海洋生物资源高值化利用(精)

水产品加工

与

海洋生物资源高值化利用

中国海洋大学曾名勇水产品加工食用与非食用加工食用加工:腌、干、熏、冷冻、罐头、鱼糜、仿生食品、调味制品等非食用加工：药品，化工制品，工艺美术制品，建筑材料等海洋生物资源高值化利用低值海洋生物及水产品加工废弃物的高值化利用利用高新技术改造和提升传统水产加工品的价值高新技术

●生物技术●膜工程技术●高压技术●气调保鲜技术●超临界萃取技术生物技术酶工程发酵工程基因工程细胞工程生物传感器在食品领域中的作用：a.利用基因工程、细胞工程技术改造和改良食品资源；b.利用发酵工程、酶工程技术将农副原材料进行精深加工；c.利用酶工程、发酵工程和生物反应器等对传统食品加工工艺进行改造，提高产品的附加值，降低成本和能耗据估计，国际市场上以生物工程为基础的食品工业产值在2500亿美元以上酶工程技术

在海洋生物资源上的应用酶在水产品加工中的应用水产食品加工助剂鱼糜鱼油高不饱和脂肪酸鱼籽酱水解鱼蛋白与活性多肽水产品调味料鱼酱油去皮去鳞去膜转谷氨酰胺酶(TGase)在鱼糕的生产中，形成高质量凝胶的关键步骤是鱼肌肉蛋白中ε-γ-谷氨酰-赖氨酸（GL）的交联的形成。鱼肉GL交联形成起作用的酶是TGase。在水产加工中的其他应用还包括：增加碎鱼、虾肉制品的凝胶强度和改善质地；用于模拟海洋食品中改善口感和质地等；TGase还可应用于其他食品加工过程中：如形成抗热和抗水薄膜，胶凝蛋白质时可避免进行热处理；对各种蛋白质进行改性，如对酪蛋白、大豆蛋白、谷蛋白、畜禽蛋白等进行改性，以制造出特殊要求或功能的蛋白质等脂肪酶在水产加工中的应用日本学者山根等人采用脂肪酶选择性水解鱼油，使鱼油中n-3PUFA含量由原来的15%～30%提高到50%Okada等用脂肪酶在微水介质中催化鱼油的酯交换反应，得到富含n-3PUFA的甘油三酯Yoshimoto等用PEC-lipase催化EPA和DPPL的酯交换，制备了二十碳五烯酰棕榈卵磷脂，可作癌症治疗药物脂肪酶富集EPA、DHA的原理

在脂肪酶的催化下，鱼油中的甘油三酸酯快速完成水解、醇解、酸解和酯交换反应，从而使EPA、DHA较多地以某种形式存在，再经分离，即可达到富集的目的DHA其他FFA其他FFALipase只分解DHA+DHA其他FFA其他FFADHA其他FFA其他FFALipase不分解DHADHA2FFA+水解鱼蛋白和活性多肽水解蛋白和定向酶解获得活性多肽的技术底物：原料破碎，与等量的水混合，调节pH水解：内源酶自动水解或者加入外源酶制剂水解。水解完成后，使酶失活。分离：用三相分离装置使油、沉淀物和水解产物得到分离浓缩：水解蛋白和多肽的蒸发浓缩，然后用喷雾干燥或真空干燥或分子干燥的方法干燥得到水溶性的水解鱼蛋白或多肽制备水解鱼蛋白时，苦味是很普遍的一个问题选择性分离，使用外肽酶进行处理，也可以去除苦味避免FPH苦味的另一种方法是降低苦味肽的形成，避免蛋白质过量水解形成多肽和氨基酸。海洋生物活性肽两种海洋生物多肽：天然存在与酶解得到的多肽天然存在的海洋生物活性肽的种类：海绵多肽、海鞘多肽、海葵多肽、芋螺多肽、海藻多肽、鱼类多肽、贝类多肽、海星多肽、海兔多肽等

通过酶解得到的活性肽

从沙丁鱼中分离得到8肽、11肽，从金枪鱼中分离得到8肽，从南极磷虾中分离得到3肽，从鲭鱼中分离得到鲭鱼多肽，从东方狐鲣鱼中分离得到多肽，从虹鳟鱼皮中得到的核蛋白肽，从鳕鱼排中分离得到的分子量分别为30K,10K,5K和3K的四种活性寡聚肽等海洋生物活性肽生理活性

易消化吸收（比氨基酸更易吸收）、保护胃粘膜及抗溃疡作用、抗菌、抗氧化、抗过敏、降血压、降胆固醇、抗衰老、抑制肿瘤细胞生长、抑制AIDS病毒、促进伤口愈合、增强骨强度和预防骨质疏松、预防关节炎、促进角膜上皮损伤的修复和促进角膜上皮细胞的生长等鱼酱油鱼酱油是一种传统的发酵鱼制品，在东南亚是重要的水产调味料。这种海洋食品是在热带温度下，用盐腌制原料直到内源酶将其溶解而得到的一种液体产品。传统的发酵实际上是加盐，酶水解，细菌发酵过程的结合。改变发酵条件，添加外源酶如植物蛋白酶和动物蛋白酶，可以加快发酵过程，但是快速发酵的鱼酱油，风味较差。使用内源性的鱼蛋白酶可以改进风味酶作为鱼类加工助剂

去皮去鳞去膜去皮通常鱼片的去皮是用手工或机械方法：机器可以将皮从肉上撕掉皮与肌肉在化学成分和结构上的不同，酶通常在这些作用中有特异性冷适性的鱼胃蛋白酶在很低的反应温度下可以去皮

简单的去皮工艺

整条鱼在10℃5%的乙酸中处理，使鱼皮胶原变性，然后迅速地转移到含有鱼胃蛋白酶和0.5%的乙酸液中进行酶处理。20℃，1-2h后，皮被部分溶解，即可被洗掉去鳞用机械的方法去除鱼鳞可能会存在一些问题，比如会破坏鱼皮的完整性和影响鱼片的得率鱼在0℃下的酶液中浸泡，然后喷水，在不影响皮和肉的情况下可以将鳞温和地除去甲壳质低聚糖和甲壳胺低聚糖酸水解法化学氧化法酶解法----专一性酶解法非专一性酶解法非衍生化水溶性甲壳质的制备基因工程

在海洋生物资源上的应用转基因海带转基因鱼转基因螺旋藻致病微生物的检测水产品中肠道病毒的检测发酵工程在海洋生物资源上的应用黄海黄杆菌低温碱性蛋白酶：菌种筛选、诱导、变异、发酵条件的优化---上游工程发酵液的处理、细菌的絮凝过滤、超滤---下游工程利用法夫酵母发酵生产β-胡萝卜素海洋微生物发酵褐藻胶裂解酶膜工程技术

在水产品加工上的应用考虑选用膜技术的原则适宜考虑膜技术的分离过程稀溶液的浓缩，尤其适用于热敏性物质欲分离的两种物质的分子量最少相差10倍以上有机分子与无机盐的分离料液的澄清过滤不宜采用膜技术的分离过程具有相似分子量的化合物的分离渗透压较高的低分子物质的高倍浓缩欲达到非常高的含固量的分离浓缩过程高压技术的应用高压杀菌高压是指100MPa-600MPa的静压力原理：600MPa下细胞发生变形，破裂高压改变酶的构象、钝化其活性，导致生化反应变化特点：风味和营养、颜色几乎不发生变化（冷杀菌）杀菌完全均匀、能耗少微生物受高压影响的情况微生物条件结果压力MPa时间min金葡菌29010全部死亡大肠杆菌29010全部死亡芽孢杆菌29010全部死亡链球菌19410一半死亡霍乱弧菌194720全部死亡酿酒酵母5745全部死亡超临界流体萃取

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