周靜,李惠芳,梁鵬,
1. 福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院(福州 350002);2. 福建省食品藥品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院(福州 350000);3. 福建省海洋生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(福州 350002)
蛋白質(zhì)是機(jī)體必不可少的一種有機(jī)大分子物質(zhì),它為機(jī)體提供氮元素,是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),可以調(diào)節(jié)人體生理功能,增強(qiáng)機(jī)體抵抗力,維持人體滲透壓穩(wěn)定,為人體提供能量[1]。蛋白質(zhì)的來源主要有兩個(gè),肉、魚、奶、蛋中的動(dòng)物蛋白和大豆、玉米等植物中的植物蛋白[2]。蛋白粉一般是指在經(jīng)過提純的一種或幾種蛋白中添加一些其他營養(yǎng)元素經(jīng)過配比構(gòu)成的營養(yǎng)補(bǔ)充劑,能夠幫助一般人改善體質(zhì),保持活力;可以使運(yùn)動(dòng)員或健身愛好者增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力和機(jī)體轉(zhuǎn)化代謝能力;可以讓抵抗力差的人群增強(qiáng)抵抗力[3]。蛋白質(zhì)是人體必需的營養(yǎng)素,但是通過日常飲食無法足量攝取,對(duì)于兒童、孕婦、乳母、老人等特殊人群更是需要通過食用蛋白粉來補(bǔ)充蛋白質(zhì)[4]。
蛋白粉的開發(fā)原料來源主要有動(dòng)物蛋白和植物蛋白兩類。目前對(duì)于蛋白粉的研究主要有兩類,一類是將不同的蛋白粉按不同的比例混合復(fù)配成蛋白粉,另一類是某一種單一的蛋白粉[3]。
隨著世界人口的增長以及人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高,對(duì)蛋白質(zhì)的需求也逐漸增大,而如今人們對(duì)于健康越來越重視,在這種前提下,研發(fā)生產(chǎn)出更加安全、綠色、環(huán)保、營養(yǎng)全面的飼料蛋白粉顯得尤為必要[5]。而為了滿足嬰兒、孕婦、老人、素食者、健身愛好者等人群對(duì)于食用蛋白粉的需求,研制出高純度、高適口性的食用蛋白也很有必要[6]。
目前以魚卵為原料制備蛋白粉的報(bào)道并不多。寇荷花[7]以鳙魚魚肉為原料提取魚蛋白液,然后對(duì)祛腥并穩(wěn)定乳化后的魚蛋白液進(jìn)行噴霧干燥,獲得了一種沖調(diào)后可以直接飲用的魚蛋白粉產(chǎn)品。高志忠等[8]以鳀魚蛋白自溶結(jié)合外源復(fù)合蛋白酶對(duì)鳀魚進(jìn)行酶解,研究出一種新的鳀魚蛋白粉制備工藝。李圣艷等[9]以魷魚內(nèi)臟為原料通過響應(yīng)面法確定了魷魚內(nèi)臟的最佳酶解工藝條件。郭福軍[10]以河蚌肉為原料確定了其最佳酶解工藝,制得一種蛋白含量高、溶解度高的蛋白粉。此次試驗(yàn)通過將大黃魚脫脂魚卵蛋白粉與C牌蛋白粉進(jìn)行對(duì)照,并且進(jìn)行分析,從而對(duì)大黃魚脫脂魚卵蛋白粉的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1.1.1 材料與試劑
大黃魚脫脂魚卵(福建岳海水產(chǎn)食品有限公司);C牌蛋白粉(市售);胰蛋白酶1∶250(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,酶活為5.0萬 U/g);甘氨酸(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分析純AR);L-半胱氨酸(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,生化試劑BR);D-(+)-葡萄糖(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分析純AR);D-(+)-木糖(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,生化試劑BR)。
1.1.2 儀器與設(shè)備
TGL-16臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);HH系列數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海江星儀器有限公司);BS 224S型電子分析天平:賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;HH系列數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海江星儀器有限公司);申光WSC-S測色色差計(jì)(上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司);IR-35快速水分測定儀:丹佛儀器(北京)有限公司。
1.2.1 樣品制備
對(duì)脫脂大黃魚魚卵進(jìn)行酶解,再將經(jīng)脫腥處理過的大黃魚魚卵酶解液進(jìn)行冷凍干燥,制得大黃魚脫脂魚卵蛋白粉,待用。
1.2.2 一般營養(yǎng)成分測定
水分測定采用GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》[11]中的直接干燥法;蛋白質(zhì)測定采用GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》[12]中的凱氏定氮法;粗脂肪測定采用GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》[13]中索氏抽提法。
1.2.3 溶解度的測定
在100 mL的燒杯中加入20 mL去離子水,然后在其中加入一定質(zhì)量的樣品,攪拌5 min,在1 000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心10 min,馬上取4 mL上清液置于已恒質(zhì)量的燒杯中,在105 ℃的溫度下烘干恒質(zhì)量4 h后取出稱重[14]。溶解度按式(1)計(jì)算。
式中:m3為烘干后鋁盒的質(zhì)量,g;m2為恒質(zhì)量燒杯的質(zhì)量,g;m1為加入樣品的質(zhì)量,g。
1.2.4 堆積密度的測定
用漏斗向25 mL的量筒中均勻地撒落樣品,撒滿后稱量25 mL樣品的質(zhì)量,計(jì)算堆積密度[4]。按式(2)計(jì)算。
式中:m為量筒撒滿后量筒中樣品的質(zhì)量,g;V為量筒的容積,mL。
1.2.5 分散時(shí)間的測定
在100 mL燒杯中加入50 mL去離子水,加入5 g樣品后放入25 ℃恒溫水浴中,記錄樣品全部溶解所需的時(shí)間[15]。
1.2.6 白度的測定
白度的測定采用申光WSC-S測色色差計(jì)測量。L*值表示黑白色,a*值表示紅色,b*值表示黃色。白度W按式(3)計(jì)算。
1.2.7 總氨基酸的測定
采用OPAFMOC柱前衍生化法[16]。稱取0.1 g蛋白粉于水解管中,加入8 mL 6 mol/L的濃鹽酸,在抽真空條件下密封水解管,然后置于110 ℃烘箱中水解22~24 h。水解完成后轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中并用超純水定容,用雙層濾紙過濾,移取1 mL濾液至干燥的25 mL小燒杯中,將燒杯置于干燥器內(nèi)真空干燥,干燥完成后加入1 mL 0.02 mol/L鹽酸溶液,靜置1 h,離心(10 000 r/min×10 min),取適量上樣。
色譜條件:色譜柱ODS Hypersil柱,250 mm×4.6 mm,5 μm;柱溫40 ℃;流速1.0 mL/min;紫外檢測器:338 nm,262 nm(Pro,Hypro)。
1.2.8 游離氨基酸的測定
采用OPAFMOC柱前衍生化法[16]。稱取1 g的魚蛋白粉于干燥的25 mL容量瓶中,用0.1 g/mL的三氯乙酸溶液定容,靜置1 h,用雙層濾紙過濾,離心(10 000 r/min×10 min),取適量上樣。色譜條件同1.2.5。
1.2.9 蛋白粉的營養(yǎng)評(píng)價(jià)
蛋白粉的氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù)分別按式(4)~(6)進(jìn)行計(jì)算。
式中:n為氨基酸數(shù)目。
2.1.1 魚卵蛋白粉主要成分分析
大黃魚魚卵蛋白粉的基本成分見表1。大黃魚魚卵蛋白粉的蛋白質(zhì)含量高達(dá)76.26%,脂肪含量低至1.84%,是一種優(yōu)良的高蛋白、低脂肪的蛋白粉產(chǎn)品。
表1 大黃魚魚卵蛋白粉的基本成分
2.1.2 魚卵蛋白粉和C牌蛋白粉的品質(zhì)比較
由表2可以看出,此次研究制得的魚卵蛋白粉除白度外其他品質(zhì)都優(yōu)于C牌蛋白粉。魚卵蛋白粉的溶解度為89.52%,明顯高于C牌蛋白粉的78.32%。
表2 魚卵蛋白粉和C牌蛋白粉的品質(zhì)比較
2.1.3 大黃魚魚卵蛋白粉和C牌蛋白粉的氨基酸組成比較
大黃魚魚卵蛋白粉和C牌蛋白粉的氨基酸組成如表3所示。兩種蛋白粉的氨基酸組成并無顯著差異。此次研究制得的大黃魚魚卵蛋白粉氨基酸總量高達(dá)692 g/kg,明顯高于C牌蛋白粉的464 g/kg。魚卵蛋白粉中呈味氨基酸占氨基酸總量的44.39%,明顯高于C牌蛋白粉的38.47%。魚卵蛋白粉中的必需氨基酸含量高達(dá)249.2 g/kg,也明顯高于C牌蛋白粉。魚卵蛋白粉必需氨基酸種類齊全,占氨基酸總量的36.01%,高于WHO/FAO模式的推薦值35.38%[10]。
表3 兩種蛋白粉的的氨基酸含量
根據(jù)表3中的氨基酸組成和含量,分別計(jì)算出大黃魚魚卵蛋白粉和C牌蛋白粉的氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù),結(jié)果見表4和表5。大黃魚魚卵蛋白粉的氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù)均高于C牌蛋白粉。由表4可以看出,魚卵蛋白粉的第一限制性氨基酸是甲硫氨酸和胱氨酸,即含硫氨酸。其余氨基酸含量都相對(duì)較高,表明大黃魚魚卵蛋白粉是一種優(yōu)良的蛋白補(bǔ)充劑,可以將其添加到飼料或食品中調(diào)節(jié)氨基酸組成。
表4 黃魚魚卵蛋白粉的的必須氨基酸評(píng)分
表5 C牌蛋白粉的必須氨基酸評(píng)分
通過將大黃魚魚卵蛋白粉與C牌蛋白粉進(jìn)行比較,得到大黃魚蛋白粉溶解度、堆積密度、分散時(shí)間都優(yōu)于C牌蛋白粉;大黃魚魚卵蛋白粉中氨基酸總量明顯高于C牌蛋白粉,且呈味氨基酸以及必需氨基酸等也明顯高于C牌蛋白粉;其中蛋白質(zhì)含量高達(dá)76.26%,脂肪含量低至1.84%,必需氨基酸含量占氨基酸總量的36.01%,并且高于WHO/FAO模式的推薦值,證明它是一種優(yōu)良的高蛋白、低脂肪的蛋白粉產(chǎn)品。測定了魚卵蛋白粉的溶解度、堆積密度、分散時(shí)間和白度四項(xiàng)指標(biāo),與C牌蛋白粉進(jìn)行比較,表明大黃魚魚卵蛋白粉是一種必需氨基酸含量高、種類齊全的良好蛋白補(bǔ)充劑。