南极磷虾蛋白营养与功能特性及食用安全性研究进展

南极磷虾富含优质蛋白,被认为是地球上最大、也是最后一个潜在动物性蛋白资源库。目前,南极磷虾蛋白产品以虾粉、冷冻南极磷虾肉等初级产品为主,缺乏高附加值产品。本文系统综述了南极磷虾蛋白的营养特性及其评价、功能特性及其改性、功能活性及其作用机制、食用安全性问题,以期为南极磷虾蛋白的精深加工及综合利用提供研究思路。     

磷酸化改性对南极磷虾蛋白功能特性的影响

目的以磷酸化南极磷虾蛋白为原料,蛋白功能特性为评价指标研究磷酸化改性对南极磷虾蛋白功能特性的影响。方法功能特性的评价方法采用国际通用方法。结果磷酸化改性能够明显改善南极磷虾蛋白的溶解性、吸油性、乳化性、起泡性及泡沫稳定性,但其确切的改性机制仍需开展深入研究。结论磷酸化改性能够改善南极磷虾蛋白的功能特性,拓展了南极磷虾蛋白的应用领域和范围。     

响应面法优化南极磷虾蛋白肽脱色工艺

为优化南极磷虾蛋白肽脱色工艺,提高南极磷虾蛋白肽产品品质,采用活性炭吸附法脱除南极磷虾蛋白肽溶液中的色素,以脱色率和蛋白保留率为评价指标,分别考察活性炭用量、pH、脱色温度、脱色时间对脱色效果的影响,在单因素实验基础上,选择脱色温度50 ℃,采用响应面法优化南极磷虾蛋白肽脱色工艺。结果表明,采用粉末活性炭吸附脱除南极磷虾蛋白肽色素的最佳条件为:活性炭用量4.0%、pH1.5、脱色时间1.0 h;在此条件下,脱色率达到82.19%±0.20%,蛋白保留率为90.93%±2.28%。采用优化工艺对南极磷虾蛋白肽进行脱色处理,样品氨基酸组成中必需氨基酸与非必需氨基酸的占比以及样品的分子量分布不会发生明显变化。研究将为优质南极磷虾蛋白肽产品开发提供支撑。     

响应面优化的南极磷虾蛋白磷酸化改性工艺

采用三聚磷酸钠对南极磷虾蛋白进行磷酸化改性,利用傅里叶红外光谱技术考察南极磷虾蛋白磷酸化实施的可能性;以磷酸化程度为考核指标,考查蛋白浓度、三聚磷酸钠添加量、pH值等因素对南极磷虾蛋白磷酸化程度的影响;通过响应面设计法优化获得南极磷虾蛋白磷酸化改性的最佳工艺条件为:蛋白质质量浓度为22 g/L、三聚磷酸钠添加量为6.55 g/100g蛋白、反应pH值为9.04、反应时间1.55 h、反应温度39.90℃,在该条件下磷酸化水平41.91 mg/g。实验结果表明,采用三聚磷酸钠对南极磷虾蛋白的磷酸化改性是切实可行的。     

超声处理对南极磷虾蛋白功能特性的影响

以南极磷虾蛋白为研究对象,采用超声处理,研究了超声功率、超声时间、超声温度等对南极磷虾蛋白功能特性(溶解性、持水/油性、起泡性和乳化性等)的影响。结果表明,超声处理时间对南极磷虾蛋白持水性、溶解性影响显著,乳化性影响次之。表明超声处理能够改变南极磷虾蛋白的功能特性。     

南极磷虾粉制备过程中蒸煮条件的优化

目的:根据南极磷虾粉用途,确定南极磷虾粉制备过程中适宜的蒸煮条件。方法:本文采用不同蒸煮条件处理南极磷虾,采用单因素实验探究蒸煮温度、升温时间、保温时间对南极磷虾粉中蛋白质、脂肪含量影响,并利用正交试验进行优化。结果:提蛋白和提脂肪用的南极磷虾粉三个因素的主次顺序是蒸煮温度、保温时间、升温时间;提蛋白用的南极磷虾粉最佳蒸煮条件是:蒸煮温度为70 ℃,保温时间为4.0 min,升温时间为1.5 min,此条件下南极磷虾粉蛋白质含量为63.4%;提脂肪用的南极磷虾粉最佳蒸煮条件是:蒸煮温度为80 ℃,保温时间为5.0 min,升温时间为2.5 min,此条件下南极磷虾粉脂肪含量为23.4%。结论:根据南极磷虾粉原料用途,选择适宜的蒸煮条件,从加工源头把控南极磷虾粉品质,不仅可有效保证南极磷虾粉品质,还可降低生产成本,避免蒸煮过度。     

响应面法优化南极磷虾蛋白酶解物溶解性工艺

以南极磷虾蛋白酶解物的溶解性为指标,在单因素实验的基础上,采用响应面优化实验分析了南极磷虾蛋白酶解过程中酶与底物比、时间、温度、pH等因素对南极磷虾蛋白酶解物溶解性的影响,建立了南极磷虾蛋白酶解物溶解度与各因素的最佳工艺的回归模型并进行了验证。实验从4种酶中优筛选出木瓜蛋白酶作为酶解用酶,在此基础上,结合实际生产情况确定木瓜蛋白酶酶解南极磷虾蛋白的最适工艺为:酶与底物比0.25%(w/w)、酶解时间30 min、酶解温度55 ℃、酶解pH6.0,此时南极磷虾蛋白酶解产物的溶解度为12.06%±0.21%。因此,酶解改性能够改变南极磷虾蛋白的溶解性。     

酶在南极磷虾高值化利用中的研究进展

近年来,南极磷虾因其巨大的生物储存量以及较高的营养价值越来越受到人们的关注,针对南极磷虾高值化利用的研究也越来越多,其中酶解技术的应用效果显著,弥补了很多传统加工技术的缺陷。本文从酶在南极磷虾蛋白加工中的应用(包括外源酶在南极磷虾蛋白质酶解中的应用、南极磷虾自溶酶的应用),酶在南极磷虾油脂加工中的应用,南极磷虾内源酶的纯化与表征几方面介绍酶在南极磷虾加工中的应用研究进展并对酶在南极磷虾加工的未来发展进行了展望。     

南极磷虾蛋白粉的制备工艺

以南极磷虾为原料,研究其酶解及喷雾干燥工艺,以及南极磷虾蛋白粉的营养成分指标。研究结果表明,采用木瓜蛋白酶酶解南极磷虾的最佳工艺参数:每100 g南极磷虾肉糜中木瓜蛋白酶酶用量3 000 U/g蛋白、料液比为1∶2(g∶m L)、温度55℃、p H 6. 5、时间2 h;南极磷虾酶解液最佳喷雾干燥条件:进料量250 g/L、进风温度180℃、进料温度30℃、进料速度12 m L/min;南极磷虾蛋白粉为白色粉状,吸湿性较强。南极磷虾蛋白粉脂肪含量较低且具有丰富的矿物元素,关于南极磷虾及其高附加值产品的研究具有很强的开发前景。     

南极磷虾金属螯合肽蛋白基料的酶解制备工艺优化

建立南极磷虾金属螯合肽蛋白基料制备工艺,拓展南极磷虾蛋白资源应用领域。以脱脂南极磷虾粉为底物,以酶解产物的水解度及Zeta电位为指标,从5种蛋白酶中筛选确定制备南极磷虾金属螯合肽蛋白基料的最优酶为胰蛋白酶;通过单因素试验和响应面试验优化确定最佳工艺条件为:酶解时间2.75 h、加酶量2.50%、料液比为1:3,该条件下蛋白水解度(14.16±0.43)%,与理论值基本一致。酶解产物的Zeta电位(—29.83±0.66)mV,相对分子质量主要分布于3000 u以下,具有金属离子结合能力的氨基酸占总氨基酸的(31.91±0.45)%,是制备南极磷虾金属螯合肽的良好蛋白基料。研究将为南极磷虾蛋白资源的高效精准利用提供科学指导。