酶解法提取小黃魚內臟魚油工藝的研究

徐鑫，劉國艷，陳晨，蔡麗麗，何佳易，魏曉蕊，盧正竹

（1.揚州大學食品科學與工程學院，江蘇揚州 225127；2.連云港正榮食品添加劑廠，江蘇連云港 222000）

小黃魚是我國主要的經濟魚類，它與大黃魚及帶魚一起被稱為我國三大海產，極具食用價值，價格低廉，年食用量巨大，因而每年小黃魚的加工廢棄物數量也非?？捎^，目前，我國對小黃魚加工廢棄物的利用還比較貧乏[1]。

魚油是魚類加工廢棄物中魚內臟的主要營養成分，魚油中富含EPA（二十碳五烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸）、脂溶性維生素及其他成分[2]。EPA和DHA有抗血小板凝聚、延緩血栓形成[3]；降血脂和抗動脈硬化[4]；抑制腫瘤生長[5-7]抗炎、抗風濕；健腦增智[8-9]；增強免疫力；保護視力等生理功效。隨著對魚油研究的深入，人們越來越認識到魚油功能性成分的重要性，但這些功能性成分對環境都比較敏感，極易受光、氧、過熱、金屬元素（Fe、Cu有催化作用）及自由基的影響，產生氧化、酸敗、聚合等。

傳統的魚油提取方法有淡堿水解法、壓榨法、直接干燥法等[10]。由于提取過程中的惡劣操作條件常常會破壞這些功能成分，從而影響魚油的質量。酶法提油[11-12]技術是利用蛋白酶對蛋白質的水解破壞蛋白質和脂肪的結合關系，從而釋放出油脂。該方法作用條件溫和，產油質量高，同時可以充分利用蛋白酶水解產生的酶解液，因而是提取水產加工下腳料中魚油的較好方法。本研究采用酶解法對提取小黃魚內臟中魚油的提取工藝進行了研究，并對提取出的魚油進行感官評價和理化指標的測定，為工業化生產提供了一些參考。

1 材料和儀器

1.1 材料

小黃魚：市售；堿性蛋白酶Alcalase（12 311 U/g）：Novozymes公司；冰乙酸、異辛烷、碘化鉀、硫代硫酸鈉、乙醇、氫氧化鈉、酚酞、碘化鉀、淀粉、硫代硫酸鈉、環己烷、冰乙酸、一氯化碘等皆為分析純，國藥集團。

1.2 儀器

BS210S電子天平：德國賽多利斯公司；FW100高速萬能粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司；5810R離心機：德國Eppendorf公司；JB-3定時恒溫磁力攪拌器：上海智光儀器有限公司；RE52D旋轉蒸發儀：上海青浦滬西儀器廠；DELTA320 pH計：梅特勒-托利多儀器有限公司。

2 方法

2.1 脂肪的測定

索式抽提法。

2.2 提油率計算

魚油提取率=（提取的魚油質量/原料中粗脂肪質量）×100%

2.3 操作方法

取小黃魚若干內臟進行預處理，用組織搗碎勻漿機攪拌，成小黃魚內臟糜，稱重，加入一定量的水和堿性蛋白酶，控制酶量、液固比（mL/g）、溫度、酶解時間等條件進行酶處理，酶解后以10 000 r/min離心20 min，離心上層液即為粗魚油。取出粗魚油，旋轉蒸發除去水分，即得小黃魚魚油，測定其理化指標。

2.4 理化指標測定

2.4.1 過氧化值的測定

采用國家標準（GB/T 5538-2005）《動植物油脂過氧化值測定》。

2.4.2 酸價的測定

采用國家標準（GB/T 5530-2005）《動植物油脂酸值和酸度測定》。

2.4.3 碘值的測定

采用國家標準（GB/T 5532-2008）《動植物油脂碘值測定》。

3 結果與分析

3.1 小黃魚內臟粗脂肪含量的測定

經索式抽提法測定小黃魚內臟的脂肪含量為0.18 g/g。

3.2 酶解條件優化

3.2.1 單因素試驗

3.2.1.1 酶用量對于提取魚油率影響

在液固比 6∶1（mL/g），溫度為 45 ℃的條件下，加酶量分別為每克原料 800、900、1 000、1 100、1 200、1 300 U酶用量酶解4 h，結果見圖1。

由圖1可知，在每克原料1 100 U酶用量時，油脂取率達到最高，所以每克原料1 100 U的酶用量為最佳量。

3.2.1.2 液固比對提油率的影響

在每克原料1 100 U酶用量，溫度為45℃的條件下，液固比（ml/g）分別取 3∶1，4∶1，5∶1，6∶1，7∶1，酶解4 h，結果見圖 2。

由圖2可知，隨著液固比的增大，提油率逐漸增加，當液固比為5∶1（mL/g）時提油率達到最高為64.78%，此后隨著液固比繼續增大，提油率反而逐漸降低，這可能由于酶被稀釋，酶濃度降低所致，所以液固比應選 5∶1（mL/g）。

3.2.1.3 溫度對提油率的影響

在每克原料 1 100 U 酶用量，液固比 5∶1（mL/g）的條件下，溫度分別取 40、45、50、55、60 ℃，酶解 4 h，結果見圖3。

由圖3可知，提油最適溫度為50℃時，提油率為64.78%，高于或低于50℃提油率都相對降低。

3.2.1.4 時間對提油率的影響

在每克原料1 100 U酶用量，液固比是5∶1（mL/g），溫度是 50 ℃的條件下，分別酶解 2、2.5、3、3.5、4 h，結果見圖4。

由圖4可知，酶解反應前2.5 h內提油率有較大變化，2.5 h時增大到67.12%，此后提油率基本不變。從工作效率及設備利用、能耗、增加的提油率等經濟衡量的角度考慮，酶解時間應選擇2.5 h。

3.2.2 正交試驗

設計三因素三水平正交試驗，對液固比、酶解溫度、酶解時間3個主要影響因素的條件進行篩選，從而確定酶法提取魚油的最佳方案，表1為正交試驗設計表，結果見表2。

表1 正交試驗設計表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

表2 正交分析試驗及結果Table 2 Results of orthogonal experiment

根據表2的分析結果可知，在3種影響因素中，液固比對酶解提油率的影響最大，其次是酶解溫度，酶解時間的影響最小。最佳的提油條件為A2B2C2，此條件在實驗中未出現過，進行實驗驗證，驗證結果見表3。

表3 最佳提取條件下的提油率Table 3 The yield of fish oil under optimum conditions

從表3可見，在酶解時間為2.5 h，酶解溫度為50 ℃，液固比為 5∶1（mL/g），在這個條件下所得到的提油率是72.71%。

3.3 魚油理化指標的測定

采用國標法測定魚油的酸價、碘價和過氧化值，結果見表4。

表4 魚油理化指標及測定值Table 4 The typical properties of fish oil

油脂是否變質（酸敗、腐敗）通常使用酸價、過氧化值、碘價3個指標進行評價，由實驗結果可知，本實驗采用酶法制備的魚油滿足國標（GB1535-2003）規定，屬于二級食用油脂，在安全范疇內。

4 結論

以小黃魚內臟為原料，采用堿性蛋白酶水解提油，其最優酶解條件為：液固比 5∶1（mL/g）、每克原料1 100 U酶用量、酶解溫度50℃、酶解時間2.5 h，在此條件下，提油率為72.71%；所提取的魚油理化指標符合食品安全要求。

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