人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉的营养评价

人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉的营养评价 《圃斟工业》?2011年?32簟囊16期 人薹养殖鲕鱼熊酶懈蟹自粉韵营养评价 段涛田素娟程波户业丽张玉容蓝泽桥 摘要:采用超声脱脂预处理后双酶水解得到人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉.对鲟鱼头蛋白 粉的营养价值进行了综合评价,结果明:鲟鱼头酶解蛋白粉的营养成分:水分0.80%,灰分20.83%, 总脂肪的平均含量1.50%,总糖含量0.30%,粗蛋白含量78.12%,纯蛋白含量48.77%.鲟鱼头蛋白粉还 含有丰富的氨基酸,其中必需氨基酸占氨基酸总量的18.63%.蛋白粉的矿物质含量较丰富,特别是钙 元素和硒元素的含量,分别达到了3.9x10mg/kg及0.48mg/kg. 关键词:鲟鱼;鱼头;蛋白粉;酶法;营养成分 中图分类号:$816.4文献标识码:A文章编号:1001—991X(2011)16—0048—04 Nutritiveevaluationonthecompositionsofproteinpowderfromfishhead ofacipenserschrenckii DuanTao,TianSujuan,ChengBo,HuYell,ZhangYurong,LanZeqiao Abstract:Proteinpowderfromtheheadofacipenserschrenckiiwasmanufact uredbybienzymatichy. drolysisafterultrasounddegreasing.Thecontentsofnutritivecompositionsofproteinpowerweremea— suredandnutritionvalueofproteinwasevaluated.Theresultsshowedthatthecontentsofcrudeprotein andpureproteinwere78.12%and48.77%respectively.Thetotalcontentsof18kindsofaminoacids inproteinpowerwas87.17%.essentialaminoacidsaccountedforl8.63%.Thecontentsofmoisture. ash.crudelipidandtotalsaccharidewere0.80%,20.83%1.50%and0.30%.Proteinpowderwasrich inminerals,especiallymicroelementssuchasCa,Se,thecontentofCawas3.9xl05mg/kg,thecontent ofSewas0.48mg/kg. Keywords:acipenserschrenckii;fishhead;proteinpowder;enzymehydrolysis;nutrient 在水产养殖中蛋白饲料是对水产动物生长和养 殖效益影响较大的关键因素ll1.目前市场上使用的水 产蛋白饲料主要是鱼粉,虽然鱼粉特别是优质鱼粉提 供了必需氨基酸,微量元素,钙,磷等营养因子,有利 于鱼类生长,但是其富含的氮,磷成分以及鱼粉中所 含的蛋白质不能被鱼类迅速消化吸收而排入水体,造 成养殖水体的富营养化囝.因此,针对蛋白饲料的需求和 来源现状,开发蛋白质利用率高,未消化的残渣少,减 少水体污染的新的蛋白资源成为饲料研究人员的研 发热点. 由鱼类来源的蛋白与鱼体本身营养成分接近,有 段涛,广东药学院生命科学与生物制药学院,510006,广 东省广州市. 田素娟,单位及通讯地址同第一作者. 程波,户业丽,张玉容,武汉大学化工与制药学院. 蓝泽桥,湖北天峡鲟业有限公司. 收稿日期:2011-06—28 利于鱼类的消化吸收.采用酶法或微生物法对蛋白进 行水解后制成蛋白粉,蛋白降解后的寡肽,吸收效果 好,能够减轻鱼类的消化负担,也减少了未消化排泄 物对养殖水体的污染.目前,利用鱼头生产蛋白饲料的 研究已有报道,如鳗鱼头,军曹鱼头的酶解圈.鲟鱼作 为营养价值高的高品质鱼种已被广泛接受.通过对鲟 鱼各部位营养成分的研究发现,鲟鱼具有高蛋白,低 脂,无糖的特点,富含微量元素和易为动物吸收的氨 基酸比例,适宜加工成优质蛋白粉嗍.由于鲟鱼人工繁 殖技术的突破和工厂化养殖的发展,近年来鲟鱼产业 已形成规模,但对鲟鱼鱼头的利用还属空白.基于此, 本文选取最佳工艺条件,利用酶法水解鲟鱼头得到鲟 鱼鱼头蛋白粉,并对鲟鱼鱼头蛋白粉进行了营养分析 和评价,旨在为新的蛋白饲料开发和应用提供研究 基础. 1与方法 1.1材料 由天峡鲟业有限公司提供,体长1.1,1.5m,体重 45,55的成体施氏鲟鱼,共取5尾,取下鲟鱼头洗净 段涛等:人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉的营养评价 烘干粉碎备用. 1.2实验方法 人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉的工艺流程 经过预处理后制备的鲟鱼鱼头干粉,过筛后超声 脱脂,加入胃蛋白酶加木瓜蛋白酶复合酶分别在胃 蛋白酶的最适温度37?和最适pH值2.5,木瓜蛋 白酶的最适温度和最适pH值6.5的反应条件下共 水解5h,得到酶解液.酶解液灭酶后经减压抽滤,最 后采用冷冻干燥制得白色或淡黄色鲟鱼鱼头酶解蛋 白粉. 1.3检测方法 1.3.1一般营养检测 水分参照GB5009.3—2O10圈,105?直接干燥法测 定;灰分参照GB5009.4—2010嘲,550?高温灼烧法测 定;粗脂肪参照GB5009.6_2003同,索氏抽提法测定; 总糖参照GB5009.7—85罔,高锰酸钾滴定法测定;粗 蛋白和纯蛋白(采用三氯醋酸抽提法,去除非蛋白氮), 依据GB/T5009.5—2010凹,采用凯氏定氮法测定. 1.3.2蛋白质的氨基酸组成分析 参照GB/I?5009.124--2003oq,样品经6mol/lHC1水 解后,采用日立L一8800氨基酸自动分析仪测定蛋白 质中17种氨基酸成分及含量;经5mol/1NaOH水解 后,测定蛋白质中色氨酸的含量. 1.3.3无机离子检测 依据ICP[“1法,样品经灰化后定容,用IRISAd— vantageICP测定无机矿物质. 1.3.4蛋白质营养价的化学评价 根据1985年FAO/WHO推荐的蛋白质模式为标 准,施氏鲟鱼头酶解蛋白粉的氨基酸评分运用下式 计算[. 氨基酸评分c%=嚯美毳鼻器螽;×oo 1.3.5重金属元素的检测 参照GB/T5009.12—2010【埘,铅含量应用原子吸 收光谱法测定;参照GB/T5009.11—2003【,砷含量应 用银盐法测定;参照GB/T5009.17—2003【垌,汞含量应 用二硫腙比色法测定. 2结果(见表1,7) 表2鲟鱼头酶解蛋白粉的氨基酸组成(%) 注:带”号者为必需氨基酸. 段涛等:人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉的营养评价 表3鲟鱼头酶解蛋白粉中各种氨基酸的氨基酸评分 必需氨基酸IleLeuLysMet+CysPhe+TyrThrValTrp* 注:为第一限制氨基酸. 表4鲟鱼头酶解蛋白粉中必需氨基酸的含量与国家标准饲料中氨基酸含量的比较 必需氨基酸IleLeuLysMet+CysPhe+TyrThrValTrp 15.0011.807.0012.708.001O.52.50 17.6013-207.8O17.3O8.8011.22.90 45.7055.4028.5O64.9O35.7O34.9O3.40 维持饲料中氨基酸国家标准(m曲10.30 生长,繁殖饲料中氨基酸国家标准(mg,.11.80 酶解蛋白粉(mg/g)24.20 表5鲟鱼头酶解蛋白粉与鱼粉中氨基酸含量的比较) 表6鲟鱼头酶解蛋白粉的无机质含量(mg/kg) 塑亟丛丛g?!兰 含量6.3x103.9x106.720.9x100.487.5654.8 表7鲟鱼头酶解蛋白粉中重金属元素的含量(mg/kg) 3讨论 3.1人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉主要营养成分的 分析 剂,可开发为优良饲料或蛋白质营养品.鲟鱼头含有 较多脂肪l161,由于脂肪易氧化且产生异味,为了获得 容易保存且无异味的蛋白粉,通过脱脂的预处理工 艺,能够去除大部分脂肪,但是脂肪对保持口感和增 加营养上也有一定作用.如需制备全脂鱼头酶解蛋白 粉,也可采取其他的前处理工艺,如吸附去除异味,添 加抗氧化剂以保证蛋白粉的新鲜度. 3.2人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉的氨基酸组成分析 通过分析表2数据分析可以看出,鲟鱼鱼头酶解 蛋白粉具有以下特色:?含有丰富的氨基酸,18种氨 基酸总量达87.17%,其中必需氨基酸含量占l8.63%. ?鱼头中软骨的胶原蛋白成分由大量甘氨酸,脯氨酸 组成,因此这两种氨基酸含量较高,分别达19.48%, 10.55%.呈味氨基酸含量大,谷氨酸,丙氨酸,甘氨酸 等呈味氨基酸总量为38.14%.因此鲟鱼鱼头酶解蛋 白粉具有独特的风味.?鲟鱼头酶解蛋白粉中氨基酸 模式与1985年FAO/WHO推荐的蛋白质模式比较 (见图1),基本接近.鲟鱼头酶解蛋白粉的氨基酸评 分见表3.色氨酸为第一限制性氨基酸,含量3.40mg/g, 氨基酸评分为34.必需氨基酸中赖氨酸不仅含量丰 富,达55.40mg/g,而且在必需氨基酸中所占比例恰 当,氨基酸评分为100,利于吸收;且苯丙氨酸和酪氨 酸含量达64.90mg/g.赖氨酸含量高可补充植物来源 蛋白粉赖氨酸的不足,提高蛋白粉在营养学上的均 衡.另外,欧盟规定肉骨粉(MBM)必须在3个大气压, 133oC下加工20min,以灭活部分朊粒蛋白,这种加工 会对赖氨酸和苏氨酸等的消化率造成相当程度的损 由表1可知,人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉的粗坏_l7J,造成肉骨类饲料的缺陷,如果用鲟鱼头酶解蛋 脂肪的平均含量为1.50%;总糖含量为0.30%;灰分含白粉和肉骨类饲料复配,高含量的赖氨酸和苏氨酸可 量20.83%;粗蛋白含量为78.12%,纯蛋白含量为在一定程度上减少这种损坏,提高饲料的质量.综上 48.77%.说明由鲟鱼鱼头酶解制得的蛋白粉可作为高所述,鲟鱼鱼头酶解蛋白粉作为饲料添加剂或调味 蛋白,低脂,低糖,并含有较丰富矿物质的饲料或添加品,不仅营养丰富均衡,易于吸收,而且风味较好. o 段涛等:人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉的营养评价 近,其中第一限制性氨基酸为色氨酸,含量为3.40mg/g, 氨基酸评分为34,但赖氨酸,苯丙氨酸和酪氨酸含量 高达55.40mg/g和64.90mg/g;鱼头酶解蛋白粉含有 丰富的矿物质除常量元素外还包括微量元素锌,锰, 硒等.ca含量达3.9~10mg/kg,Se含量达0.48mg/kg; 而重金属元素的含量远远低于同类国标.因此,鲟鱼 鱼头酶解蛋白粉具有蛋白质丰富,均衡,低脂,低糖的 特色,可作为优质的饲料添加剂或富硒的蛋白营养品 的新来源. 图1鲟鱼头酶解蛋白粉纯蛋白中氨基酸含量与参考文献 FAO模式的比较[1]肖金星,彭翔,邵庆均.水产饲料蛋舀源开发与利用的研究进展『J]. 中国饲料,2011(5):30—34. 将必需氨基酸在鲟鱼头酶解蛋白粉中的含量与[2]宋永康,姚清华,林虬.水产饲料蛋白源研发与低碳养殖[J].饲料 饲料的国家标准的相比较,其含量是维持和生长饲料工业,2010,31(20):19—22? 的国家标准值的25倍,结果如表4所示.鲟鱼头酶[.]曾远平,陈庆喜,黄学敏_鳗鱼头酶解工艺及其条件优化[J】_现代 解蛋白粉适于用作高质量的饲料添加剂或食品中优【4】曩裟丽20,1汪0,畅26,(等3).氏鲟肌肉,皮,鳍的一般化学质的蛋白质源.组成及其营养价值[JJ. 水产科学,2006,25(9):452—455. 在表5中,对比了鲟鱼头酶解蛋白粉与国内外优 [5]GB/T5009.3—-201o_食品中水分的测定方法[S].卫生部食品卫生 质鱼粉中主要氨基酸组成和总氨基酸总量.主要必需监督检验所,2010. 氨基酸含量除亮氨酸外,与优质鱼粉不相上下,但亮[6]GB/T5009?4—2010食品中灰分的测定方-击【sl卫生部食品卫生 苎量奎.G监B督/T检50验09.食品中脂肪的测定方法.卫生部食品卫生 的匹配陛,比例在1.8左右.鲟鱼头酶解蛋白粉经,监督检验所,2003. „…一?.,一 过脱脂前处理及干燥浓缩,氨基酸总量相对较高.由【8]裴显庆,黄阿娜.GB/T9695.31--1991.肉制品总糖含量测定[s】.中 此可见,鲟鱼头酶解蛋白粉从营养上可替代鱼粉,并国肉类食品综合研究中心,1991. 且由于经过酶解后,蛋白质已分解成小肽,更易消化,【9]GB/T5009.5—201o_食品中蛋白质的测定方法[s】.中华人民共和 相当于在喂养鱼类之前经过预消化,有利于鱼类的消国卫生部,o0? 化吸收,从而有助于减轻未消化排泄物对水体的污染.举嚣霉::的测定嗍?3.3人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉无机矿物质的[11]晋浙,梁世君.cE;法定水产品贝肉中16种金属元 分析素『J】.广州食品工业科技,2003,19(4):83—84. 由表6可知,鱼头酶解蛋白粉矿物质元素含量丰富,[121孙远明,余力 群.食品营养学[M].北京:中国农业大学出版社, K,ca含量较高,特别是ca元素含量达3.9x10mg/kg,2002?8? 同时蛋白粉中含有一定微量元素,如锌,锰,硒等,特[】GB/T00?2__2010.食品中铅的测定【S]?中华人民共和国卫生 别是Se含量为0.48mg/kg,Zn含量为54mg/kg.[141强-ap 卫 ~A,U 国 IU ,杨 , 惠芬,毛红,等.GB厂r5009.11—2o03.套品中总砷及无 3.4人工养殖鲟鱼鱼头酶解蛋白粉重金属元素的机砷的测定fs1.四川省食品卫生监督检验所和卫生部食品卫 分析生监督检验所,2003. 由表7可知,酶解蛋白粉中铅,砷,汞的含量均远[151杨惠芬,黄流生,毛红,等.GB/T5009.17--2003.食品中总汞及 远低于国家标准,可见鱼头酶解蛋白粉作为饲料或营有机汞的测定[s]_卫生部食品卫生监督检验所,2003? 养品的原料是安全可靠的.[16】王邕,黄,置敏等?需氨基酸含量组成看鱼粉的品质? 4结论[171户)?- 业 m 丽 3v 肪分榜洼质的 脱脂与处理后采用胃蛋白酶加木瓜蛋白酶复合研究lJl_粮油加工,2010,3:112—113. 酶水解经冷冻干燥制得鲟鱼鱼头酶解蛋白粉,其平均fl8]袁森鬼影响动物蛋白粉蛋白质质量的氨基酸消化率的因J]. 总脂肪的含量为1.50%,总糖含量为O.30%,粗蛋白含江西饲料,2001(5):14—16. 量为78.12%;蛋白粉中蛋白质模式与FAO标准较接(编辑:沈桂宇,guiyush@126.corn) o ????如加m0 (暑邑咖姐