金枪鱼暗色肉是金枪鱼加工过程中产生的副产物,富含蛋白质,但往往因其颜色深、易氧化、易变质,传统上多被加工成鱼饵或动物饲料,商业价值较低。近年来,有学者利用蛋白酶水解蛋白质,所得产物为多肽和氨基酸,不仅具有易消化、易吸收的营养功能,还具有抗氧化、抗过敏、降血压、降胆固醇、增强免疫等诸多生理功能。因此,蛋白质的酶解研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本课题针对金枪鱼暗色肉研究利用现状,重点研究了控制酶解和酶解物的脱色工艺技术问题,以达到金枪鱼暗色肉深精加工和高值化利用的目的。主要研究内容及结果如下:(1)金枪鱼暗色肉具有高蛋白、低脂肪的特点,粗蛋白含量高达25.66%,脂肪含量为1.91%;金枪鱼暗色肉中氨基酸种类齐全,比例均衡,必需氨基酸含量占总氨基酸的38.12%;并且Ca,Mg,Fe,Zn等金属元素含量丰富,重金属元素含量在国家标准规定范围内。(2)通过单因素试验,确定胰蛋白酶解最适条件为,加酶量2000-2500U/g,酶解时间4-6h,初始pH7.5-8.5,酶解温度45-55℃;风味蛋白酶酶解最适条件为,加酶量1000-1500U/g,pH6.5-7.5,温度45-55℃。胰蛋白酶对氮回收率的影响较大,酶解物分子量主要分布在0.5-3kDa,风味蛋白酶对水解度的影响较大,酶解物的分子量多在0.5kDa以下。(3)通过正交试验设计对胰蛋白酶的酶解工艺进行优化,结果表明,影响金枪鱼暗色肉水解度的4个因素的主次顺序为:酶解时间>加酶量>初始pH值>酶解温度。最佳酶解方案为:加酶量2400U/g原料,初始pH 8.0,酶解时间6h,酶解温度55℃。在最佳条件下测得水解度为19.89±0.10%,氮回收率为64.88±0.72%。(4)酶解过程中,随着酶解时间的延长,产物中氨基态氮含量(AN%)持续升高,总可溶性氮含量(SN%)在酶解一定时间(4-6h)后趋于稳定,而非氨基酸态氮(PN%)含量呈先增大后减少的趋势,说明在0-12h酶解过程中,先以溶出蛋白、生成可溶性蛋白质为主,而后以肽和氨基酸为主。分子量分布结果表明,酶解1h时,多肽主要分布在1-3kDa;酶解6h时,多肽主要分布在0.5-1kDa,酶解12h时,多肽主要分布在小于0.5kDa。氨基酸组成分析结果表明,游离氨基酸中的苦味氨基酸的比例不断降低,对酶解物风味有改善作用;肽中疏水性氨基酸的比例逐渐升高。酶解液在4-6h时表现出较好的抗氧化活性,可能与酶解物中分子量为0.5-1kDa的多肽含量增多和肽中富含Glu,Asp,Cys,Ile,Ser,Pro等氨基酸有关。(5)根据限制性蛋白酶水解特性,建立了胰蛋白酶酶解过程的动力学模型为DH=2.967 × ln[1+(1104.4 × R0/S0-3.9098)×0.337 × t],并建立了酶解液平均分子质量和水解度之间的关系Mw=541906×DH-2.141。对DH的理论值和实际值进行比较,发现两者趋势一致,且数值基本吻合,说明所建立的模型具有一定的应用价值,利用该模型可初步达到控制酶解的目的。(6)影响酶解物脱色率的因素主次顺序为:活性炭添加量>pH值>作用时间>作用温度,活性炭添加量对色素的吸附效果和蛋白质损失率贡献最大。考虑到蛋白质损失率和活性炭作用成本,最终确定脱色工艺为添加量3%,pH=3,脱色温度70℃,脱色时间1h。在最佳条件下进行脱色重复试验,测得脱色率为89.77±0.77%,蛋白质损失率为13.47±0.72%。经过活性炭脱色后,酶解物中挥发性物质成分含量降低了85.39%,其中13种化合物完全被去除,三甲胺、己醛、壬醛、庚醛等腥味特征物质的含量显著减少,表明活性炭对腥味物质有较好的吸附作用;通过对脱色前后金属元素的比较,发现脱色工艺对重金属Pb有较好的吸附效果,吸附率可达93.2%,而对其他金属元素的吸附率影响不大。