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鱼鳞提胶过程蛋白溶出规律研究

李微
摘 要：本文以罗非鱼鱼鳞为原料，采用单因素分析方法对鱼鳞中蛋白质溶出量进行分析。从熬煮时的料液比、时间、pH值、温度四个方面跟踪探究蛋白质降解规律。试验表明：在一定范围内，鱼鳞中蛋白质的降解程度与熬煮时料液比、时间和温度成正相关；酸碱度对蛋白质降解程度的影响较大，蛋白质降解程度随pH值的增加而减弱，但由于受等电点的影响，在pH=4时，鱼鳞中蛋白质降解程度最低。
关键词：罗非鱼 鱼鳞 胶原蛋白
引言
我国是水产品生产大国，其产量居世界首位，罗非鱼是近年来国内养殖的主要经济鱼种。我国也是罗非鱼养殖及加工出口大国，在罗非鱼加工过程中产生的大量下脚料未能得到很好的利用。而每年鱼类加工业的废弃物总量就达到200 万t 以上， 其中鱼鳞约占15%，即30 万t。目前，我国已有从鱼磷、鱼皮中提取胶原蛋白、色素等等，开发利用鱼磷，可有效减少了环境的污染，并明显提高鱼类加工的附加值，使得下脚料得以利用，变废为宝[1]。
鱼磷中还含有丰富的钙质，从鱼磷中提取过磷酸钙，将其转化为磷酸氢钙，可以运用于食品工业。这些从鱼磷里提出的天然物质，不仅消除了化工业合成物质的安全隐患，并且用磷酸氢钙作为补钙功能食品的添加剂，其中的磷可以促进钙的吸收，从而达到更好的补钙效果。
目前，鱼鳞中提取胶原蛋白都需要先进行脱钙处理。如果将胶原蛋白溶出后提取，再进行钙质的提取就能更好的利用鱼类下脚料，提高其经济价值。
一、材料与方法
1.试验材料
罗非鱼鱼鳞
2.试验仪器
精密pH计、可见分光光度计、恒温磁力搅拌器、凯达离心机、数显恒温水箱、电热恒温干燥箱、电子天平、离心机、凯氏定氮装置及其他常规试验仪器。
3.试验试剂
双缩脲试剂、甲醛、浓硫酸、20%三氯乙酸、4%硼酸、硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠、盐酸、混合指示剂等
4.试验方法
（1）试验流程
预处理→熬煮→洗涤→过滤→定容→离心→测定
（2） 结果测定
采用单因素法测定过滤后滤液中的粗蛋白含量，游离氨基酸含量，短肽含量，可溶性蛋白含量，并进一步计算蛋白质提取率、水解度和短肽得率。分析料液比、时间、pH值、温度对蛋白质溶出量的影响。
① 粗蛋白的测定
选用GB/T 5009.5食品中蛋白质的国标测定方法中的凯氏定氮法[4]测定滤液中的总氮含量，乘以蛋白质换算系数，便可以得出滤液中粗蛋白含量。
② 游离氨基酸的测定
选用甲醛滴定法[5]
③可溶性蛋白的测定
选用双缩脲法测定[6]
④短肽测定
采用改进的双缩脲法测定
⑤鱼磷蛋白质水解度的计算
所谓蛋白质的水解度（hydrolysis degree）是指蛋白质中的肽键被水解的百分数。
水解度= 游离氨基酸含量/粗蛋白含量×100%
游离氨基酸含量---鱼磷熬煮滤液中游离氨基酸的含量，mg/ml
粗蛋白含量-----鱼磷熬煮滤液中粗蛋白含量，mg/ml
⑥短肽得率的计算
短肽得率（%）=短肽含量/粗蛋白含量×100%
短肽含量---鱼磷熬煮滤液中短肽的含量，mg/ml
粗蛋白含量-----鱼磷熬煮滤液中粗蛋白含量，mg/ml
二、结果与分析
1.料液比对蛋白质溶出量的影响
选择熬煮时间为1h，水浴温度为90℃，pH为7.0，料液比分别为1：10，1：12，1：15，1：18进行试验。取一定量的罗非鱼鱼鳞，按不同的料液比进行熬煮过滤，离心并测定。
测定结果
（1）鱼鳞中蛋白质提取率随料液比的增加而增大，当料液比减少到1：15时，蛋白质提取率趋于平衡。
（2）在一定范围内，随着料液比的减少，蛋白质水解成氨基酸的量也随之增加。当料液比从1：10减少到1：12时，滤液中蛋白质水解度急剧增加。当料液比减少到1：12时，蛋白质水解速度降低，直至趋于平衡。
2.熬煮时间对蛋白质溶出量的影响
选取熬煮温度为90℃，pH为7.0，料液比为1：10，熬煮时间分别为1h、1.5h、2h、3h、3.5h、5h、8h进行试验。探究熬煮时间对蛋白溶出量的影响。
测定结果表明，在一定的范围内，熬煮时间越长，所溶出的蛋白量越多即蛋白质提取率越高。
3. pH值对蛋白质溶出量的影响
选择熬煮时间为1h，水浴温度为90℃，料液比为1：10，分别取pH为1、2、3、4、5、6、7、8进行试验，探究pH对鱼鳞蛋白溶出的影响。测定结果
（1）鱼鳞蛋白溶出量随pH值增加而减少，当pH=4时，蛋白溶出量达到一个最低值。可能是因为鱼鳞中蛋白的等电点为4，使得此时的鱼鳞中蛋白溶解度最低[12]。
（2）蛋白质水解度受pH影响较大。当pH=4时滤液中游离氨基酸的含量出现最小值。当pH4时。当提取环境处于中性和偏碱性环境时，短肽得率下降。
4.温度对蛋白质溶出量的影响
选择熬煮时间为1h，料液比为1：10，pH=7.0，以水浴温度为变量，分别取80℃、83℃、87℃、90℃、92℃、95℃、100℃进行水解。探究熬煮温度对鱼鳞蛋白溶出量的影响。endprint
测定结果
（1）在一定范围内，鱼鳞中蛋白的溶出量与熬煮温度成正相关。温度差较大时，蛋白质的提取率也有较大差异。
（2）蛋白质的水解度和短肽得率受温度影响较大。当温度从80℃升高到95℃时，蛋白质的水解度和短肽得率均有大幅度升高。在温度超过95℃后，短肽含量降低，蛋白质水解度仍处于上升趋势，而在这个温度范围内，蛋白质的提取率显著升高。
结语
采用单因素法探究在不同熬煮条件下对鱼鳞中蛋白质溶出与降解的影响。通过实验可以得出，鱼鳞中蛋白质水解受料液比、时间、pH值和温度的影响。
1.在一定的范围内，鱼鳞蛋白的降解程度随料液比的增加而加大。
2.在适当的时间范围内，鱼鳞蛋白降解程度与熬煮时间成正相关。
3.由于鱼鳞蛋白等电点的影响，酸碱度对蛋白质降解程度的影响较大。在强酸环境中，蛋白降解程度随酸度增强而加大；在等电点附近，降解程度最低；在中性和偏碱性环境中，蛋白质的降解程度缓慢增加。
4.在一定温度范围内，鱼鳞中蛋白质降解程度随着温度的升高而加大。
参考文献
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-全文完-