淡水鱼加工过程中会产生大量的下脚料,如鱼鳞、鱼皮、鱼骨等,我国每年大约可产生65万吨的鱼鳞,除部分出口和加工外,绝大多数未能很好的开发利用。鱼鳞中含有丰富的胶原蛋白,可通过水解制成高附加值的胶原肽,但目前对淡水鱼鱼鳞胶原肽的提取和性质的研究较少。本课题以草鱼鱼鳞为对象,研究蛋白酶种类、酶解条件对草鱼鱼鳞水解效果的影响、胶原肽制备的工艺优化、鱼鳞胶原肽的组成和功能性质等,为开发高附加值的鱼鳞胶原肽奠定基础。主要研究内容及结果如下:(1)研究了蛋白酶种类对草鱼鱼鳞水解效果的影响。在胃蛋白酶、复合蛋白酶、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶等四种蛋白酶中,木瓜蛋白酶水解草鱼鱼鳞的效率较高,水解度和氮收率分别达到7.54%和79.44%。胃蛋白酶水解草鱼鱼鳞时氮收率较高且水解产物在低温下具有凝胶形成能力。草鱼鱼鳞胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶和复合蛋白酶的水解产物分别呈乳白色、淡黄色、淡黄色和黄色,前两种水解产物口味平淡,碱性蛋白酶水解产物呈弱苦味,而复合蛋白酶水解产物苦味较强。(2)研究了水解条件对胃蛋白酶水解草鱼鱼鳞效果的影响,并通过正交试验对胶原肽的制备工艺进行了优化。水解温度、底物浓度、加酶量和起始pH值对胃蛋白酶水解草鱼鱼鳞水解产物的水解度、氮收率和凝胶强度均有显著影响(p＜0.05)。以凝胶强度和氮收率为参考指标,胃蛋白酶水解草鱼鱼鳞的适宜水解条件为:水解温度为65℃,底物浓度为5%,加酶量为140 U/g Pro,起始pH值为4.0,水解时间为120min。在此条件下,水解度、氮收率和凝胶强度分别为1.46%、64.38%和2051g。(3)研究了水解条件对木瓜蛋白酶水解草鱼鱼鳞效果的影响,并通过正交试验对胶原肽的制备工艺进行了优化。水解温度、起始pH值、底物浓度和加酶量对木瓜蛋白酶水解草鱼鱼鳞水解产物的水解度和氮收率均有显著影响(p＜0.05)。以氮收率和水解度为参考指标,木瓜蛋白酶水解草鱼鱼鳞的适宜水解条件为:水解温度为60℃,起始pH值为5.0,底物浓度为5%,加酶量为3000 U/g Pro,水解时间为120min。在此条件下,水解度和氮收率分别为12.68%和89.42%。(4)研究了草鱼鱼鳞胶原肽的组成和功能性质等。鱼鳞胶原肽中甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、谷氨酸和丙氨酸含量较高。采用胃蛋白酶制备的胶原肽的组分较少、分子量较大,而采用木瓜蛋白酶制备的胶原肽的组分较复杂,平均分子量较小。采用胃蛋白酶制备的鱼鳞胶原肽经Sephadex G-100凝胶过滤层析后可分为两个组分,随着水解时间延长,大分子量组分的比例下降,而小分子量组分比例增加。采用胃蛋白酶制备的胶原肽具有较高的乳化性、起泡性、泡沫稳定性和粘度,溶解性稍差,而采用木瓜蛋白酶制备的胶原肽的溶解性较好,乳化性、起泡性、泡沫稳定性和粘度较低。采用胃蛋白酶制备的鱼鳞胶原肽具有较好的胶凝性能,质量浓度为2.5%(w/v)的鱼鳞胶原肽的胶凝温度为9.12℃,熔化温度为11.80℃。随着质量浓度的增加,鱼鳞胶原肽的凝胶强度增加,在胶原肽溶液pH值为6或8时凝胶强度较大。在胶原肽溶液中适量添加转谷氨酰胺酶可增强其凝胶强度,而添加NaCl会降低其凝胶强度。在白鲢鱼糜中添加鱼鳞胶原肽会使鱼糜凝胶的凝胶强度、硬度、内聚性、弹性、咀嚼力等减小,在食品工业中应用时可利用鱼鳞胶原肽的胶凝性质和乳化性等特性而用作胶体稳定剂、乳化剂等,而不适宜用作鱼糜制品添加剂。