康從民，王新宇，呂英波

(1.青島科技大學(xué)化工學(xué)院，山東 青島 266042；2.山東建筑大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250101)

鳀魚(yú)是鳀屬(Engraulis)魚(yú)類(lèi)的統(tǒng)稱(chēng)，是一種集群性強(qiáng)、晝夜垂直移動(dòng)明顯的中、上層小型魚(yú)類(lèi)，也是世界上單一漁業(yè)品種產(chǎn)量最高的魚(yú)種，主要分布于南北半球的溫帶水域，我國(guó)的黃海和東海海域含有豐富的鳀魚(yú)資源。鳀魚(yú)富含蛋白質(zhì)，但因其肌肉組織脆弱，離水后極易受損腐爛，鮮銷(xiāo)困難，俗稱(chēng)“爛船丁”。20世紀(jì)80年代以前，鳀魚(yú)資源一直未被大規(guī)模地開(kāi)發(fā)利用，僅僅用作田間肥料或初步加工曬制成咸干食品，其利用價(jià)值相對(duì)較低。近30年來(lái)，魚(yú)粉加工業(yè)快速發(fā)展，有力地刺激了鳀魚(yú)資源的開(kāi)發(fā)。目前，鳀魚(yú)資源已進(jìn)入充分利用階段，捕撈強(qiáng)度已達(dá)到過(guò)飽和程度，但山東、浙江等鳀魚(yú)捕獲加工大省對(duì)鳀魚(yú)的利用主要仍是加工成普通魚(yú)粉作為魚(yú)禽飼料。研究發(fā)現(xiàn)，鳀魚(yú)制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，可以作為功能食品甚至藥品，隨著人們對(duì)健康食品的關(guān)注，鳀魚(yú)的精深加工利用逐漸引起人們的重視，其中利用酶水解加工所得的鳀魚(yú)制品各方面性能都較為優(yōu)越。作者在此重點(diǎn)介紹酶解法在鳀魚(yú)加工利用中的應(yīng)用。

1 鳀魚(yú)制品簡(jiǎn)介

鳀魚(yú)生物制品是以鳀魚(yú)為原料，經(jīng)過(guò)特殊生物發(fā)酵而產(chǎn)生的生物制品。其氨基酸、維生素(A、D、E、B1、B2、B6)及微量元素(鐵、鋅、鈣、鉀、鈉、硒、碘、磷)的含量較高，尤其是其中含有珍貴的?；撬帷?/p>

鳀魚(yú)富含蛋白質(zhì)及脂肪，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高，是制造魚(yú)油及其它制品的優(yōu)良原料，應(yīng)用前景十分廣闊。鳀魚(yú)資源的開(kāi)發(fā)研究已做了許多工作，除了將鳀魚(yú)進(jìn)行蒸煮、壓榨制成優(yōu)質(zhì)的魚(yú)粉外，其進(jìn)一步精煉可以制成保健魚(yú)油、飼料魚(yú)油。鳀魚(yú)提油后的原魚(yú)漿，蛋白質(zhì)含量高、成分全面，肉質(zhì)細(xì)膩嫩滑，骨刺少而軟，可制成各種營(yíng)養(yǎng)豐富的食品，如魚(yú)醬、仿真蝦、貝、蟹等制品。張晉陸等[1]從鳀魚(yú)中提取了高質(zhì)量的EPA、DHA魚(yú)油，同時(shí)將提取魚(yú)油后的魚(yú)漿加工成速凍仿真蝦、蟹等水產(chǎn)品。

1.1 鳀魚(yú)魚(yú)醬油

較早開(kāi)發(fā)的鳀魚(yú)調(diào)味品是發(fā)酵生產(chǎn)魚(yú)醬油[2]。魚(yú)醬油是一種風(fēng)味獨(dú)特的調(diào)味品，傳統(tǒng)生產(chǎn)方法以魚(yú)、蝦等為原料，利用魚(yú)體所含的蛋白酶及其它酶，在多種微生物共同參與下，對(duì)原料魚(yú)中的蛋白質(zhì)、脂肪等成分進(jìn)行發(fā)酵分解、釀制而成，其中鳀魚(yú)體內(nèi)重要的組織蛋白酶L對(duì)水解至關(guān)重要。

1.2 鳀魚(yú)水解蛋白

王長(zhǎng)云等[3]利用枯草桿菌中性蛋白酶制備了鳀魚(yú)蛋白水解物，經(jīng)噴霧干燥后獲得了含蛋白質(zhì)88.26%的水解物制品。劉洋等[4]研究了鳀魚(yú)蛋白水解物對(duì)動(dòng)物的促生長(zhǎng)效果，發(fā)現(xiàn)其飼料效率(FE)、蛋白質(zhì)效率(PER)、凈蛋白效率(NPR)均與乳粉蛋白相近。朱碧英和毋瑾超[5～8]用胃蛋白酶和胰蛋白酶水解鳀魚(yú)并制備了可溶性肽類(lèi)水解物，經(jīng)分析，產(chǎn)品由1.74%的52～58個(gè)氨基酸殘基的長(zhǎng)鏈肽、29.75%的20～41個(gè)氨基酸殘基的中長(zhǎng)肽和50%的2～10個(gè)氨基酸殘基的寡肽組成，還探討了復(fù)合酶制備的鳀魚(yú)水解產(chǎn)物的氨基酸組成以及相對(duì)分子質(zhì)量分布情況，不僅解決了水解產(chǎn)物的苦味問(wèn)題，而且成功開(kāi)發(fā)出鳀魚(yú)可溶性蛋白和魚(yú)油。

2 酶解鳀魚(yú)的研究狀況

當(dāng)前對(duì)酶解鳀魚(yú)的研究主要集中在兩個(gè)方面：(1)酶解條件及其產(chǎn)物的功能特性；(2)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及生理活性。

2.1 酶解條件及其產(chǎn)物功能特性的研究

研究人員[9～13]利用工業(yè)化商品蛋白酶對(duì)海洋蛋白質(zhì)資源的水解工藝條件及其產(chǎn)物的功能特性進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果表明，利用酶解方法降解蛋白質(zhì)制備各類(lèi)活性肽是行之有效的方法。

朱碧英等[5～8，14]用胃蛋白酶、胰蛋白酶水解鳀魚(yú)蛋白制備可溶性肽類(lèi)水解物，水解產(chǎn)物中肽類(lèi)相對(duì)分子量在7400 Da以下，其中相對(duì)分子量6600～7400 Da的占1.74%；相對(duì)分子量2500～5300 Da的占29.75%；相對(duì)分子量在1000 Da以下的占50%。朱碧英等[15]還用高效液相色譜分析了胃蛋白酶、胰蛋白酶復(fù)合水解產(chǎn)物的分子組成，發(fā)現(xiàn)其肽類(lèi)物質(zhì)占96%，游離氨基酸只占4%，而且分子量1000 Da以下的2～8個(gè)氨基酸殘基的寡肽占54%，證明用胃蛋白酶、胰蛋白酶復(fù)合水解可獲得低苦味的寡肽產(chǎn)物。

桿菌類(lèi)蛋白酶是一種非專(zhuān)一性蛋白水解酶[16]，其水解產(chǎn)物中疏水性氨基酸不一定位于肽鏈末端，獲得的苦味肽含量較高，使枯草桿菌蛋白酶水解產(chǎn)物苦味較強(qiáng)。如延長(zhǎng)水解時(shí)間，水解產(chǎn)物則以游離氨基酸為主。汪少蕓等[17]對(duì)復(fù)合風(fēng)味蛋白酶與市售堿性蛋白酶、1398中性蛋白酶進(jìn)行比較，優(yōu)選出工藝用酶，并進(jìn)一步探討酶用量、酶解pH值、酶解溫度和酶解時(shí)間對(duì)水解度的影響，確定最佳工藝條件。結(jié)果表明，復(fù)合風(fēng)味蛋白酶的水解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1398中性蛋白酶和堿性蛋白酶。感官評(píng)定結(jié)果顯示，復(fù)合風(fēng)味蛋白酶的水解產(chǎn)物無(wú)明顯苦味，而隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)和水解率的提高，其它兩種酶水解產(chǎn)物苦味不同程度地增強(qiáng)。因此，確定復(fù)合風(fēng)味蛋白酶為最佳工藝用酶。

陳彥等[18]研究了相關(guān)因素對(duì)各種酶水解的影響，木瓜蛋白酶、中性蛋白酶分別在酶濃度為0.3%、0.7%以及pH值為6.5、溫度為55℃、水解時(shí)間為4 h的條件下達(dá)到最佳的適度水解效果；胰蛋白酶單酶水解的最佳條件為：酶濃度0.7%、pH值7.5、溫度45℃、水解時(shí)間3 h。

此外，Siringan等[19]對(duì)鳀魚(yú)體內(nèi)胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的水解作用進(jìn)行了比較研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鳀魚(yú)自身的這兩種酶水解蛋白活性很高。鑒于其優(yōu)良的理化性質(zhì)，人們對(duì)這兩種酶進(jìn)行進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)，從分子量、水解氨基酸組成以及水解肽活性方面分析，胰凝乳蛋白酶的性質(zhì)更穩(wěn)定、活性更高。

2.2 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及生理活性研究

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)魚(yú)類(lèi)資源的加工利用研究已突破開(kāi)發(fā)為食品的范圍，研究熱點(diǎn)轉(zhuǎn)向這些加工產(chǎn)品對(duì)生物體的調(diào)節(jié)、保健作用。鳀魚(yú)油中含有大量的二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸，食用后可有效降低血清膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白的含量，對(duì)預(yù)防腫瘤及高血壓等心血管疾病效果顯著。

Shukla等[20]研究了魚(yú)蛋白對(duì)膽固醇和三?；视痛x的影響，發(fā)現(xiàn)魚(yú)蛋白對(duì)動(dòng)物血漿和肝脂質(zhì)有多方面的影響，至少肝臟中參與脂質(zhì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡的基因表達(dá)的改變參與了這種影響。

近幾年國(guó)內(nèi)也開(kāi)始注重對(duì)魚(yú)類(lèi)生物制品的保健功能研究。張永奎等[21，22]分別對(duì)鳀魚(yú)醬油的降血糖作用進(jìn)行了模型動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究，發(fā)現(xiàn)服用鳀魚(yú)醬油一個(gè)月后，空腹血糖明顯下降，服用前后，血壓、肝功能等各項(xiàng)指標(biāo)無(wú)明顯變化，也無(wú)明顯的不良反應(yīng)。洪詠平等[23]、Hoyle[24]以鳀魚(yú)發(fā)酵制品飼喂高血脂大鼠，考察鳀魚(yú)發(fā)酵制品對(duì)高血脂大鼠血脂水平的影響，結(jié)果表明，鳀魚(yú)發(fā)酵制品可顯著降低大鼠血清中膽固醇、甘油三酯水平，提高血清中高密度脂蛋白膽固醇的含量，對(duì)高血脂大鼠具有明顯的血脂調(diào)節(jié)作用。

鳀魚(yú)酶解物含有20種氨基酸，其中必需氨基酸含量豐富，占總氨基酸的38%；此外還含有較多的賴(lài)氨酸(Lys)和一定量的牛磺酸(Tau)。肽譜分析表明，鳀魚(yú)酶解物中含有多肽混合物，其中96.11%多肽的相對(duì)分子質(zhì)量在6900～4600 Da之間，小于2200 Da的小肽分子占31.9%。大量研究表明，小腸粘膜細(xì)胞能直接吸收2～10個(gè)氨基酸的小肽進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，參與機(jī)體代謝循環(huán)，促進(jìn)體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。小肽(2～9肽)類(lèi)在人體代謝中具有重要的生理功能，如酪蛋白磷酸具有在動(dòng)物體內(nèi)促進(jìn)鈣質(zhì)吸收、大豆肽具有明顯降血脂作用、沙丁魚(yú)蛋白酶解肽有降血壓的能力[25，26]。許多具有免疫活性、抗高血壓和促進(jìn)生長(zhǎng)功能的寡肽，多源于食物蛋白質(zhì)經(jīng)特定蛋白酶水解獲得，食用后可避免腸道酶的水解消化，進(jìn)入小腸吸收。鳀魚(yú)酶解物中8肽以下的短肽占50%以上，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明其降低高脂大鼠血清TG和TC作用顯著[27]。但對(duì)其降血脂機(jī)制和途徑仍不清楚，有待進(jìn)一步研究。

鳀魚(yú)酶解物中另有較高含量的牛磺酸(Tau)，體現(xiàn)出海洋生物的特色。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[28，29]，牛磺酸具有廣泛的藥理作用，如抗菌解毒、強(qiáng)心降壓、保肝利膽等，長(zhǎng)期食用能起到預(yù)防和治療感冒、扁桃體炎、糖尿病和支氣管炎等作用；因此酶解產(chǎn)物不僅能用作蛋白質(zhì)補(bǔ)劑以平衡人體營(yíng)養(yǎng)，甚至可用作功能食品，起著預(yù)防和輔助治療的作用。

3 應(yīng)用前景及展望

海洋蛋白質(zhì)資源的品質(zhì)極高，所含氨基酸比值與人體肌肉成分極為接近，吸收利用率高，向海洋索取食物、功能蛋白和特殊活性物質(zhì)已成為世界各沿海國(guó)家海洋開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

在國(guó)內(nèi)，對(duì)鳀魚(yú)資源的深度利用逐漸成為焦點(diǎn)，一些學(xué)者對(duì)國(guó)內(nèi)鳀魚(yú)資源的分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并就如何合理利用鳀魚(yú)資源提出了不少合理化建議[30]。在國(guó)外，鳀魚(yú)分布相對(duì)較少，研究主要集中在鳀魚(yú)資源的統(tǒng)計(jì)分析與保護(hù)，并對(duì)鳀魚(yú)的加工特性進(jìn)行可行性分析，但對(duì)鳀魚(yú)的深度開(kāi)發(fā)研究較少。

隨著高脂血癥病人的不斷增加，以及人們對(duì)其危害性認(rèn)識(shí)的提高，對(duì)具有輔助降血脂功能食品的需求不斷擴(kuò)大。鳀魚(yú)發(fā)酵液含有豐富的牛磺酸、多不飽和脂肪酸等具有輔助降血脂功能的活性物質(zhì)，分析鳀魚(yú)發(fā)酵液中具有輔助降血脂活性物質(zhì)的含量，評(píng)價(jià)鳀魚(yú)發(fā)酵液輔助降血脂效果，將為鳀魚(yú)發(fā)酵液輔助降血脂功能食品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)及應(yīng)用前景。

鳀魚(yú)短肽類(lèi)可溶性蛋白質(zhì)產(chǎn)品中的必需氨基酸含量高，比例平衡。同時(shí)，由于其平均相對(duì)分子質(zhì)量低，易于消化吸收，有利于機(jī)體的代謝及生長(zhǎng)，因而非常適合老人和小孩食用，可開(kāi)發(fā)為嬰兒代乳粉或食品營(yíng)養(yǎng)添加劑，還可以制成各類(lèi)保健口服液，是一種新穎的食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。經(jīng)氣相色譜分析，通過(guò)特殊工藝精制后鳀魚(yú)魚(yú)油的不飽和度高達(dá)72%，其中EPA、DHA總含量達(dá)29.197%，特別是具有抑制血小板聚集、降低血脂、防治心血管病的EPA的含量高達(dá)16.198%，與市售的美國(guó)阿拉斯加深海魚(yú)油含量接近，在醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的開(kāi)發(fā)前景[31～33]。

對(duì)海產(chǎn)低值魚(yú)類(lèi)及魚(yú)加工下腳蛋白料進(jìn)行適度、合理的水解處理，可獲得更具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用價(jià)值的水解液，有利于魚(yú)蛋白新產(chǎn)品的制備。但如何通過(guò)恰當(dāng)和有效的水解工藝去獲得利用價(jià)值高、后續(xù)處理簡(jiǎn)單的水解液，還有待進(jìn)一步的深入研究。提高資源的精深加工程度、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高值化是未來(lái)海洋蛋白資源也是鳀魚(yú)資源利用研究發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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