伊水大鲵油的提取及性质鉴定

马西亚，程晓丽，张耀武，陈万光，李东密

洛阳师范学院河南省冷水鱼养殖工程技术研究中心（洛阳 471000）

大鲵（Andrias davidianus），又称娃娃鱼，是中国特有的二级野生保护动物，被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》，大鲵不仅食用价值极高，而且营养丰富、肉质细嫩，含有优质的蛋白质和丰富的氨基酸、微量元素，被称为“水中人参”，具有很高的科研价值、食用价值和医药价值。国内外对大鲵的研究主要集中于人工繁殖、养殖、资源状况等方面[1]，对其深加工利用研究甚少。

伊水大鲵是指分布于伊水水系的大鲵，因其独特的体表特征和内在品质指标，于2015年8月获批“伊水大鲵”农业部农产品地理标识[2]。大鲵养殖成为洛阳特色高效产业与农民增收的重要途径之一。根据对洛阳全市大鲵资源的最新调查，截至2017年底，洛阳各类养殖企业、专业合作社及大鲵养殖大户达98家，其中13家企业获经营利用许可证，洛阳全市的大鲵养殖总量约100万尾。但近年来，受政策、市场、价格、营销等多方因素影响，大鲵价格处于历史低谷，产品销售面临困难、众多养殖企业及农户信心不足。这些困难和问题，对于大鲵产业发展是个很大挑战，而大鲵资源的精深加工和利用是解决大鲵产业发展过程中所遇问题的有效途径。

伊水大鲵尾部脂肪组织丰富，因其油腻而不能食用，可以其为原料提取大鲵油，大量研究发现大鲵油脂中富含的多种不饱和脂肪酸（UFA）具有抗衰老以及治疗心律不齐、动脉粥样硬化、烫伤、烧伤等作用，具有很高的潜在利用价值[3]。由于材料的特殊性，对伊水大鲵油的研究尚未见公开报道。试验利用木瓜蛋白酶提取伊水大鲵油，根据单因素对提取率的影响得出伊水大鲵油的最适提取工艺，并对其进行理化性质的测定和脂肪酸成分分析，为伊水大鲵尾部脂肪深加工提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大鲵尾部脂肪组织（洛阳华鲵生物科技有限公司）。

木瓜蛋白酶（Papain，北京索莱宝）；叔丁基对苯二酚（TBHQ，分析纯，上海麦克林生化公司）；其他试剂（均为分析纯）。

1.2 仪器与设备

FA1004型电子天平（上海舜宇恒平有限公司）；TG16WS高速离心机（长沙湘智仪器有限公司）；0.45 μm的微孔滤膜（津腾）；5 mL无菌注射器（圣光医用制品有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 酶解法提取粗油

参照白鑫华等[4]的试验方法，并稍作修改。取适量切碎的组织在250 mL锥形瓶中，按照料液比1︰1（g/mL）加入超纯水进行溶解；加入一定量木瓜蛋白酶，调节至合适的pH；在适当温度下酶解一定时间；灭酶活后倒出酶解液；冷却是室温，在6 000 r/min条件下离心10~20 min，分离、称重；提取率计算见式（1）；以100 mg/kg加入50 g大鲵油加入抗氧化剂TBHQ。

1.3.2 单因素试验

参照李招等[3]的试验方法，并稍作修改。

1.3.2.1 最适酶解pH的确定

在料液比1︰1（g/mL）、木瓜蛋白酶加酶量1%、温度50 ℃条件下加热1 h，分别考察pH 4.5，5.5，6.5，7.5和8.5对伊水大鲵提取率的影响。

1.3.2.2 最适酶解温度的确定

在料液比1︰1（g/mL）、木瓜蛋白酶加酶量1%、pH 6.5条件下加热1 h，分别考察酶解温度30，40，50，60和70 ℃对伊水大鲵油提取率的影响。

1.3.2.3 最适加酶量的确定

在料液比1︰1（g/mL）、温度50 ℃、pH 6.5条件下加热1 h，分别考察木瓜蛋白酶加酶量0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和2.5%时对伊水大鲵提取率的影响。

1.3.2.4 最适酶解时间的确定

在料液比1︰1（g/mL）、木瓜蛋白酶加酶量1%、温度50 ℃、pH 6.5条件下，分别考察酶解0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 h对伊水大鲵油提取率的影响。

1.3.3 大鲵油的精制

参照罗秦等[5]的试验方法，并稍作修改。

1.3.3.1 脱胶

将酶解过的粗大伊水大鲵油称量后移至离心管中；水浴加热搅拌至70 ℃；缓慢加入占油量1%磷酸，搅拌加热1 min；在转速5 000 r/min条件下离心15 min后分离上层油样至另一离心管中即可。

1.3.3.2 脱酸

脱胶后的粗油称量后移入离心管中，在水浴锅中加热搅拌至65 ℃，加入占粗油量的1.5%、质量分数3%的NaOH溶液；30 min后在转速5 000 r/min条件下离心15 min；分离上层油样后用热的去离子水洗去残留的皂脚，再次离心；重复洗皂脚2次。

1.3.3.3 脱色

将脱酸后的鲵油称量后移至另一离心管中，并且在水浴锅中搅拌加热至60 ℃；加入活性白土，活性白土添加量1%；搅拌加热30 min；用0.45 μm微孔滤膜对脱色后的大鲵油抽真空过滤。

1.3.4 伊水大鲵油的理化性质及脂肪酸组成

按照最佳酶解条件进行酶解，经过脱胶、脱酸处理后对最终的伊水大鲵油理化性质与脂肪酸组成的分析委托北京中科光析化工技术研究所，其中：不饱和脂肪酸含量和成分按照GB/T 22223—2008《食品中总脂肪、饱和脂肪（酸）、不饱和脂肪（酸）的测定水解提取-气相色谱法》执行；酸值按照GB/T 5530—2005《动植物油脂 酸值和酸度测定》执行；皂化值按照GB/T 5534—2008《动植物油脂 皂化值的测定》执行；过氧化值按照GB/T 5538—2005《动植物油脂 过氧化值测定》执行。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 pH对伊水大鲵油提取率的影响

如图1所示，伊水大鲵油的提取率随着pH升高而逐渐上升，其中，在pH 6.5时，提取率达到最高，但是pH＞6.5时，伊水大鲵油的提取率开始呈现下降趋势，因木瓜蛋白酶在pH 5~9时，均具有酶解作用，但是最适酶解pH为6~7，超过最适pH时，酶解效果有所下降。所以，酶解伊水大鲵尾部脂肪组织的最适pH是6.5，说明此时的pH刚好接近于木瓜蛋白酶的最适pH，酶活力达到最大，根据pH对酶反应的钟罩形反应曲线，在pH 6.5之后呈现提取率递减趋势，测定结果与该结论相符。

图1 pH对伊水大鲵油提取率的影响

2.1.2 酶解温度对伊水大鲵油提取率的影响

如图2所示，温度过低时，伊水大鲵油提取率非常低，酶解效果很差，随着温度升高，酶解逐渐增强，且有显著变化，温度50 ℃和60 ℃时，提取率都很高且差异并不显著（p＞0.05），但是温度70 ℃时，伊水大鲵油的提取率开始下降，因为随着温度升高，木瓜蛋白酶逐渐失活，酶解脂肪组织能力下降。因此，考虑到木瓜蛋白酶的活性会随着温度升高而逐渐失活，在提取率差异没有明显差异的2个温度中，确定酶解伊水大鲵脂肪组织的最适温度为50 ℃。

图2 温度对伊水大鲵油提取率的影响

2.1.3 加酶量对伊水大鲵油提取率的影响

如图3所示，随着木瓜蛋白酶添加量增加，伊水大鲵油提取率逐渐升高，在加酶量1%时，提取率最高，但是加酶量超过1%时，伊水大鲵油提取率反而有所降低，这可能是因为木瓜蛋白酶添加量过低时，没有完全水解蛋白质，脂肪也未能完全释放，而添加量过高时，酶解反应饱和，且蛋白酶自身发生水解反应，致使木瓜蛋白酶活力下降，伊水大鲵油提取率也就下降。因此，确定伊水鲵油提取的最佳加酶量为1%。

图3 加酶量对伊水大鲵油提取率的影响

2.1.4 酶解时间对伊水大鲵油提取率的影响

如图4所示，随着酶解时间延长，提取率逐渐增高，在1.5 h时达到最高，但酶解时间超过1.5 h时，伊水鲵油提取率逐渐下降，推测是因为伊水鲵油中的多不饱和脂肪酸随酶解时长的增加逐渐发生氧化，从而导致伊水鲵油提取率的下降。因此，确定最佳酶解时间为1.5 h。

图4 酶解时间对伊水大鲵油提取率的影响

2.2 伊水大鲵油的感官效果

按优化指标pH 6.5、温度50 ℃、加酶量1.5%、酶解1.5 h进行粗提，经脱胶、脱酸、脱色精制后，呈淡黄色，澄清透明；具有大鲵油特有的腥味，稍微有鱼油酸败味，基本符合SC/T 3502—2016《鱼油》所规定二级粗鱼油的感官标准。

2.3 精制伊水大鲵油的理化性质的分析

精制后的伊水大鲵油其理化分析性质如表1所示。伊水大鲵油的酸值和过氧化物值符合SC/T 3502—2016所规定二级精制鱼油的标准；皂化值为121.73 mg/g，与任国艳等[6]的研究（鲵油的皂化值206.20~210.50 mg/g）相比较低，这可能与伊水大鲵脂肪组织本身的特性有关，也可能是在脱酸过程中采用的氢氧化钠质量分数过低或用量过少，在优化伊水大鲵油皂化值，降低不皂化物方面有待进一步研究。

表1 伊水鲵油理化性质的分析

2.4 伊水大鲵油脂肪酸组成分析

表2显示伊水大鲵油中的11种主要脂肪酸含量。饱和脂肪酸（SFA）含量为26.84 g/100 g；不饱和脂肪酸（UFA）的含量为72.9 g/100 g，其中单不饱和脂肪酸（MUFA）含量为46.10 g/100 g，多不饱和脂肪酸（PUFA）含量为26.80 g/100 g，比朱建龙等[7]研究的4种鱼油的UFA含量（37.0~57.07 g/100 g）要高，比李招等[3]所测定大鲵油的UFA总量（74.76%）略低，但比罗秦等[5]测定的大鲵油的UFA总量（69.81%）要高；EPA和DHA含量分别为0.91 g/100 g和1.77 g/100 g，其比值略接近于罗秦等[5]的鲵油测定值，但DHA含量较低，有望进一步研究；ω-6/ω-3比值为4.34︰1，在中国营养学会所提出的膳食营养参考值4︰1~6︰1[5]的范围内。综合脂肪酸成分及含量分析，伊水鲵油的脂肪酸组成和含量不仅在人体膳食营养范围内，其营养价值比其他部分淡水鱼油也要高，通过进一步研究和加工，有望成为人们的日常膳食成分或保健食品。

表2 脂肪酸组成及含量测定结果

3 结论

试验分析影响伊水鲵油的4个因素，通过单因素变量试验确定最适提取粗鲵油的工艺：pH 6.5、温度50 ℃、加酶量1%、酶解时间1.5 h。经过脱胶、脱酸、脱色精制后获得的精制伊水大鲵油理化性质指标良好，其中感官符合SC/T 3502—2016所规定粗鱼油二级标准，酸值和过氧化物值符合SC/T 3502—2016所规定精制鱼油二级标准，皂化值为121.73 mg/g，较低。精制后的伊水大鲵油共测出11种主要脂肪酸含量，其中UFA含量为72.9 g/100 g，MUFA含量为46.10 g/100 g，PUFA含量为26.80 g/100 g。具有营养和保健功能的EPA和DHA含量为2.68 g/100 g，ω-6/ω-3的比值为4.34︰1。试验初步探讨伊水大鲵油的粗提条件和脂肪酸组成及含量，为伊水大鲵的深加工利用提供理论依据，但对伊水大鲵油的最佳提取和精制条件有待进一步优化。