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程 波 张小雨 黄 武 户业丽 吕 中 张玉容 蓝泽桥
摘 要 试验采用胃蛋白酶加木瓜蛋白酶双酶水解法制备人工养殖鲟鱼皮蛋白粉并对鲟鱼皮蛋白粉的营养成分进行了综合分析。结果表明：鲟鱼皮蛋白粉的水分平均含量0.98%、灰分含量2.47%、总脂肪的平均含量0.80%、总糖含量0.50%、粗蛋白含量98.75%、纯蛋白含量46.22%；含有丰富的氨基酸,其中必需氨基酸占氨基酸总量的15.78%，蛋白质营养价值高；矿物质含量较丰富，特别是钙元素和硒元素的含量，分别达到了2.7×104和0.37 mg/kg。
关键词 鲟鱼；鱼皮；酶法；营养成分；氨基酸
中图分类号 S816.4
随着经济的发展和人民生活水平的提高,食品工业和养殖业规模不断扩大,使得市场对蛋白质原料需求不断上升[1]。目前我国蛋白质饲料资源紧缺，每年全国蛋白饲料产量不能满足需求,仍依赖进口[2]。因此,充分利用现有的废弃蛋白资源和开发新的蛋白资源成为饲料工业的研究热点。鲟鱼皮是鲟鱼加工后的副产物，其营养价值与鱼肉接近,含有丰富的蛋白质和矿质[3]。本试验选取最佳工艺条件,利用酶法水解鲟鱼皮得到鲟鱼皮蛋白粉[4],并对鲟鱼皮蛋白粉进行了营养分析和评价。试验发现鲟鱼皮蛋白粉不但蛋白质含量较高,而且氨基酸成分多样均衡,还含有多种矿质成分,是良好的蛋白质来源。因此,鲟鱼皮蛋白粉可作为一种新的优质蛋白质源。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
施氏鲟鱼皮由湖北天峡鲟业有限公司提供,取体长1.3~1.5 m，体重47.5~54 kg的成体施氏鲟鱼3尾，将鱼皮洗净剪碎成2 mm×2 mm小块备用。
1.2 试验方法
1.2.1 人工养殖鲟鱼皮制备蛋白粉的工艺流程
原料预处理→匀浆→ 酶解→灭酶→减压抽滤→鱼蛋白水解液→冷冻干燥，得白色或淡黄色鲟鱼皮蛋白粉。
1.2.2 酶解鲟鱼皮制备蛋白粉的工艺条件
采用胃蛋白酶加木瓜蛋白酶复合酶[4],鲟鱼皮/水（m/V）为1：3，在水解条件为温度37、50 ℃、酶用量3 000 U/g、最适pH值分别为2.5和6.5下共水解5 h,制得酶解鲟鱼皮蛋白粉。
1.3 营养成分的测定
1.3.1 一般营养成分检测
依据GB5009.3—85[5]，105 ℃常压干燥法测水分；依据GB5009.4—85[6],550℃高温灼烧法测灰分;依据GB5009.6—85[7],索氏抽提法测粗脂肪;依据GB5009.7—85[8],高锰酸钾滴定法测总糖；依据GB/T5009.5—2003[9],采用微量凯氏定氮法测定粗蛋白和纯蛋白(采用三氯醋酸抽提法去除非蛋白氮[10])。
1.3.2 蛋白质的氨基酸组成分析
依据GB/T5009.124—2003[11]，样品经6mol/l HCl水解后，采用日立L-8800氨基酸自动分析仪测定氨基酸组成及含量。
1.3.3 无机离子测定
依据ICP[12]法，样品经灰化后定容，用IRIS Advantage ICP测定无机矿物元素的含量。
1.3.4 蛋白质营养价值的化学评价
采用1985年FAO/WHO推荐的蛋白质模式为标准，计算出施氏鲟鱼皮蛋白粉的氨基酸评分[13]。
氨基酸评分（％）＝被测蛋白质每克蛋白质中氨基酸含量（mg）/理想模式或参考蛋白质中每克蛋白质中氨基酸含量（mg）×100。
1.3.5 重金属元素的测定
依据GB/T 5009.12—2003[14]，采用原子吸收光谱法测定铅含量；依据GB/T 5009.11—2003[15]，采用银盐法测定砷含量；依据GB/T 5009.17—2003[16]，采用二硫腙比色法测定汞含量。
2 试验结果
2.1 一般营养成分分析（见表1）
从表1可以看出，由鲟鱼鱼皮酶解制得的蛋白粉总脂肪的平均含量为0.80%，总糖含量为0.50%，灰分含量2.47%，粗蛋白含量为98.75%，纯蛋白含量为46.22%。表明人工养殖鲟鱼鱼皮酶解蛋白粉具有蛋白含量高, 同时具有低脂、低糖的特点,可开发为优质饲料或蛋白营养品。由于本次制备的鱼皮酶解蛋白粉的前处理包含脱脂工艺，所以脂肪含量较低。脂肪在保持口感和风味方面是有一定作用，所以可不使用脱脂工艺，保留一定脂肪含量,制得全脂鱼皮酶解蛋白粉。
2.2 蛋白粉的氨基酸组成分析
鲟鱼皮酶解蛋白粉的氨基酸组成见表2。其中必需氨基酸含量与饲料中氨基酸含量的国家标准比较见表3，鲟鱼皮酶解蛋白粉中各种氨基酸的氨基酸评分见表4。
由表2可知，蛋白粉中18种氨基酸总量占粗蛋白含量的77.27%，其中含有15.78%的人体必需氨基酸。皮中含大量胶原蛋白，因此蛋白粉中甘氨酸、脯氨酸含量较高，分别占氨基酸总量的26.88%、13.86%。另外甘氨酸是呈味氨基酸，加上谷氨酸、丙氨酸，呈味氨基酸总含量达51.48%。可见鲟鱼鱼皮酶解蛋白粉含有丰富多样的氨基酸，不仅营养丰富，还可增加饲料或营养品的风味，用于开发饲料添加剂或调味品。
表3可以看出，蛋白粉中各必需氨基酸的含量是动物维持和生长饲料中国家标准值的2~15倍，可用于作为高档的饲料添加剂或复配后直接作为饲料。
表4结论表明，鲟鱼皮酶解蛋白粉中氨基酸模式与FAO标准比较,两者较为接近,其中第一限制性氨基酸为色氨酸,含量为5.40 mg/g,氨基酸评分为54。但赖氨酸和苏氨酸含量高达68.60 和45.4 mg/g,赖氨酸含量高可补充主食如大米、小麦中赖氨酸不足，提高蛋白粉作为食品在营养学上的意义。同时,苏氨酸常为肉骨粉(MBM)的限制氨基酸,为灭活部分朊粒蛋白,欧洲联盟要求MBM必须在3个大气压、133 ℃下加工20 min,经研究这种加工会对赖氨酸和苏氨酸等的消化率造成相当程度的损坏[17],这是肉骨类饲料的缺陷,如果将鲟鱼皮酶解蛋白粉和肉骨类饲料复配,赖氨酸和丝氨酸的高含量可在一定程度上减少这种损坏,提高饲料的质量。
2.3 无机矿物元素分析（见表5）
由表5可知，鱼皮酶解蛋白粉含有丰富的矿质元素， 常量元素K、Ca含量较高，特别是Ca元素含量达2.7×104 mg/kg,，同时蛋白粉中微量元素锌、锰、硒等元素也有一定含量，特别是Se含量达0.37 mg/kg，且同鲟鱼鱼皮原来的无机质含量相比，酶解过程中其它元素均有或多或少的损失，只有Se没有损失，还更多的富集了，这有望进一步开发出富硒的饲料或食品。
2.4 重金属元素的分析（见表6）
由表6可见，同国家标准相比，铅、砷、汞的含量均大大低于国标，可见鱼皮酶解蛋白粉可作为安全可靠的饲料或营养品的原料。
3 结论
用双酶法经冷冻干燥制得鲟鱼鱼皮酶解蛋白粉,蛋白质丰富,低脂低糖,其总脂肪的平均含量为0.80%,总糖含量为0.50%,粗蛋白含量为98.75%；蛋白粉中蛋白质模式与FAO标准较为接近，其中第一限制性氨基酸为色氨酸，含量为5.40 mg/g,氨基酸评分为54，但赖氨酸和苏氨酸含量高达68.60和122.00 mg/g；同时鱼皮酶解蛋白粉还含有的较多的矿物元素，Ca元素含量达2.7×104 mg/kg,，同时蛋白粉中含有一定量的微量元素锌、锰、硒等，特别是Se含量达0.37 mg/kg；而重金属元素的含量远远低于同类国标。因此鲟鱼鱼皮酶解蛋白粉适宜作为优质的饲料添加剂或开发为富硒的蛋白营养品。
参考文献
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（编辑：徐世良，）
程波，武汉工程大学化工与制药学院,讲师,430074,武汉。
张小雨、黄武、张玉容，单位及通讯地址同第一作者。
户业丽，绿色化工工程省部共建教育部重点实验室。
吕中，湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室。
蓝泽桥，湖北天峡鲟业有限公司。
收稿日期：2008-12-08
★ 2007年武汉工程大学湖北省基础化学示范中心资助
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