魚鱗膠原蛋白酶法生產的質量控制體系

楊葉輝

(福建省東山縣海魁水產集團有限公司，福建 東山 363400)

魚鱗膠原蛋白酶法生產的質量控制體系

楊葉輝

(福建省東山縣海魁水產集團有限公司，福建 東山 363400)

為保證魚鱗膠原蛋白產品的質量安全，文章闡述了酶法生產魚鱗膠原蛋白的工藝流程，并制定了原料內控標準、關鍵工序生產控制標準和產品的企業標準，建立了魚鱗膠原蛋白產品從原料驗收到成品包裝的全過程質量控制體系。實踐表明，該質量體系實施的結果即魚鱗膠原蛋白成品的指標均符合企業標準的要求。

酶法；魚鱗膠原蛋白； 質量控制體系

我國水產資源豐富，是世界上最大的淡水魚養殖國，根據中國漁業統計年鑒可知，2013年，我國淡水魚產量達2 635.08×104t，與2012年相比，增長5.5%，預計2014—2018年中國淡水魚產量的年增長率不會低于5%[1]。 水產品加工的過程會產生大量的下腳料(魚鱗、魚頭、魚骨、魚尾等)，其中，魚鱗占魚體重的1%～5%[2-4]，但這些魚鱗大部分并未得到充分的利用。魚鱗富含膠原蛋白，約為魚鱗干重的20%～40%[5]。

目前，魚鱗膠原蛋白作為極有發展潛力與應用價值的高附加值產品而備受人們的關注與青睞[6]，與陸產動物膠原蛋白相比具有加工優勢，這是因為前者的變性溫度低，低溫下穩定性好，安全性相對比較高[7]。 因此，以魚鱗為原料提取膠原蛋白，既充分利用了魚鱗資源，提高了經濟效益，同時解決了膠原蛋白的安全問題。魚鱗膠原蛋白的提取方法主要有酸提取法[8-10]、熱力法[11-12]、酶提取法[13-16]。相比其它幾種提取方法，酶提取法具有反應條件溫和、產物不易變性、提取率高、提取時間短、產品品質好等優點。

但是，酶提取法生產魚鱗膠原蛋白時，原料、生產過程的控制直接影響著魚鱗膠原蛋白成品的品質，本研究旨在針對魚鱗膠原蛋白的生產過程和產品特點，結合實際情況，建立魚鱗膠原蛋白的全生產過程控制體系，保證魚鱗膠原蛋白的品質，提升企業的競爭力。

1 生產工藝

1.1 工藝流程

魚鱗→清洗→脫鈣→堿處理→粉碎→高壓膨化→蛋白酶提取→粗過濾→滅酶→酵母發酵→膜分離→噴霧干燥→內包裝→金屬檢測→外包裝/貼標簽、標識→入庫→成品抽樣檢驗

1.2 工藝要點

1.2.1 原料

原料應選擇備案養殖基地的魚鱗，品質應符合GB 2733—2015《 鮮、凍動物性水產品》和GB 2762—2012《食品中污染物限量》的規定。原料應貯存于-18℃以下的溫度，禁止與有毒、有害、有異味物品同庫貯存。

1.2.2 清洗

將原料魚鱗放入化凍池中化凍，并用清水進行清洗，去除黏附的泥土、魚油、內臟等異物及雜質,以提高魚鱗膠原蛋白的品質。

1.2.3 脫鈣

占魚鱗總重約30%的成分為羥基磷灰石[17]，它與魚鱗中的膠原纖維緊密粘結，因此在提取膠原蛋白前應浸酸進行脫鈣處理，以利于膠原蛋白的溶出。脫鈣工藝為：在脫鈣池中配制一定濃度的檸檬酸溶液，將清洗干凈的魚鱗投入其中。同時，用空壓機對其中的魚鱗進行鼓氣翻動。脫鈣結束后，用自來水將魚鱗洗凈，取水測定其pH值，最終pH值應與自來水的pH值一致。

1.2.4 堿處理

在魚鱗有機物中，約75%為膠原蛋白，另外約25%為硬朊蛋白、粘液質、脂肪、色素等。堿處理可以脫除魚鱗蛋白質中可溶性的其它蛋白和附著在魚鱗表面的魚銀(魚銀是魚鱗表面具有金屬光澤的物質)、色素等物質，從而提高魚鱗膠原蛋白肽的純度和品質[18]。同時，堿處理后的魚鱗膨松、色澤白、透明性增加，更有利于后續膠原蛋白的提取。堿處理工藝為：將脫鈣水洗中和的魚鱗置于NaOH溶液(濃度、溫度和時間見表3)中以去除其他蛋白質和色素等。堿處理結束后，用自來水將魚鱗洗凈，取水測定其pH值，最終pH值應與自來水的pH值一致。

1.2.5 粉碎

采用魚鱗粉碎機將魚鱗粉碎至40目，有利于縮短蛋白酶提取的時間，同時提高膠原蛋白的出成率。

1.2.6 高壓膨化

利用高壓均質機的高壓讓魚鱗膨松，更有利于膠原蛋白的溶出。

1.2.7 蛋白酶提取

生產選用的酶為木瓜蛋白酶，將前處理后的魚鱗放入酶解罐中，加入一定量的純凈水，升溫到酶解所需的溫度，加入適量木瓜蛋白酶，酶解一定時間。

1.2.8 粗過濾

酶提取結束后，用袋式過濾器過濾掉剩下的魚鱗殘渣。濾液即為膠原蛋白液。

1.2.9 滅酶

將濾液加熱至85℃以上，保持5 min，使木瓜蛋白酶失去活性，同時也有殺菌的作用。

1.2.10 酵母發酵

將濾液冷卻至37～40℃，加入0.2%的活性酵母發酵0.5～1.0 h，以去除膠原蛋白的腥味。酵母發酵脫腥的機理之一是把醛類、醇類轉化成相應的酸。

1.2.11 膜分離

膜分離即為精濾過程，采用不銹鋼超濾膜，將膠原蛋白溶液中溶劑和小分子溶質透過膜，而大分子物質被膜截留，從而使膠原蛋白按不同分子量進行分離。膜分離過程中注意控制入膜壓力≤0.5×103Pa和過濾溫度10～60℃。

1.2.12 噴霧干燥

采用LG-5型離心噴霧干燥機對膜分離后的膠原蛋白液進行干燥。干燥過程中注意控制噴霧干燥的參數[19]，以便得到色澤好、水分含量少的膠原蛋白粉。

1.2.13 內包裝

包裝材料要符合GB 9683—1988《復合食品包裝袋衛生標準》的質量要求，在開始包裝前，包裝器具用酒精進行擦拭消毒，并采用臭氧機對包裝間及包裝材料進行殺菌消毒。包裝人員進入包裝車間要按良好操作規范(Good manufacture practices，GMP)的要求穿戴、消毒，以避免對產品造成二次污染。

1.2.14 金屬檢測

將內包裝好的膠原蛋白粉通過食品金屬檢測儀，檢測其中有無細小的金屬雜質，如發現金屬雜質，則扣留，可防止危害的發生。

1.2.15 外包裝/貼標簽、標識

產品的外包裝采用瓦楞紙箱并符合GB/T 6543—2008的規定。標簽、標識應符合GB 7718—2011、GB 28050—2011的規定，包裝圖示標志符合GB/T 19142—2016的規定。

1.2.16 入庫

產品應存放在陰涼、干燥、通風、無鼠、無蟲害、無有害物質污染的倉庫中，不得露天堆放，產品堆放在離地面10 cm以上的木墊板上。

1.2.17 成品抽樣檢驗

每批產品須經抽樣檢驗，檢驗項目參照產品的企業標準，出具檢驗合格證后方可出廠銷售，并附合格證書。

2 生產過程質量控制體系建立

制定原料驗收標準、生產工序的控制標準、產品的企業標準，建立魚鱗膠原蛋白的生產過程質量控制體系，為保證膠原蛋白成品的品質提供保障。生產加工過程的衛生要求應符合GB 14881—2013《食品生產通用衛生規范》的規定：其為食品生產過程衛生要求標準，把監督管理的重點由檢驗最終產品轉為控制生產環節中的潛在危害，更全面地保障食品安全。在降低微生物污染風險方面，通過清潔和消毒能使生產環境中的微生物始終保持在受控狀態，降低微生物污染的風險；在控制化學污染方面，應對可能污染食品的原料帶入、加工過程中使用、污染或產生的化學物質等因素進行分析，并針對產品加工過程的特點制定化學污染控制計劃和控制程序；在控制物理污染方面，應建立防止異物污染的管理制度，分析可能的污染源和污染途徑，并制定相應的控制計劃和控制程序。同時建立《每日衛生檢查記錄》、《車間工器具設備清洗消毒檢查記錄》、《車間每日溫度監測記錄》等日常檔案記錄。

2.1 原料內控標準

2.1.1 原料內控標準內容

魚鱗膠原蛋白粉是以新鮮或冷凍的魚鱗為原料加工而成的。依據食品安全國家標準GB 2733—2015《鮮、凍動物性水產品》和GB 2762—2012《食品中污染物限量》制定原料用魚鱗的內控標準。原料內控標準見表1、表2。同時做好原料驗收記錄，每批按標準GB/T 30891—2014《水產品抽樣規范》具體要求進行抽檢。

表1 原料的感官要求Tab.1 Sensory requirements of raw material

表2 原料的理化指標Tab.2 Physical and chemical index of raw material

2.1.2 揮發性鹽基氮對魚鱗膠原蛋白產品的影響

揮發性鹽基氮(Total volatile basic nitrogen，TVB-N)指動物性食品由于酶和細菌的作用，在腐敗過程中，使蛋白質分解而產生氨及胺類等堿性含氮物質。魚類的蛋白質含量極高，發生腐敗時揮發性鹽基氮含量會顯著增加，因此TVB-N常被用來衡量魚類等富含蛋白質食品的腐敗程度，是目前國際上水產食品較為普遍的新鮮指標[20]。TVB-N的值越小，表示魚鱗原料新鮮度越好，當原料的TVB-N值控制在20 mg/100 g以下時，原料的新鮮度良好，生產出的魚鱗膠原蛋白產品品質良好。

2.1.3 原料中污染物的含量對魚鱗膠原蛋白產品的影響

魚鱗中的污染物，包括表2中的鉛、鎘、甲基汞、砷、鉻、多氯聯苯。污染物在加工過程中沒法去除，它們的含量直接影響到產品中污染物的含量。因此，原料驗收時，污染物的含量是很重要的一個指標。它們的限量值如表2所示。

2.2 生產工序的控制標準

為保證魚鱗膠原蛋白產品質量穩定，依據關鍵工序的特點制定生產工序控制標準，使最終產品的品質在生產過程中得到有效控制。關鍵工序生產控制計劃見表3。

表3 關鍵工序生產控制計劃Tab.3 Production control plan of key process

2.3 產品的企業標準

參照SB/T 10634—2011 《淡水魚膠原蛋白肽粉》和QB 2732—2005 《水解膠原蛋白》來制定本產品的企業標準Q/HKSW 0001S—2014 《水產品膠原蛋白粉》，具體見表4。產品需達到企業標準的規定方可出廠銷售。

表4 魚鱗膠原蛋白的企業標準Tab.4 The enterprise’s standard of fish scale collagen

2.4 成品的檢驗

魚鱗膠原蛋白肽粉的成品檢驗項目參見上述的企業標準。用以上質控體系生產的成品檢驗結果如表5所示。

表5 魚鱗膠原蛋白的成品檢驗結果Tab.5 Finished product inspection record of fish scale collagen

3 結論

根據魚鱗膠原蛋白的生產流程，制定了原料的內控標準、生產工序的控制標準、產品的企業標準，建立了生產加工過程中從原料到成品的生產過程質量控制體系，保證了產品的質量。表5的成品檢驗結果與表4的企業標準相比較，可觀察到，成品的感官指標、理化指標和微生物指標均與企業標準相符，且蛋白質含量、羥脯氨酸含量遠遠高于企業標準。說明上述質量控制體系的實施，對于提高產品的質量有著顯著的效果。

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Quality control system of fish scale collagen production by enzymatic method

YANG Yehui

(Fujian Dongshan Haikui Aquatic Products Co.Ltd.，Dongshan 363400，China)

To ensure the quality and safety of fish scale collage product，the process of fish scale collagen production by enzymatic method was discussed，and internal control standard of materials，control standard of key process，and enterprise’s standard of product were developed.The full quality control system of fish scale collagen from raw materials to end products package was established.Practice showed，after the quality system implementation，the result was as follow：the indexes of scale collagen products all conformed to requirements of enterprise’s standards.

enzymatic method；fish scale collagen；quality control system

2016-07-14

閩海洋高新〔2014〕10號.

楊葉輝(1982-)，女，碩士，工程師，研究方向：水產品加工及綜合利用.E-mail：286910681@qq.com

S986

A

1006-5601(2017)01-0072-07

楊葉輝.魚鱗膠原蛋白酶法生產的質量控制體系[J].漁業研究，2017，39(1)：72-78.