利用低值蛋白原料制备水溶性蛋白粉的固态发酵工艺研究

【摘要】近年来，三文鱼制品的销量节节攀升，随之而来，其加工副产物的处理也成为了急需解决的问题。豆粕中营养成分丰富多样，但抗营养因子的存在制约了其应用范围。本文以三文鱼加工副产物和豆粕作为实验原料，使用固态发酵法降解其蛋白质为可溶性的，再进一步加工为蛋白粉。首先，采用国标法对三文鱼加工副产物和豆粕进行了营养成分的测定，其中三文鱼加工副产物中含水分67.27%、灰分0.36%、粗蛋白21.55%、粗脂肪10.11%，其氨基酸种类丰富，必需氨基酸与总氨基酸的比值为40.84%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为69.03%。而豆粕中含水分12.56%、灰分5.94%、粗蛋白53.76%、粗脂肪2.08%和多种氨基酸，其必需氨基酸含量占氨基酸总量的35.75%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为55.64%。根据FAO/WHO推荐的理想蛋白质模式标准，此二者均为富含高质量蛋白的原料。其次，分别对三文鱼的加工副产物和豆粕进行了固态发酵实验，选取了水溶性蛋白质和多肽的提取率作为衡量发酵效果的指标。通过一系列的单因素实验得到如下结论：当调整pH为7，料液比为1:1，接种量为4%至8%之间并发酵6天后，豆粕中的水溶性蛋白质和多肽提取率最高，分别为87%至89%和72%至74%之间。而三文鱼加工副产物的发酵实验结果表明，调整pH为8，料液比为1:0.5，接种量为6%至10%之间并发酵4天时水溶性蛋白质和多肽的提取率最高，分别为53%至55%和45%至47%之间。与豆粕的发酵效果相比较，三文鱼加工副产物发酵制备蛋白粉的实验结果有较大的不足，所以将此加工副产物与豆粕进行了混合发酵，并对发酵的工艺进行了讨论。经过单因素和正交试验的优化后，发现当将豆粕与三文鱼加工副产物按6:10的比例混合，并将其与含有2%蔗糖、0.6%磷酸二氢钾和0.3%硫酸镁的营养补充液按1:0.5混合接种并于32℃静置发酵5天后，混合物中水溶性蛋白质和多肽的提取率最高分别为93.25%与81.47%。对从发酵后的混合物中提取水溶性蛋白质制备蛋白粉的工艺进行了讨论，最终确定了此水溶性蛋白粉的制备方案：向发酵后的混合物中按料水比1:10加水浸提40分钟后离心并对残渣重复浸提2次，混合3次离心过滤后的上清液由冷冻干燥法制得三文鱼加工副产物与豆粕混合发酵所生产的蛋白粉。通过上述方法所制得的水溶性蛋白粉为色泽均一的黄色粉末，无结块和杂质，可完全复溶，并兼具有大豆豆香味与鱼肉的鲜香味，几乎无鱼腥味和异味，同时对所制取的蛋白粉进行了成分分析：其含脂肪11.74%、水分5.87%和蛋白质69.73%。其中95%的蛋白质为可复溶于水的且多肽含量在80%以上。氨基酸分析的结果显示蛋白粉中氨基酸种类多样，其中必需氨基酸占氨基酸总量的41.26%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值高达70.24%，是一种高品质蛋白含量丰富的食品。水产品加工副产物的深加工和低值产品的高值化利用这些问题一直是科研和生产中的焦点。本文通过对三文鱼加工副产物和豆粕的混合发酵得到了一种高品质的水溶性蛋白粉，充分利用了三文鱼加工副产物的同时也保护了环境并为动植物混合型蛋白粉的生产提供了一种新的方法。
【作者】程雯；
【导师】牟海津；
【作者基本信息】中国海洋大学，食品加工与安全（专业学位），2014，硕士
【关键词】三文鱼加工副产物；水溶性蛋白粉；豆粕；固态发酵；

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