鳕鱼鱼头中鱼油的提取及EPA和DHA的分离纯化技术研究

摘要

蓝鳕（Micromesistius poutassou）是经济价值极高的重要经济鱼类，在加工水产品过程中，产生的大量下脚料大部分被弃，只有小部分作为饲料低价出售，浪费资源的同时破坏了环境。蓝鳕的下脚料含有丰富的营养成分，如鱼油、蛋白以及微量元素等多种生理活性物质，在食品开发、医疗保健等领域有广阔的应用前景。鱼油中EPA和DHA在人类健康方面有突出作用，其在食品医药领域已受到越来越多的关注。本论文以蓝鳕加工下脚料鱼头为实验材料，首次提出了尿素包合梯度冷却法提取EPA和DHA分离技术，并对提取鱼油的后续酶解液进行脱腥去苦研究，这将对加强海产品加工废弃物资源化，提高产品档次与附加值，减少资源废弃污染，具有重要的理论和实际意义。
　　本论文首先对新鲜蓝鳕鱼头进行营养成分分析，蓝鳕鱼头含水量为75.34％，粗蛋白含量为13.72%，粗脂肪含量为6.72%，灰分含量为4.25%。蓝鳕鱼头中含有丰富的氨基酸，共含有17种氨基酸，包含7种必需氨基酸，必需氨基酸含量高达40.07%。
　　对不同方法从蓝鳕鱼头中提取鱼油的效果进行比较。碱性蛋白酶酶解法的鱼油提取率较高，鱼油品质较好，且碱性蛋白酶酶解法的酶解液中蛋白回收率较高。通过单因素实验优化出碱性蛋白酶酶解法提取蓝鳕鱼头的工艺条件：固液比1:1，pH8.0，加酶量600U/g，酶解温度50 ℃，酶解时间4h，得到的鱼油提取率为72.10%。
　　在单因素实验的基础上，利用Design-Expert构建了尿素包合法纯化EPA和DHA的二次多元回归模型，确定并验证了EPA和DHA含量最高的纯化条件，优化的纯化条件为：脲酯比3.5，包合温度-12 ℃，包合时间12h，得到的EPA和DHA的含量为73.80%。在响应面基础上，进行梯度冷却，将EPA和DHA的含量提高到81.42%。与直接冷却和与其他方法联用相比，梯度冷却与尿素包合联用是一种更为简便经济有效的方法。这将为EPA和DHA大规模生产提供重要的理论依据。
　　通过比较3种不同脱腥去苦剂作用于蓝鳕鱼头蛋白水解液脱腥去苦的效果，最终选择活性炭与酵母发酵联合进行脱腥去苦研究。以蛋白质回收率和感官评价为指标优化酵母粉和活性炭对蓝鳕鱼头水解液脱腥去苦的条件，确定了工艺条件：酵母粉发酵温度30 ℃，酵母粉用量1.0%，酵母粉发酵时间1.0h，活性炭用量0.6%，活性炭反应温度40 ℃，活性炭反应时间40min，活性炭pH7.0。此时蛋白质回收率达84.45%，感官效果良好。
　　本论文通过碱性蛋白酶酶解法提取鱼油，开展了尿素包合梯度冷却法进行EPA和DHA的纯化分离的研究，并对提取鱼油后的酶解液进行脱腥去苦的研究。这些结果为深度开发下脚料蓝鳕鱼头以生产高附加值产品提供了重要理论依据。