魚鱗提膠過程蛋白溶出規律研究

李微

摘 要：本文以羅非魚魚鱗為原料，采用單因素分析方法對魚鱗中蛋白質溶出量進行分析。從熬煮時的料液比、時間、pH值、溫度四個方面跟蹤探究蛋白質降解規律。試驗表明：在一定范圍內，魚鱗中蛋白質的降解程度與熬煮時料液比、時間和溫度成正相關；酸堿度對蛋白質降解程度的影響較大，蛋白質降解程度隨pH值的增加而減弱，但由于受等電點的影響，在pH=4時，魚鱗中蛋白質降解程度最低。

關鍵詞：羅非魚 魚鱗 膠原蛋白

引言

我國是水產品生產大國，其產量居世界首位，羅非魚是近年來國內養殖的主要經濟魚種。我國也是羅非魚養殖及加工出口大國，在羅非魚加工過程中產生的大量下腳料未能得到很好的利用。而每年魚類加工業的廢棄物總量就達到200 萬t 以上， 其中魚鱗約占15%，即30 萬t。目前，我國已有從魚磷、魚皮中提取膠原蛋白、色素等等，開發利用魚磷，可有效減少了環境的污染，并明顯提高魚類加工的附加值，使得下腳料得以利用，變廢為寶[1]。

魚磷中還含有豐富的鈣質，從魚磷中提取過磷酸鈣，將其轉化為磷酸氫鈣，可以運用于食品工業。這些從魚磷里提出的天然物質，不僅消除了化工業合成物質的安全隱患，并且用磷酸氫鈣作為補鈣功能食品的添加劑，其中的磷可以促進鈣的吸收，從而達到更好的補鈣效果。

目前，魚鱗中提取膠原蛋白都需要先進行脫鈣處理。如果將膠原蛋白溶出后提取，再進行鈣質的提取就能更好的利用魚類下腳料，提高其經濟價值。

一、材料與方法

1.試驗材料

羅非魚魚鱗

2.試驗儀器

精密pH計、可見分光光度計、恒溫磁力攪拌器、凱達離心機、數顯恒溫水箱、電熱恒溫干燥箱、電子天平、離心機、凱氏定氮裝置及其他常規試驗儀器。

3.試驗試劑

雙縮脲試劑、甲醛、濃硫酸、20%三氯乙酸、4%硼酸、硫酸銅、硫酸鉀、氫氧化鈉、鹽酸、混合指示劑等

4.試驗方法

（1）試驗流程

預處理→熬煮→洗滌→過濾→定容→離心→測定

（2） 結果測定

采用單因素法測定過濾后濾液中的粗蛋白含量，游離氨基酸含量，短肽含量，可溶性蛋白含量，并進一步計算蛋白質提取率、水解度和短肽得率。分析料液比、時間、pH值、溫度對蛋白質溶出量的影響。

① 粗蛋白的測定

選用GB/T 5009.5食品中蛋白質的國標測定方法中的凱氏定氮法[4]測定濾液中的總氮含量，乘以蛋白質換算系數，便可以得出濾液中粗蛋白含量。

② 游離氨基酸的測定

選用甲醛滴定法[5]

③可溶性蛋白的測定

選用雙縮脲法測定[6]

④短肽測定

采用改進的雙縮脲法測定

⑤魚磷蛋白質水解度的計算

所謂蛋白質的水解度（hydrolysis degree）是指蛋白質中的肽鍵被水解的百分數。

水解度= 游離氨基酸含量/粗蛋白含量×100%

游離氨基酸含量---魚磷熬煮濾液中游離氨基酸的含量，mg/ml

粗蛋白含量-----魚磷熬煮濾液中粗蛋白含量，mg/ml

⑥短肽得率的計算

短肽得率（%）=短肽含量/粗蛋白含量×100%

短肽含量---魚磷熬煮濾液中短肽的含量，mg/ml

粗蛋白含量-----魚磷熬煮濾液中粗蛋白含量，mg/ml

二、結果與分析

1.料液比對蛋白質溶出量的影響

選擇熬煮時間為1h，水浴溫度為90℃，pH為7.0，料液比分別為1：10，1：12，1：15，1：18進行試驗。取一定量的羅非魚魚鱗，按不同的料液比進行熬煮過濾，離心并測定。

測定結果

（1）魚鱗中蛋白質提取率隨料液比的增加而增大，當料液比減少到1：15時，蛋白質提取率趨于平衡。

（2）在一定范圍內，隨著料液比的減少，蛋白質水解成氨基酸的量也隨之增加。當料液比從1：10減少到1：12時，濾液中蛋白質水解度急劇增加。當料液比減少到1：12時，蛋白質水解速度降低，直至趨于平衡。

2.熬煮時間對蛋白質溶出量的影響

選取熬煮溫度為90℃，pH為7.0，料液比為1：10，熬煮時間分別為1h、1.5h、2h、3h、3.5h、5h、8h進行試驗。探究熬煮時間對蛋白溶出量的影響。

測定結果表明，在一定的范圍內，熬煮時間越長，所溶出的蛋白量越多即蛋白質提取率越高。

3. pH值對蛋白質溶出量的影響

選擇熬煮時間為1h，水浴溫度為90℃，料液比為1：10，分別取pH為1、2、3、4、5、6、7、8進行試驗，探究pH對魚鱗蛋白溶出的影響。測定結果

（1）魚鱗蛋白溶出量隨pH值增加而減少，當pH=4時，蛋白溶出量達到一個最低值。可能是因為魚鱗中蛋白的等電點為4，使得此時的魚鱗中蛋白溶解度最低[12]。

（2）蛋白質水解度受pH影響較大。當pH=4時濾液中游離氨基酸的含量出現最小值。當pH<4時，蛋白質的水解度隨pH值減小而增大。當熬煮環境為中性或偏堿性時，游離氨基酸含量趨近于一個平衡值。當pH=4時，測得短肽含量最低。當pH<4時，短肽含量隨著pH值減小而增大。當pH>4時。當提取環境處于中性和偏堿性環境時，短肽得率下降。

4.溫度對蛋白質溶出量的影響

選擇熬煮時間為1h，料液比為1：10，pH=7.0，以水浴溫度為變量，分別取80℃、83℃、87℃、90℃、92℃、95℃、100℃進行水解。探究熬煮溫度對魚鱗蛋白溶出量的影響。endprint

測定結果

（1）在一定范圍內，魚鱗中蛋白的溶出量與熬煮溫度成正相關。溫度差較大時，蛋白質的提取率也有較大差異。

（2）蛋白質的水解度和短肽得率受溫度影響較大。當溫度從80℃升高到95℃時，蛋白質的水解度和短肽得率均有大幅度升高。在溫度超過95℃后，短肽含量降低，蛋白質水解度仍處于上升趨勢，而在這個溫度范圍內，蛋白質的提取率顯著升高。

結語

采用單因素法探究在不同熬煮條件下對魚鱗中蛋白質溶出與降解的影響。通過實驗可以得出，魚鱗中蛋白質水解受料液比、時間、pH值和溫度的影響。

1.在一定的范圍內，魚鱗蛋白的降解程度隨料液比的增加而加大。

2.在適當的時間范圍內，魚鱗蛋白降解程度與熬煮時間成正相關。

3.由于魚鱗蛋白等電點的影響，酸堿度對蛋白質降解程度的影響較大。在強酸環境中，蛋白降解程度隨酸度增強而加大；在等電點附近，降解程度最低；在中性和偏堿性環境中，蛋白質的降解程度緩慢增加。

4.在一定溫度范圍內，魚鱗中蛋白質降解程度隨著溫度的升高而加大。

參考文獻

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