鳕鱼皮制备胶原蛋白肽的工艺优化

顾斌洲，王加斌，滕芳芳，丁国芳

（1.海力生集团有限公司，浙江舟山 316021；2.浙江省海洋生物医用制品工程技术研究中心，浙江省海洋水产研究所，浙江舟山 316021）

鳕鱼皮制备胶原蛋白肽的工艺优化

顾斌洲1，王加斌1，滕芳芳1，丁国芳2

（1.海力生集团有限公司，浙江舟山 316021；2.浙江省海洋生物医用制品工程技术研究中心，浙江省海洋水产研究所，浙江舟山 316021）

以鳕鱼皮为原料，用不同剂量的木瓜蛋白酶酶解胶原蛋白，通过感官评定探讨珍珠岩去除腥苦味作用，再通过测定微生物含量，探讨微孔滤膜除菌过滤工艺，优化鳕鱼皮胶原蛋白肽制备工艺。结果表明：通过检测鳕鱼皮胶原蛋白肽分子量分布可知酶解工序添加5‰木瓜蛋白酶最为合理，且对腥苦味的去除也有一定的帮助；添加珍珠岩有助于去除鳕鱼皮胶原蛋白肽腥苦味；0.22 μm微孔滤膜的除菌过滤能滤去微生物，简化后续杀菌工艺；优化工艺后未影响鳕鱼皮胶原蛋白肽收率。

胶原蛋白肽；珍珠岩；微孔滤膜；腥味

胶原蛋白(collagen)是一种生物性高分子物质，是动物体内分布最广的蛋白质，是一种与组织和器官功能有关的功能性蛋白，富含人体需要的甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等多种氨基酸，是人体必须补足的营养物质，具有多样性及组织分布的特异性。

鳕鱼又称大头青、大口鱼等，纯正鳕鱼指鳕属鱼类，分为大西洋鳕鱼，格陵兰鳕鱼和太平洋鳕鱼。目前我国沿海地区鳕鱼加工行业，已大量开发北太平洋鳕鱼，深海无污染，原料丰富，呈持续高速发展趋势。鳕鱼皮皮厚且宽，主要含有大量的胶原蛋白。所以对鱼肉分割加工过程中产生的大量鱼皮，可以充分利用提取，这样既节约资源又提高了水产加工的附加值。

但是鳕鱼皮本身存在着鱼腥味，加上酶解过程使酶解液中具有苦味的游离氨基酸增多，加重了产品的腥苦味，导致感官品质变差[1]，则鳕鱼皮胶原蛋白肽腥苦味的脱除成为其广泛应用的瓶颈；同时随着国家对食品安全标准的不断提高，对微生物控制越来越严，菌落总数≤5 000 CFU/g，大肠菌群＜3 MPN/g，霉菌≤25 CFU/g，酵母≤25 CFU/g，致病菌（志贺氏菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌）不得检出；所以有必要对传统鳕鱼皮胶原蛋白肽的制备工艺进行优化升级。

1 材料与方法

1.1 实验材料

300 kg冰冻鳕鱼皮，大连冰洋食品有限公司。

1.2 实验设备及检测仪器

实验设备：洗皮蒸煮锅，10T，陕西省西安市三原县琪佳食品机械责任有限公司；高速离心机，ss1000，张家港华大离心机制造有限公司；酶解脱腥脱色锅，5T，陕西省西安市三原县琪佳食品机械责任有限公司；板框过滤器，BMY60/8000-UB，杭州恒胜过滤机有限公司；离子交换器，500KG，陕西省西安市三原县琪佳食品机械责任有限公司；蒸馏器，500T/H，陕西省西安市三原县琪佳食品机械责任有限公司；喷雾机，350，陕西省西安市三原县琪佳食品机械责任有限公司。

检测仪器：恒温培养箱，PYX-DHS.500BS，上海博泰实验设备有限公司；霉菌培养箱，MJP-150S，上海森信仪器厂；高效液相分析仪，Lc-20AT，SHIMADZU CORPORATION。

1.3 实验方法

1.3.1 工艺流程

浸泡→清洗→蒸煮→离心→酶解→活性炭脱色脱味→板框过滤→离子交换→浓缩→喷雾干燥→成品胶原蛋白肽。

1.3.2 制备工艺的优化

设计优化的鳕鱼皮制备胶原蛋白肽的工艺流程：

浸泡→清洗→蒸煮→离心→酶解→活性炭加珍珠岩脱色脱味→板框过滤→离子交换→浓缩→微孔滤膜除菌过滤→喷雾干燥→成品胶原蛋白肽。

在其余工艺条件不变的情况下，优化工艺见表1。

表1 工艺条件优化Tab.1 Process Optimization

1.4 分析方法

1.4.1 肽分子量的测定

采用GB/T 22729《海洋鱼低聚肽粉》附录A测定。

1.4.2 霉菌和酵母含量的测定

采用GB 4789.15检验。

1.4.3 菌落总数含量的测定

采用GB 4789.2检验。

1.4.4 大肠菌群含量的测定

采用GB 4789.3检验。

1.4.5 致病菌含量的测定

采用GB 4789.5、GB 4789.4、GB 4789.10检验。

1.4.6 腥苦味评价

评价小组由受过感官培训的10名成员组成（年龄在20～30岁之间）。按照感官评定的规范要求，对样品的腥味、苦味进行评价。感官特性强度数字标度为1-腥（苦）味重；2-腥（苦）味稍重；3-腥（苦）味淡；4-腥（苦）味很淡；5-没有腥（苦）味。根据上述评分标准进行评分，得出的平均值表示胶原蛋白肽的腥苦味程度。

1.4.7 胶原蛋白肽的收率计算

胶原蛋白肽的收率（%）=总胶原蛋白肽质量/解冻后的鳕鱼皮质量×100%。

2 结果与分析

2.1 肽分子量及腥苦味影响

通过改变的木瓜蛋白酶使用量和增加助滤剂珍珠岩后，鳕鱼皮胶原蛋白肽的分子量、腥苦味均有所变化（表2、表3）。

A1和A2的肽分子量数据明显偏大，说明A锅酶解时的木瓜蛋白酶使用量偏小，过大的肽分子量不利于人体的吸收[3]。

A1和A2、B1和C2的肽分子量数据接近的情况下，而A2和C2的腥苦味变淡，说明珍珠岩除去鳕鱼皮酶解液的腥苦味有一定效果。

B1→B2、C1→C2的腥苦味明显降低，且500～180和＜180分子量同时明显下降，而从表3可知常规氨基酸分子量一般在200以内，所以＜180分子量都是游离氨基酸，500～180分子量中也有一小部分游离氨基酸，以上说明珍珠岩除去鳕鱼皮酶解液中的游离氨基酸效果非常明显，从而明显降低了鳕鱼皮胶原蛋白肽的腥苦味。同时说明了C锅酶解时的木瓜蛋白酶使用量偏大，导致游离氨基酸值上升。

B2鳕鱼皮胶原蛋白肽的腥苦味最小，肽分子量分布合理，木瓜蛋白酶使用量合适，平均分子量在1kD左右有利于吸收[3]。

表2 肽分子量检测结果及腥苦味值Tab.2 Peptide molecular weight assay and fishy bitterness

2.2 微生物含量影响

喷雾干燥之前，增加0.22 μm微孔滤膜除菌过滤工艺，对鳕鱼皮胶原蛋白肽的微生物含量。因100℃喷雾抽真空干燥，从喷雾到收粉只有2～3 s时间，从表4的数据表明A1、B1、C1在这么短时间内喷雾干燥未彻底清除微生物，而A2、B2、C2增加0.22 μm微孔滤膜的除菌过滤工序完全清除了微生物。所以完全有必要增加膜除菌过滤工序。

表3 常规鱼皮胶原蛋白氨基酸分子量Tab.3 Skin collagen amino acid molecular weight

表4 微生物含量检测结果Tab.4 Microbiological test results

2.3 肽收率影响

从表4的数据可以看出，优化工艺后未影响鳕鱼皮胶原蛋白肽收率。

表4 胶原蛋白肽收率Tab.4 Yield of collagen peptide

3 结论

目前，蛋白酶解液的脱腥方法主要有吸附法[4]、发酵法[5]、包埋法[6]等。在吸附法中，活性炭应用广泛，虽然活性炭吸附能脱除酶解液的一定的腥味，但蛋白质损失率高。珍珠岩已经广泛应用于果汁饮料澄清和脱色处理，但其在水产蛋白酶解液上的应用少见有报道。通过使用活性炭+9%珍珠岩对鳕鱼皮胶原蛋白肽腥苦味的去除有很好的效果。

酶解工序添加5‰木瓜蛋白酶对肽分子量分布最为合理，且对腥苦味的去除也有一定的帮助；增加0.22μm微孔滤膜，在不改变原有设备及无需增加额外设备的情况下，有效去除微生物，达到产品微生物指标要求；优化工艺后未影响鳕鱼皮胶原蛋白肽收率。整体来说，鳕鱼皮制备胶原蛋白肽的工艺优化达到了预期效果，且非常有必要优化生产工艺，提高鳕鱼皮胶原蛋白肽品质。

[1]邓后勤,夏延斌,邓友光,等.鱼制品脱腥技术研究进展[J].食品与发酵工业,2006,32(5):109-112.

[2]张瑞瑞,杨 萍,李利敏,等.微滤膜、硅藻土和珍珠岩对罗非鱼肉酶解液脱腥脱苦效果的比较研究 [J].食品工业科技, 2014,35(5):83-86.

[3]张 宁,康跻耀,高建萍,等.胶原蛋白肽分子量对吸收过程的影响研究[J].生物学杂志,2013,30(2):10-13.

[4]郭玉华,李钰金,吴新颖,等.鳕鱼皮胶原蛋白肽酶解液脱色脱腥工艺的研究[J].中国食品添加剂,2010(4):125-128.

[5]曾少葵,杨 萍,陈秀红.微生物发酵对罗非鱼下脚料蛋白酶解液脱腥去苦效果比较[J].南方水产,2009,5(4):58-63.

[6]胡文婷,张 凯,刘海青,等.鳕鱼碎肉酶解液脱腥脱苦的研究[J].生物加工过程,2007,5(3):56-59.

Process for Preparing Cod Skin Collagen Peptide Optimization

GU Bin-zhou1,WANG Jia-bin1,TENG Fang-fang1,et al
(Zhejiang Hailisheng Group Co Ltd,Zhoushan 316021,China)

Taking cod skin as raw material,collagen preparation with different doses of papain;exploring the effect of bitter and fish odor removed by perlite with sensory evaluation;measuring the microbial content, to explore the microporous membrane filter sterilization processes,optimize cod skin collagen peptide preparation.The results showed that:by detecting the cod skin collagen peptide molecular weight distribution showed that adding 5‰papain in enzymatic processes was reasonable,and also beneficial to remove the bitter taste fishy certainly;adding perlite helps remove fishy and bitterness;0.22 μm microporous membrane filter sterilization can filter out microbes,which simplifies sterilization process;optimization process did not affect the cod skin collagen peptide yield.

collagen peptide;perlite;microporous membrane;fishy smell

TS202.1

A

1008－830X(2015)05－0452－05

2015-04-11

浙江省科技厅重大专项（2013C03036）

顾斌洲（1984-），男，浙江舟山，工程师，海洋功能食品、海洋药物.

丁国芳.E-mail:dinggf2007@163.com