南極磷蝦蛋白質(zhì)新食品原料

1、南極磷蝦蛋白質(zhì)食品原料南極磷蝦分布在南大洋南極輻合區(qū)以南的南極海疆，是生活在高緯低溫環(huán)境下的冷水性蝦類。成蝦體長 46 cm，個體質(zhì)量 1 g 左右，其中頭部占 44%46%，蝦體占 54%56%，屬小型蝦類。南極磷蝦含有蛋白質(zhì) 11.9%15.4%，肌肉鮮樣粗蛋白含量為16.31%。南極磷蝦蛋白質(zhì)含有全部 8 種人體必需氨基酸，人體必需氨基酸的總量為212.1mg/g 蛋白質(zhì)。南極磷蝦肌肉中氨基酸總量高達干重的 57.21%， 其中賴氨酸含量高于虎紋蝦和金槍魚。爭辯說明，南極磷蝦蛋白質(zhì)的生物效價高于其它肉類蛋白質(zhì)和牛乳蛋白質(zhì)，南極磷蝦因其較高的蛋白含量和較好的生物效價使其具有極好的潛在利用價

2、值。南極磷蝦的年可捕量在 0.6-1 億噸左右，資源量巨大且具有良好的持續(xù)性。對于我國這樣一個人口基數(shù)不斷增加、海洋生物資源相對貧乏的大國，獲得高質(zhì)量且產(chǎn)量穩(wěn)定、可持續(xù)的水產(chǎn)蛋白資源，于國家糧食安全戰(zhàn)略和國民食品的蛋白構(gòu)成優(yōu)化尤其重要。因此，實現(xiàn)對南極磷蝦蛋白資源的高效利用，對我國具有重要的現(xiàn)實和戰(zhàn)略意義。其中，從為食品工業(yè)供血的原料角度動身，成功開發(fā)一系列南極磷蝦蛋白質(zhì)食品原料，對于南極磷蝦蛋白食品的產(chǎn)業(yè)化以及南極磷蝦蛋白資源的高效利用具有根底性和支撐性作用。然而，盡管南極磷蝦資源豐富，但其蛋白制品尚未實現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化。其緣由在于：首先，南極磷蝦含有高活性的蛋白酶和相對較高濃度的水溶性蛋白

3、，導(dǎo)致利用魚糜生產(chǎn)類似工藝提取南極磷蝦蛋白的產(chǎn)出率較低，從本錢方面延滯了南極磷蝦蛋白的商業(yè)化；其次，南極磷蝦受蝦皮中含極高含量的氟，簡潔向肌肉產(chǎn)生遷移，受此影響南極磷蝦肉通常含有超過人體安全攝入標(biāo)準(zhǔn)的氟，所以南極磷蝦肉通常需要經(jīng)過脫氟才能利用。南極磷蝦蛋白原料及制品的開發(fā)存在諸多困難，但世界各主要相 關(guān)國家始終開展南極磷蝦的加工和磷蝦蛋白資源利用的爭辯，并取得 進展?，F(xiàn)從南極磷蝦蛋白自溶特點、蛋白質(zhì)提取、氟的脫除、蛋白制品等方面，對南極磷蝦蛋白質(zhì)食品原料的爭辯進展和趨勢進展描述。一、 南極磷蝦的自溶南極磷蝦的體內(nèi)含有活性很強的酶 , 磷蝦死后由于體內(nèi)酶抑制系統(tǒng)活性的減弱，這些酶在會馬上將體內(nèi)組

4、織進展分解，導(dǎo)致其因自溶而變質(zhì)腐爛。因此，南極磷蝦被捕獲后須馬上進展加工。假設(shè)捕獲到的磷蝦是作為人的食品,那么在磷蝦被捕獲后的3 小時內(nèi)必需加工完畢；假設(shè)是作動物餌料,則必需在 10 小時內(nèi)加工完畢。否則應(yīng)馬上冷凍在-20以下的低溫冷庫中。自溶機理南極磷蝦含豐富的內(nèi)源酶，除局部為內(nèi)源糖酶和內(nèi)源酯酶外，作用尤其顯著的是內(nèi)源蛋白酶系統(tǒng)。據(jù)報道，南極磷蝦蛋白酶主要包括8 種蛋白自溶酶：三種絲氨酸類胰蛋白酶TL I，TL II，TL III，一種絲氨酸類胰凝乳蛋白酶CL，以及兩種羧肽酶 ACPA I 和CPA II，兩種羧肽酶BCPB I 和 CPB II。南極磷蝦蛋白酶TL I 具有外切酶和內(nèi)切酶的

5、活性，TL II 和TL III 是典型的內(nèi)切酶，CPA 和CPB具有外切酶活性；南極磷蝦體內(nèi)的內(nèi)切酶和外切酶的比例適宜，可以快速、完全地降解各種蛋白質(zhì)；以纖維狀蛋白和酪蛋白為底物，南極磷蝦蛋白酶比胰蛋白酶具有更高的活性；在37和 1-3下，南極磷蝦類胰蛋白酶TL 的活性分別約是牛胰蛋白酶的 12 倍和 60 倍，TL II 具有胰蛋白酶和羧肽酶的雙重活性。南極磷蝦自溶酶中起著主導(dǎo)作用類胰凝乳蛋白酶，其活性約占自溶酶活性的 40。南極磷蝦自溶酶的一個顯著特性是在 0以下仍舊能夠水解蛋白，因此不利于磷蝦的凍藏。自溶對南極磷蝦蛋白質(zhì)加工利用的影響鑒于南極磷蝦自溶特征，對加工過程中的溫度把握和節(jié)奏把

6、握也具有更嚴(yán)格的要求。假設(shè)是船上加工，南極磷蝦需要在船上捕撈后馬上加工，如日本和波蘭最早進展船上滾筒脫殼加工南極磷蝦仁，之后進展快速冷凍處理，獲得的去殼后的南極磷蝦蝦仁是最易被人們承受和最有價值的磷蝦產(chǎn)品。上海海洋大學(xué)制造一種船上南極磷蝦蝦糜的生產(chǎn)工藝：南極磷蝦采肉后，經(jīng)過2 次漂洗，脫水，添加抗凍劑后，經(jīng)速凍后貯藏于-24成為南極磷蝦冷凍蝦糜。假設(shè)是陸地加工，則需要從解凍開頭全程的低溫把握，并盡量加快節(jié)奏、縮短加工時間，以防止和減緩蛋白自溶。如承受微波解凍或流淌水解凍冷凍南極磷蝦、在加工過程中把握水溫及環(huán)境溫度不超過4等，能較好的把握自溶給加工帶來的不利影響。自溶在南極磷蝦蛋白制品加工中的利

7、用利用內(nèi)源酶的作用使南極磷蝦自溶，對自溶液進展深加工，可獲得高值化的產(chǎn)品。如國內(nèi)學(xué)者進展南極磷蝦自溶的爭辯：利用自溶液制備 ACE 抑制活性多肽和海鮮調(diào)味料；利用南極磷蝦的二次自溶技術(shù)，爭辯制備高氨基酸態(tài)氮南極磷蝦醬油基料。二、 南極磷蝦蛋白質(zhì)的提取目前，阻礙陸上南極磷蝦蛋白制品產(chǎn)業(yè)化的核心問題之一，即南極磷蝦蛋白質(zhì)的提取。由于含有高活性的蛋白酶和相對較高濃度的水溶性蛋白，導(dǎo)致南極磷蝦按傳統(tǒng)魚糜加工工藝生產(chǎn)時，其蛋白提取率較低。但國內(nèi)外爭辯人員仍通過對不同工藝的爭辯，實現(xiàn)了南極磷蝦蛋白制備和得率的提高。堿溶酸沉法提取南極磷蝦蛋白Chen 等利用等電點溶解/沉淀技術(shù)從南極磷蝦中回收功能性蛋白質(zhì)，

8、Gigliotti 等對該方法回收的磷蝦蛋白質(zhì)進展了雄性小白鼠試驗， 覺察其消化率、生物效價、凈蛋白利用率等指標(biāo)與酪蛋白沒有顯著差 異，認(rèn)為回收的蛋白質(zhì)是一種適合給成人或嬰幼兒設(shè)計食品的高質(zhì)量 蛋白質(zhì)；王靈昭承受堿溶酸沉法使磷蝦蛋白全部溶解后又沉淀的方式， 并使用酸法脫氟，實現(xiàn)了 52.68%的蛋白回收率，制備的低氟南極磷蝦蛋白質(zhì)基料的氟含量低于 2mg/kg，含有 66.96%以干基計的粗蛋白和 33.01%以干基計的總脂。日照海大博遠海洋生物科技在堿提酸沉提取分別蛋白的根底上，承受超聲關(guān)心的方法，對 南極磷蝦分別蛋白的提取工藝進展優(yōu)化，具有提取時間短，生產(chǎn)本錢 低的優(yōu)點。改進式魚糜生產(chǎn)工藝

9、提取南極磷蝦蛋白傳統(tǒng)的魚糜生產(chǎn)工藝提取南極磷蝦蛋白的得率較低，但其可操作性強、適宜產(chǎn)業(yè)化，因而局部爭辯人員通過改進魚糜生產(chǎn)工藝實現(xiàn)南極磷蝦蛋白得率的提升，為工業(yè)生產(chǎn)供給有價值的參考。中國水產(chǎn)科學(xué)爭辯院漁業(yè)機械儀器爭辯所制造一種南極磷蝦蝦糜的制取方法，通過采肉、精采、攪拌分別、精濾，噴淋等工序，不但顯著提高了產(chǎn)品的口感，同時去除了大局部的蝦眼，利用較少的工序完成高品質(zhì)蝦糜的制取，避開了屢次漂洗加工中蝦肉的損失，提高了成品率。熟化工藝制備南極磷蝦肉養(yǎng)分基料浙江工商大學(xué)制造了一種南極磷蝦肉養(yǎng)分基料的制備方法：以南極磷蝦為原料，經(jīng)室溫解凍、采肉、高壓蒸柜蒸煮、冷卻、擠壓瀝干、低溫真空枯燥、粉碎過篩，所

10、得南極磷蝦肉養(yǎng)分基料水分含量8%， 粗蛋白含量60%，總氟含量小于未經(jīng)脫殼處理的同類南極磷蝦。其能用于制備多種功能性食品或保健品，例如蛋白制品、肽制品、蝦油制品、自然蝦青素制品、南極磷蝦風(fēng)味調(diào)味制品。自溶結(jié)合噴霧枯燥法制備低氟南極磷蝦蛋白基料大連工業(yè)大學(xué)開發(fā)一種低氟南極磷蝦蛋白基料的制備方法：原料勻漿、低溫自溶、加水后攪拌浸提、離心分別、上層液通過調(diào)整 pH 值酸性或者加熱沉淀、離心、沉淀噴霧枯燥，獲得南極磷蝦蛋白質(zhì)基料。能使蛋白質(zhì)回收率達 4651，脂肪回收率達 5460。產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量為 7078g/100g 干基，脂肪含量為 2531g/100g 干基，氟含量低于 1.5ug/g 干基

11、。酶解法制備南極磷蝦水解蛋白質(zhì)粉上海市水產(chǎn)爭辯所制造一種低氟南極磷蝦水解蛋白質(zhì)粉的制備。其工藝方法特征：南極磷蝦絞碎加水混合、高溫蒸煮、降溫酶解、滅酶、過濾去雜、納濾膜脫水、加椰殼活性炭、加熱攪拌、過濾去椰殼活性炭、加去離子水稀釋水解蛋白液、納濾膜脫水、參加椰殼活性炭、加熱攪拌、過濾去椰殼活性炭、真空濃縮、噴霧枯燥制成蛋白質(zhì)干粉。三、南極磷蝦中氟的脫除氟的雙閾值特點氟是人體所必需的微量元素之一，也是一種雙閾值元素。氟在人體內(nèi)含量雖微，但其作用簡單且影響大。當(dāng)人體攝氟量偏低時, 會使人發(fā)育減慢、體重輕、齲齒, 并影響到神經(jīng)、甲狀旁腺及生殖系統(tǒng)； 當(dāng)偏高時，人體鈣磷代謝平衡受到破壞，使膽堿脂酶、烯

12、醇化酶、骨磷化酶等活性受抑，甚至滅活。人體蓄存氟過量導(dǎo)致氟中毒后的主要病癥為牙齒變黃、變黑、腿呈 X 型或 O 型、躬腰駝背或者手臂只能彎不能伸等，輕者造成氟斑牙，重者消滅氟骨癥，甚至完全喪失勞動和生活自理力量，且氟中毒一旦患上即永久成疾，藥物只能減緩病情。通常人體日需氟的 1/3 來自食物，2/3 來自飲水。我國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2022 中氟的限量是 1.0 mg/kg，我國食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)GB2762-2022 規(guī)定淡水魚中氟的限量是 2.0 mg/kg。南極磷蝦中的氟氟在整只磷蝦中達干重的 1300-2400 ppm，在磷蝦肌肉達干重的570ppm。我國學(xué)者相關(guān)爭辯說

13、明，氟在整只磷蝦中是 11021432g/g干重，在磷蝦蝦殼中是 38284278g/g 干重，在磷蝦肌肉中是 178285 g/g 干重。因此，磷蝦中的氟主要存在于蝦殼中。雖然磷蝦肌肉的氟含量相對低些，但磷蝦死后其甲殼的氟會很快向肌肉遷移，滲透到蝦肉內(nèi)，因此具備加工力量的捕撈船上，磷蝦被漁獲后必需馬上進展脫殼處理。南極磷蝦中氟的脫除方法國內(nèi)外尚未建立南極磷蝦蛋白制品中氟的限量標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)相關(guān)爭辯一般參考我國食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn) GB2762-2022 所規(guī)定的淡水魚中 2.0 mg/kg 的氟的限量值。鑒于南極磷蝦蛋白中的氟含量遠超過人體安全攝入標(biāo)準(zhǔn)，在其綜合開發(fā)利用的過程中必需考慮其含有的氟

14、對人體安康的潛在危害。因此，南極磷蝦深加工過程中氟的脫除是開發(fā)安全高值的磷蝦產(chǎn)品所必需的。國內(nèi)外針對南極磷蝦中氟的脫除進展了一系列方法爭辯，在目前的爭辯中，多數(shù)是針對磷蝦勻漿物或粉碎磷蝦肉中氟的脫離。酸法脫氟Bykowski 等的爭辯說明，檸檬酸處理磷蝦勻漿物可以脫除其中96%的氟，對產(chǎn)品品質(zhì)的影響較?。粰幟仕崽幚淼姆鬯榱孜r肉可以脫除其 90%的氟，但是會損傷產(chǎn)品的組織特性、風(fēng)味和水合力量。Tenuta-Filho 報道了有機酸萃取結(jié)合水沖洗的方法可以脫除磷蝦蛋白濃縮物KPC中 99%的氟，使 KPC 的氟含量到達 5-21ppm；王靈昭將南極磷蝦冷凍、粉碎、堿性條件下提取蛋白質(zhì)、酸性條件下沉

15、淀分別蛋白質(zhì)，對沉淀蛋白質(zhì)調(diào)酸脫氟，制得了氟含量低于2ug/g 濕基的南極磷蝦蛋白質(zhì)基料。馬偉等制造了一種制備低氟南極磷蝦粉的方法。其特征是首先將南極磷蝦清洗，粉碎打漿，過濾除去固體雜質(zhì)， 得到的南極磷蝦勻漿液，用強酸調(diào)酸，然后進展減壓蒸發(fā)。該方法能夠制備含氟低于 2mg/kg 的磷蝦粉，蝦粉收率大于 90。氟化鈣沉淀法脫氟利用生石灰降低南極磷蝦酶解液中氟含量的方法。該方法承受生石灰降低南極磷蝦酶解液的氟含量，降氟后可以簡潔地將生成物和剩余生石灰去除。氯化鈣法脫氟原理與之全都。電極富集氟法Kim 等制造了一種電極富集氟的方法來降低磷蝦粉中的氟含量： 不去殼或去殼的凍干磷蝦粉加十倍體積的蒸餾水，

16、經(jīng)電極富集處理120min 后，氟含量分別降至 95ppm 和 15ppm，分別降低了 68.4和78%。生物脫氟法李紅艷在氯化鈣法脫氟的根底上，查找到一種生物脫氟劑，能夠高效的脫除磷蝦酶解液中剩余的氟，打破了氯化鈣法脫氟極限為2030mg/kg 的限制，將酶解液中的氟含量成功降低至 2mg/kg 以下， 并且此過程中對酶解液的養(yǎng)分成分影響較小。其它方法其它用于南極磷蝦蛋白基質(zhì)或酶解液脫氟的方法，有納濾技術(shù)、電滲析法等。有的爭辯人員將離子膜電解結(jié)合電滲法脫除氟離子，制得低氟蝦肉。四、南極磷蝦蛋白制品日本較早開頭對磷蝦進展綜合利用，在生產(chǎn)高品質(zhì)蝦仁的同時， 用剩下的廢料生產(chǎn)養(yǎng)殖餌料，并從廢水中回

17、收蛋白質(zhì)。磷蝦產(chǎn)品主要有磷蝦仁、磷蝦糕、磷蝦醬、磷蝦罐頭、濃縮磷蝦蛋白、磷蝦干、油炸磷蝦、磷蝦粉和磷蝦快餐品等。俄羅斯從前蘇聯(lián)時代就已利用磷蝦加工蝦醬，生產(chǎn)蝦肉和蛋白質(zhì)制品進入21 世紀(jì)后國外對磷蝦的深加工取得長足進展。磷蝦油、酶、磷脂、蝦青素、肽提取技術(shù)的成功， 使磷蝦由初級的食用及深加工養(yǎng)殖飼料進一步向高附加值產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。已經(jīng)得到進展并具有良好市場前景的蛋白制品根本可分為以下幾種。南極磷蝦蝦糜類產(chǎn)品日本相關(guān)科技人員在一項長期爭辯中 1977-1993，實現(xiàn)了兩種南極磷蝦糜的開發(fā)，即品質(zhì)穩(wěn)定的高質(zhì)量磷蝦糜糊膏，其含有水溶性蛋白、礦物質(zhì)、氨基酸、纖維素、油脂等，呈粉紅色中略帶乳白色， 松軟且具蟹

18、、蝦鮮美味，毫無腥臭味，通過向魚醬中進展添加，以表達南極磷蝦在色澤、風(fēng)味和養(yǎng)分成分上的優(yōu)勢，可制成風(fēng)味獨特的產(chǎn)品。從而實現(xiàn)了南極磷蝦蛋白的高值化利用；我國一些企業(yè)以南極磷蝦糜為原料，開發(fā)并推出了南極磷蝦腸等蛋白制品，在表達蝦肉風(fēng)味的同時，較好的保存了南極磷蝦的養(yǎng)分成分。我國局部爭辯人員將南極磷蝦肉糜參加到斬拌后的冷凍魚糜中， 經(jīng)斬拌、調(diào)味、成型制得南極磷蝦風(fēng)味復(fù)合蝦糜制品。南極磷蝦蛋白調(diào)味料南極磷品的開發(fā)被認(rèn)為是南極磷蝦蛋白高效利用的有效途徑。南極磷蝦體內(nèi)有活性較高的內(nèi)源酶，因而導(dǎo)致其在特定條件下的自溶。自溶作用既可以通過對內(nèi)源酶活性把握而抑制，又可以通過促進內(nèi)源酶活性來改善食品原料的風(fēng)味。在

19、利用組織快速自溶技術(shù)進展工藝條件優(yōu)化時，要依據(jù)內(nèi)源酶的特點，單獨使用或聯(lián)合使用其中的有利因素，以期獲得良好風(fēng)味的酶解產(chǎn)品。任艷在爭辯南極磷蝦自溶水解工藝的根底上，通過優(yōu)化酶解條件， 探究了不同蛋白酶酶解南極磷蝦制備海鮮調(diào)味料；王靈昭承受二次技 術(shù)實現(xiàn)南極磷蝦自溶液的氨基酸態(tài)氮含量到達 0.951 g/100mL，高于 國家標(biāo)準(zhǔn)釀造醬油GB18186-2022 對低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油特級品的要求，且二次自溶技術(shù)具有蛋白質(zhì)利用率提高大、工序簡潔、設(shè)備投入小、生產(chǎn)周期短、自溶液的氨基酸氮含量高的優(yōu)點，能夠制備高氨基酸態(tài)氮蝦醬油基料。山東建筑大學(xué)以南極磷蝦為原料，制造一種混合固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)復(fù)合調(diào)味汁的方法，將兩種米曲霉和一種黑曲霉分別經(jīng)斜面培育、三角瓶擴大培育和曲盒擴大培育后的曲種再經(jīng)共同培育后得到生產(chǎn)曲料， 然后再參加食鹽水、麥芽根及生香活性酵母復(fù)合發(fā)酵后，經(jīng)后處理得到產(chǎn)品。所生產(chǎn)的復(fù)合調(diào)味汁體態(tài)圓滿，色澤棕紅，醬香濃郁，蝦鮮風(fēng)味突出，鮮香厚重長久，總氨基酸 8550-8600mg/100g，必需氨基酸3200-3250mg/100g ， 牛 磺 酸 450-480mg/100g ， 呈 味 核 苷 酸45-50mg/100g。南極磷蝦活