酶解法提取小黄鱼内脏鱼油工艺的研究

徐鑫，刘国艳，陈晨，蔡丽丽，何佳易，魏晓蕊，卢正竹

（1.扬州大学食品科学与工程学院，江苏扬州 225127；2.连云港正荣食品添加剂厂，江苏连云港 222000）

小黄鱼是我国主要的经济鱼类，它与大黄鱼及带鱼一起被称为我国三大海产，极具食用价值，价格低廉，年食用量巨大，因而每年小黄鱼的加工废弃物数量也非常可观，目前，我国对小黄鱼加工废弃物的利用还比较贫乏[1]。

鱼油是鱼类加工废弃物中鱼内脏的主要营养成分，鱼油中富含EPA（二十碳五烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸）、脂溶性维生素及其他成分[2]。EPA和DHA有抗血小板凝聚、延缓血栓形成[3]；降血脂和抗动脉硬化[4]；抑制肿瘤生长[5-7]抗炎、抗风湿；健脑增智[8-9]；增强免疫力；保护视力等生理功效。随着对鱼油研究的深入，人们越来越认识到鱼油功能性成分的重要性，但这些功能性成分对环境都比较敏感，极易受光、氧、过热、金属元素（Fe、Cu有催化作用）及自由基的影响，产生氧化、酸败、聚合等。

传统的鱼油提取方法有淡碱水解法、压榨法、直接干燥法等[10]。由于提取过程中的恶劣操作条件常常会破坏这些功能成分，从而影响鱼油的质量。酶法提油[11-12]技术是利用蛋白酶对蛋白质的水解破坏蛋白质和脂肪的结合关系，从而释放出油脂。该方法作用条件温和，产油质量高，同时可以充分利用蛋白酶水解产生的酶解液，因而是提取水产加工下脚料中鱼油的较好方法。本研究采用酶解法对提取小黄鱼内脏中鱼油的提取工艺进行了研究，并对提取出的鱼油进行感官评价和理化指标的测定，为工业化生产提供了一些参考。

1 材料和仪器

1.1 材料

小黄鱼：市售；碱性蛋白酶Alcalase（12 311 U/g）：Novozymes公司；冰乙酸、异辛烷、碘化钾、硫代硫酸钠、乙醇、氢氧化钠、酚酞、碘化钾、淀粉、硫代硫酸钠、环己烷、冰乙酸、一氯化碘等皆为分析纯，国药集团。

1.2 仪器

BS210S电子天平：德国赛多利斯公司；FW100高速万能粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；5810R离心机：德国Eppendorf公司；JB-3定时恒温磁力搅拌器：上海智光仪器有限公司；RE52D旋转蒸发仪：上海青浦沪西仪器厂；DELTA320 pH计：梅特勒-托利多仪器有限公司。

2 方法

2.1 脂肪的测定

索式抽提法。

2.2 提油率计算

鱼油提取率=（提取的鱼油质量/原料中粗脂肪质量）×100%

2.3 操作方法

取小黄鱼若干内脏进行预处理，用组织捣碎匀浆机搅拌，成小黄鱼内脏糜，称重，加入一定量的水和碱性蛋白酶，控制酶量、液固比（mL/g）、温度、酶解时间等条件进行酶处理，酶解后以10 000 r/min离心20 min，离心上层液即为粗鱼油。取出粗鱼油，旋转蒸发除去水分，即得小黄鱼鱼油，测定其理化指标。

2.4 理化指标测定

2.4.1 过氧化值的测定

采用国家标准（GB/T 5538-2005）《动植物油脂过氧化值测定》。

2.4.2 酸价的测定

采用国家标准（GB/T 5530-2005）《动植物油脂酸值和酸度测定》。

2.4.3 碘值的测定

采用国家标准（GB/T 5532-2008）《动植物油脂碘值测定》。

3 结果与分析

3.1 小黄鱼内脏粗脂肪含量的测定

经索式抽提法测定小黄鱼内脏的脂肪含量为0.18 g/g。

3.2 酶解条件优化

3.2.1 单因素试验

3.2.1.1 酶用量对于提取鱼油率影响

在液固比 6∶1（mL/g），温度为 45 ℃的条件下，加酶量分别为每克原料 800、900、1 000、1 100、1 200、1 300 U酶用量酶解4 h，结果见图1。

由图1可知，在每克原料1 100 U酶用量时，油脂取率达到最高，所以每克原料1 100 U的酶用量为最佳量。

3.2.1.2 液固比对提油率的影响

在每克原料1 100 U酶用量，温度为45℃的条件下，液固比（ml/g）分别取 3∶1，4∶1，5∶1，6∶1，7∶1，酶解4 h，结果见图 2。

由图2可知，随着液固比的增大，提油率逐渐增加，当液固比为5∶1（mL/g）时提油率达到最高为64.78%，此后随着液固比继续增大，提油率反而逐渐降低，这可能由于酶被稀释，酶浓度降低所致，所以液固比应选 5∶1（mL/g）。

3.2.1.3 温度对提油率的影响

在每克原料 1 100 U 酶用量，液固比 5∶1（mL/g）的条件下，温度分别取 40、45、50、55、60 ℃，酶解 4 h，结果见图3。

由图3可知，提油最适温度为50℃时，提油率为64.78%，高于或低于50℃提油率都相对降低。

3.2.1.4 时间对提油率的影响

在每克原料1 100 U酶用量，液固比是5∶1（mL/g），温度是 50 ℃的条件下，分别酶解 2、2.5、3、3.5、4 h，结果见图4。

由图4可知，酶解反应前2.5 h内提油率有较大变化，2.5 h时增大到67.12%，此后提油率基本不变。从工作效率及设备利用、能耗、增加的提油率等经济衡量的角度考虑，酶解时间应选择2.5 h。

3.2.2 正交试验

设计三因素三水平正交试验，对液固比、酶解温度、酶解时间3个主要影响因素的条件进行筛选，从而确定酶法提取鱼油的最佳方案，表1为正交试验设计表，结果见表2。

表1 正交试验设计表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

表2 正交分析试验及结果Table 2 Results of orthogonal experiment

根据表2的分析结果可知，在3种影响因素中，液固比对酶解提油率的影响最大，其次是酶解温度，酶解时间的影响最小。最佳的提油条件为A2B2C2，此条件在实验中未出现过，进行实验验证，验证结果见表3。

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

从表3可见，在酶解时间为2.5 h，酶解温度为50 ℃，液固比为 5∶1（mL/g），在这个条件下所得到的提油率是72.71%。

3.3 鱼油理化指标的测定

采用国标法测定鱼油的酸价、碘价和过氧化值，结果见表4。

表4 鱼油理化指标及测定值Table 4 The typical properties of fish oil

油脂是否变质（酸败、腐败）通常使用酸价、过氧化值、碘价3个指标进行评价，由实验结果可知，本实验采用酶法制备的鱼油满足国标（GB1535-2003）规定，属于二级食用油脂，在安全范畴内。

4 结论

以小黄鱼内脏为原料，采用碱性蛋白酶水解提油，其最优酶解条件为：液固比 5∶1（mL/g）、每克原料1 100 U酶用量、酶解温度50℃、酶解时间2.5 h，在此条件下，提油率为72.71%；所提取的鱼油理化指标符合食品安全要求。

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