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副产品利用提高盈利能力,第2部分

小乔治·弗里克(George J. Flick),博士

脂质,碳水化合物蛋白质酶

副产品
转谷氨酰胺酶已被用于增加几种鱼类的鱼糜的质地。

随着利润率持续下降,废物处理成本越来越高,选择更少,将海鲜加工废物转化为有用产品的能力备受关注。这是关于从鱼类和贝类加工废物中获得的酶的商业应用的系列文章的第二篇。

脂解酶

脂肪酶催化结合在甘油三酸酯和相关化合物中的脂肪酸酯的水解。由于脂肪酶在医学,生化合成以及与油脂化学,生物技术和营养有关的食品工业中的新颖而广泛的应用,在生物催化剂中占据着突出的位置。脂肪酶产生的挥发性游离脂肪酸可在乳制品(例如奶酪和乳制品浓缩调味料)中提供特征性的风味,并且还具有感官特性(例如浓郁度和奶油味)。

各种来源报道的脂肪酶的性质和特性差异很大,尤其是在它们与温度和pH有关的行为方面。虽然有些具有碱性pH,但其他具有酸性pH。温度和pH值也对脂肪酶的稳定性产生深远的影响。大多数脂肪酶已从哺乳动物,植物和微生物来源获得。

显然,对于大多数市售脂肪酶而言,长链多不饱和脂肪酸不是优选的底物。然而,来自鳕鱼,肉hu,鲷鱼,大西洋鲑鱼和虹鳟鱼的脂肪酶对这些脂肪酸显示出高特异性。

鱼中的脂肪酶比目前的酶具有扩展活性和特异性的潜力,因为某些鱼在较低的温度下比微生物或哺乳动物具有更高的催化效率。鱼脂肪酶具有最佳的pH活性,并且与蛋白酶类似物具有热稳定性。因此,没有提供清单。

淀粉酶

淀粉酶分为内淀粉酶(α-淀粉酶)和外淀粉酶(β-淀粉酶和γ-淀粉酶),广泛分布于动物,植物和微生物中。它们可以将非还原性末端的淀粉水解为单,双,三和低聚葡聚糖,通常用于生产糖浆,葡萄酒和发酵食品。

在研究中,从硬蛤的内脏中获得了三种淀粉酶, 黄海狼。这三种酶的最适pH和温度分别为7.0、7.5和7.5。和40、50和50摄氏度。其中的两种酶被认为是β-淀粉酶样酶的多功能外切型和内切型,而一种酶是类似于γ-淀粉酶的外切型。

转谷氨酰胺酶

转谷氨酰胺酶通过酰基转移反应催化蛋白质交联和胺掺入。可以在各种生物组织中发现这些酶,例如微生物,脊椎动物,无脊椎动物和植物。该酶已被用于增加某些鱼类的鱼糜的质地,并从小扇贝块中产生大扇贝。

转谷氨酰胺酶已从各种鱼类中分离出来:鲤鱼,罗非鱼,角膜白斑,狭鳕,虹鳟鱼,at鱼鲭鱼,thread鱼,红鲷鱼和太平洋鳕鱼。据报道,reported鱼的最佳pH和温度为8.5至9.0和50摄氏度-与其他鱼类分离酶的值相似。

溶菌酶

蛋清溶菌酶已在制药和食品工业中用作防腐剂或抗菌剂,但由于对革兰氏阴性菌的抗菌活性差,因此在某些应用中受到限制。

在一项研究中,从扇贝的内脏中纯化的溶菌酶, 斑节菜的最佳pH值在5.0到6.0之间,最佳温度为20摄氏度。最佳温度稳定性在20到30摄氏度之间-远低于其他海鲜分离酶的稳定性。

扇贝溶菌酶对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌均具有抗菌活性。在一项研究中,扇贝溶菌酶对革兰氏阴性菌的抗菌活性高两倍 大肠杆菌创伤弧菌 比蛋清溶菌酶

胃蛋白酶

胃蛋白酶是动物胃中的主要消化酶,最初是胃壁上皮细胞分泌的胃蛋白酶原。在酸性环境中,胃蛋白酶原迅速转化为胃蛋白酶。

胃蛋白酶和胃蛋白酶原是从诸如极鳕鱼,北太平洋蓝鳍金枪鱼,大西洋鳕鱼,鲷鱼,长鳍金枪鱼,非洲腔棘鱼,胸尾鱼,光滑猎犬,Mandarin鱼和欧洲鳗鱼这样的鱼类的胃中获得的。鱼胃蛋白酶主要用于蛋白质水解物的制备以及鳕鱼胶原蛋白和明胶的提取。

Albacore胃蛋白酶的最佳pH和温度分别为2和50摄氏度。胃蛋白酶活性在2到5的pH范围内是稳定的,在高达50摄氏度的温度下加热30分钟后,残留活性超过85% 。

凝乳酶替代品

许多蛋白水解酶诱导牛奶凝结。这些蛋白酶的重要性不仅在于其凝结牛奶的能力,还在于凝结牛奶和酶可以产生的一般蛋白水解之间的关系。

已经研究了来自植物,动物和微生物来源的大量蛋白酶,作为牛奶凝结酶和可能的凝乳酶替代品的潜在来源。凝乳酶是在哺乳动物的胃中产生的酶的复合物,通常用于分离奶酪中的牛奶。大多数凝乳酶替代品都不适合用于奶酪制造,因为它们的水解作用最终导致较低的收率,凝乳中脂肪的损失以及奶酪陈化期间质地和风味发生不良变化。

用大西洋金枪鱼的胃组织获得的酶活性(凝乳时间), 金枪鱼,已发现类似于标准凝乳酶。牛奶pH值对牛奶凝结的影响具有pH依赖性,与小牛凝乳酶值相似,范围为5.5至6.3。使用金枪鱼蛋白酶作为凝乳酶替代品似乎在技术上是可行的,但需要进一步的研究。

观点

从鱼类和贝类中分离出的酶为开发具有加工废物生物活性的产品提供了潜在的市场。来自水生的酶许多时候具有与从植物,微生物或陆生动物来源获得的酶不同的特性。正是这些独特的属性使它们倍受关注。目前,水生酶被用于各种食品和非食品制造目的。

(编辑’注意:本文最初发表于2012年11月/ 12月的 全球水产养殖倡导者