氨基酸增加,苦味减弱。B鱼肝脏中的丝氨酸酸肽酶可以将大豆蛋白和玉米敷质的胃蛋白酶和胰蛋白酶复合水解的产物中的苦味去除。(3)塑蛋白反应高浓度的蛋白质水解物与蛋白酶在一定条件下可以形成凝胶状蛋白质物质,称为塑蛋白。疏水性的氨基酸在水中的溶解度很小,它们相互聚集成小颗粒,并形成了不溶性的塑蛋白。疏水性氨基酸残基的聚集使它们隐藏起来,不能与味蕾接触,从而去除了苦味。但是,这种方法得不到可溶性的蛋白水解物。具有可逆
11、性,在进一步加工过程中,苦味可能重新形成。第二节鱼油和鱼肝油生产一、鱼肝油生产操作要点(一)鱼肝油的生产原料在我国的水产资源中,有丰富的鱼肝油原料,如熟鱼、鲍鱼、比目鱼、大黄鱼等。一般说熟鱼体大肝重(肝占体重10%-15%).肝的含油量高(40%70%),有的鲨鱼肝中的维生素A含量很高(20000IU/g)。我国从渤海湾到广东沿海都盛产鲨鱼,产量多,是我国鱼肝油工业的主要原料,可适合任何方法的生产。其他如鲜鱼肝、鳍鱼肝、比目鱼肝、马面鲤鱼肝,近年来也用作鱼肝油的生产原料。(二)鱼油的提取鱼油包括从鱼粉厂来的鱼体油,从水产动物(鲸、海豚等)皮下脂肪熔炼出来的油以及从鱼肝和其他水产动物肝脏提炼出来
12、的肝油或内脏油。1.用水产动物皮下脂肪提取油脂脂肪组织主要是由含大量油脂的细胞组成。这种细胞是由凝胶状态的膜和内部的脂肪滴所构成,呈圆形或椭圆形。在细胞间隙则有胶原纤维束、弹性纤维束和无定形的基本物质。分离油脂的方法主要有加热熔出、压榨、电溶以及酸、碱等法。(1)间接蒸汽加热法蒸汽通人夹层或蛇管,以加热原料,温度易于控制。在密闭的熔出锅内,排除空气,从而减少空气对油脂的氧化,一般加热2-3h,即可熔出油脂。(2)直接蒸汽加热法此法是用高压蒸汽在密闭的加热容器中熔出油脂。高压蒸汽直接加热油脂,虽有效破坏细胞组织,但会使油脂产生较稳定的乳胶体,影响质量。(3)真空熔出法此法一般分为三个阶段:开始在
13、真空条件下,使原料脱水;接着在1.5-2.5倍大气压下熔油;最后在真空下脱水。当油脂呈透明状时,说明脱水完全。(4)酸碱熔出法酸和碱都有加速破坏组织细胞的作用,碱还能中和油脂中的游离脂肪酸,使成品油的色泽较浅,酸价较低,且浓度不大的碱液对维生素A的破坏程度小,为此稀碱水解广泛地用于鱼肝油加工厂中。此法的缺点是碱和油脂容易发生皂化反应,引起产量降低。所以控制碱的浓度至关重要。一般浓度为150%-1.75%,用量为原料重的40%o酸法虽然可以提高油脂的产量,但只能生产工业用油,不宜提炼食用油,残渣用作肥料,但不能作饲料。(5)电流熔出法将油脂原料切碎,浸于3%的食盐水中,通以直流电电解,在电流的作
14、用下,组织细胞遭到破坏,使油脂流出,然后采用离心分离方法分离油脂。其优点为生产时间短,出油率高;缺点是溶液发热,油脂与水极易产生稳定的乳化液,分离困难。(6)冷压榨提油法利用机械法加压,将细胞组织破坏,从而分离其中油脂。(7)脉冲法利用对液体介质的高速机械撞击或高频放电所产生的脉冲作用,将含油细胞破坏,以分离其中的油脂。2.鱼肝油的提取(1)发酵法此法是原始的方法,将鱼肝放入容器中,任其自然发酵或将蛋白酶放入肝中,在pH4.5,温度3840的条件下保持12d,蛋白质分解后,油即可分出。(2)蒸煮法有直火、间接蒸汽和直接蒸汽三种方法。直火法:方法是将肝洗净、切碎,放入锅中蒸煮,同时加少量水,不断
15、搅拌,熬煮完成,取出上层清油,得到粗制鱼肝油。间接蒸汽法:如前所述,鱼肝在水中蒸煮,水可防止油的过热。这样蒸煮,搅拌,吸出上浮油。再用沉降法将其中蛋白质粒子和水分离,即得粗制鱼肝油。直接蒸汽法:如前所述,鱼肝用蒸汽直接加热,成油熔出,加热不可太快,避免温度升得太高,使肝油质量下降。(3)淡碱水解法采用稀碱将鱼肝蛋白质组织分解,破坏蛋白质与肝油的结合,从而可更充分地分离肝油。此法出油率高,肝油质量好,为目前国内外普遍采用的方法。萃取法用油或有机溶剂自鱼肝中萃取肝油的方法,对肝油中维生素含量高的鱼肝具有特别的意义。(三)稀碱水解法提取鱼肝油淡碱水解法一般是用于多脂的鱼肝,国内外大型鱼肝油厂大都采取
16、此法。所以它在鱼肝油生产中占有重要地位。利用淡碱在加热情况下,将鱼肝蛋白质组织分解,破坏油脂与蛋白质的结合,从而使油脂分离出来。此种方法称为淡碱水解法(国外称消化法)。与蒸煮法比较,它不但出油率高,维生素含量也高,而且碱也能中和原料中的游离脂肪酸,降低酸价,并有一定的脱色作用,使鱼肝油质量好,透明,美观。缺点是蛋白质遭到彻底破坏,肝渣不能很好利用,而且肝中B族维生素都遭到破坏,不能很好地加以提取利用。1 .工艺流程鱼肝一水洗一切碎一水解一过筛一油水溶液一分离一油一洗涤一高心分离一粗油一冷滤一固体脂肪一清油2 .工艺要点(1)鱼肝的检查和切碎鱼肝在切碎前,先捡出已腐败变质的鱼肝,对鱼肝冻品,需先解冻。对盐藏的鱼肝,先用水冲洗。然后把肝放在