鱼鳞胶原蛋白酶法生产的质量控制体系

杨叶辉

(福建省东山县海魁水产集团有限公司，福建 东山 363400)

鱼鳞胶原蛋白酶法生产的质量控制体系

杨叶辉

(福建省东山县海魁水产集团有限公司，福建 东山 363400)

为保证鱼鳞胶原蛋白产品的质量安全，文章阐述了酶法生产鱼鳞胶原蛋白的工艺流程，并制定了原料内控标准、关键工序生产控制标准和产品的企业标准，建立了鱼鳞胶原蛋白产品从原料验收到成品包装的全过程质量控制体系。实践表明，该质量体系实施的结果即鱼鳞胶原蛋白成品的指标均符合企业标准的要求。

酶法；鱼鳞胶原蛋白； 质量控制体系

我国水产资源丰富，是世界上最大的淡水鱼养殖国，根据中国渔业统计年鉴可知，2013年，我国淡水鱼产量达2 635.08×104t，与2012年相比，增长5.5%，预计2014—2018年中国淡水鱼产量的年增长率不会低于5%[1]。 水产品加工的过程会产生大量的下脚料(鱼鳞、鱼头、鱼骨、鱼尾等)，其中，鱼鳞占鱼体重的1%～5%[2-4]，但这些鱼鳞大部分并未得到充分的利用。鱼鳞富含胶原蛋白，约为鱼鳞干重的20%～40%[5]。

目前，鱼鳞胶原蛋白作为极有发展潜力与应用价值的高附加值产品而备受人们的关注与青睐[6]，与陆产动物胶原蛋白相比具有加工优势，这是因为前者的变性温度低，低温下稳定性好，安全性相对比较高[7]。 因此，以鱼鳞为原料提取胶原蛋白，既充分利用了鱼鳞资源，提高了经济效益，同时解决了胶原蛋白的安全问题。鱼鳞胶原蛋白的提取方法主要有酸提取法[8-10]、热力法[11-12]、酶提取法[13-16]。相比其它几种提取方法，酶提取法具有反应条件温和、产物不易变性、提取率高、提取时间短、产品品质好等优点。

但是，酶提取法生产鱼鳞胶原蛋白时，原料、生产过程的控制直接影响着鱼鳞胶原蛋白成品的品质，本研究旨在针对鱼鳞胶原蛋白的生产过程和产品特点，结合实际情况，建立鱼鳞胶原蛋白的全生产过程控制体系，保证鱼鳞胶原蛋白的品质，提升企业的竞争力。

1 生产工艺

1.1 工艺流程

鱼鳞→清洗→脱钙→碱处理→粉碎→高压膨化→蛋白酶提取→粗过滤→灭酶→酵母发酵→膜分离→喷雾干燥→内包装→金属检测→外包装/贴标签、标识→入库→成品抽样检验

1.2 工艺要点

1.2.1 原料

原料应选择备案养殖基地的鱼鳞，品质应符合GB 2733—2015《 鲜、冻动物性水产品》和GB 2762—2012《食品中污染物限量》的规定。原料应贮存于-18℃以下的温度，禁止与有毒、有害、有异味物品同库贮存。

1.2.2 清洗

将原料鱼鳞放入化冻池中化冻，并用清水进行清洗，去除黏附的泥土、鱼油、内脏等异物及杂质,以提高鱼鳞胶原蛋白的品质。

1.2.3 脱钙

占鱼鳞总重约30%的成分为羟基磷灰石[17]，它与鱼鳞中的胶原纤维紧密粘结，因此在提取胶原蛋白前应浸酸进行脱钙处理，以利于胶原蛋白的溶出。脱钙工艺为：在脱钙池中配制一定浓度的柠檬酸溶液，将清洗干净的鱼鳞投入其中。同时，用空压机对其中的鱼鳞进行鼓气翻动。脱钙结束后，用自来水将鱼鳞洗净，取水测定其pH值，最终pH值应与自来水的pH值一致。

1.2.4 碱处理

在鱼鳞有机物中，约75%为胶原蛋白，另外约25%为硬朊蛋白、粘液质、脂肪、色素等。碱处理可以脱除鱼鳞蛋白质中可溶性的其它蛋白和附着在鱼鳞表面的鱼银(鱼银是鱼鳞表面具有金属光泽的物质)、色素等物质，从而提高鱼鳞胶原蛋白肽的纯度和品质[18]。同时，碱处理后的鱼鳞膨松、色泽白、透明性增加，更有利于后续胶原蛋白的提取。碱处理工艺为：将脱钙水洗中和的鱼鳞置于NaOH溶液(浓度、温度和时间见表3)中以去除其他蛋白质和色素等。碱处理结束后，用自来水将鱼鳞洗净，取水测定其pH值，最终pH值应与自来水的pH值一致。

1.2.5 粉碎

采用鱼鳞粉碎机将鱼鳞粉碎至40目，有利于缩短蛋白酶提取的时间，同时提高胶原蛋白的出成率。

1.2.6 高压膨化

利用高压均质机的高压让鱼鳞膨松，更有利于胶原蛋白的溶出。

1.2.7 蛋白酶提取

生产选用的酶为木瓜蛋白酶，将前处理后的鱼鳞放入酶解罐中，加入一定量的纯净水，升温到酶解所需的温度，加入适量木瓜蛋白酶，酶解一定时间。

1.2.8 粗过滤

酶提取结束后，用袋式过滤器过滤掉剩下的鱼鳞残渣。滤液即为胶原蛋白液。

1.2.9 灭酶

将滤液加热至85℃以上，保持5 min，使木瓜蛋白酶失去活性，同时也有杀菌的作用。

1.2.10 酵母发酵

将滤液冷却至37～40℃，加入0.2%的活性酵母发酵0.5～1.0 h，以去除胶原蛋白的腥味。酵母发酵脱腥的机理之一是把醛类、醇类转化成相应的酸。

1.2.11 膜分离

膜分离即为精滤过程，采用不锈钢超滤膜，将胶原蛋白溶液中溶剂和小分子溶质透过膜，而大分子物质被膜截留，从而使胶原蛋白按不同分子量进行分离。膜分离过程中注意控制入膜压力≤0.5×103Pa和过滤温度10～60℃。

1.2.12 喷雾干燥

采用LG-5型离心喷雾干燥机对膜分离后的胶原蛋白液进行干燥。干燥过程中注意控制喷雾干燥的参数[19]，以便得到色泽好、水分含量少的胶原蛋白粉。

1.2.13 内包装

包装材料要符合GB 9683—1988《复合食品包装袋卫生标准》的质量要求，在开始包装前，包装器具用酒精进行擦拭消毒，并采用臭氧机对包装间及包装材料进行杀菌消毒。包装人员进入包装车间要按良好操作规范(Good manufacture practices，GMP)的要求穿戴、消毒，以避免对产品造成二次污染。

1.2.14 金属检测

将内包装好的胶原蛋白粉通过食品金属检测仪，检测其中有无细小的金属杂质，如发现金属杂质，则扣留，可防止危害的发生。

1.2.15 外包装/贴标签、标识

产品的外包装采用瓦楞纸箱并符合GB/T 6543—2008的规定。标签、标识应符合GB 7718—2011、GB 28050—2011的规定，包装图示标志符合GB/T 19142—2016的规定。

1.2.16 入库

产品应存放在阴凉、干燥、通风、无鼠、无虫害、无有害物质污染的仓库中，不得露天堆放，产品堆放在离地面10 cm以上的木垫板上。

1.2.17 成品抽样检验

每批产品须经抽样检验，检验项目参照产品的企业标准，出具检验合格证后方可出厂销售，并附合格证书。

2 生产过程质量控制体系建立

制定原料验收标准、生产工序的控制标准、产品的企业标准，建立鱼鳞胶原蛋白的生产过程质量控制体系，为保证胶原蛋白成品的品质提供保障。生产加工过程的卫生要求应符合GB 14881—2013《食品生产通用卫生规范》的规定：其为食品生产过程卫生要求标准，把监督管理的重点由检验最终产品转为控制生产环节中的潜在危害，更全面地保障食品安全。在降低微生物污染风险方面，通过清洁和消毒能使生产环境中的微生物始终保持在受控状态，降低微生物污染的风险；在控制化学污染方面，应对可能污染食品的原料带入、加工过程中使用、污染或产生的化学物质等因素进行分析，并针对产品加工过程的特点制定化学污染控制计划和控制程序；在控制物理污染方面，应建立防止异物污染的管理制度，分析可能的污染源和污染途径，并制定相应的控制计划和控制程序。同时建立《每日卫生检查记录》、《车间工器具设备清洗消毒检查记录》、《车间每日温度监测记录》等日常档案记录。

2.1 原料内控标准

2.1.1 原料内控标准内容

鱼鳞胶原蛋白粉是以新鲜或冷冻的鱼鳞为原料加工而成的。依据食品安全国家标准GB 2733—2015《鲜、冻动物性水产品》和GB 2762—2012《食品中污染物限量》制定原料用鱼鳞的内控标准。原料内控标准见表1、表2。同时做好原料验收记录，每批按标准GB/T 30891—2014《水产品抽样规范》具体要求进行抽检。

表1 原料的感官要求Tab.1 Sensory requirements of raw material

表2 原料的理化指标Tab.2 Physical and chemical index of raw material

2.1.2 挥发性盐基氮对鱼鳞胶原蛋白产品的影响

挥发性盐基氮(Total volatile basic nitrogen，TVB-N)指动物性食品由于酶和细菌的作用，在腐败过程中，使蛋白质分解而产生氨及胺类等碱性含氮物质。鱼类的蛋白质含量极高，发生腐败时挥发性盐基氮含量会显著增加，因此TVB-N常被用来衡量鱼类等富含蛋白质食品的腐败程度，是目前国际上水产食品较为普遍的新鲜指标[20]。TVB-N的值越小，表示鱼鳞原料新鲜度越好，当原料的TVB-N值控制在20 mg/100 g以下时，原料的新鲜度良好，生产出的鱼鳞胶原蛋白产品品质良好。

2.1.3 原料中污染物的含量对鱼鳞胶原蛋白产品的影响

鱼鳞中的污染物，包括表2中的铅、镉、甲基汞、砷、铬、多氯联苯。污染物在加工过程中没法去除，它们的含量直接影响到产品中污染物的含量。因此，原料验收时，污染物的含量是很重要的一个指标。它们的限量值如表2所示。

2.2 生产工序的控制标准

为保证鱼鳞胶原蛋白产品质量稳定，依据关键工序的特点制定生产工序控制标准，使最终产品的品质在生产过程中得到有效控制。关键工序生产控制计划见表3。

表3 关键工序生产控制计划Tab.3 Production control plan of key process

2.3 产品的企业标准

参照SB/T 10634—2011 《淡水鱼胶原蛋白肽粉》和QB 2732—2005 《水解胶原蛋白》来制定本产品的企业标准Q/HKSW 0001S—2014 《水产品胶原蛋白粉》，具体见表4。产品需达到企业标准的规定方可出厂销售。

表4 鱼鳞胶原蛋白的企业标准Tab.4 The enterprise’s standard of fish scale collagen

2.4 成品的检验

鱼鳞胶原蛋白肽粉的成品检验项目参见上述的企业标准。用以上质控体系生产的成品检验结果如表5所示。

表5 鱼鳞胶原蛋白的成品检验结果Tab.5 Finished product inspection record of fish scale collagen

3 结论

根据鱼鳞胶原蛋白的生产流程，制定了原料的内控标准、生产工序的控制标准、产品的企业标准，建立了生产加工过程中从原料到成品的生产过程质量控制体系，保证了产品的质量。表5的成品检验结果与表4的企业标准相比较，可观察到，成品的感官指标、理化指标和微生物指标均与企业标准相符，且蛋白质含量、羟脯氨酸含量远远高于企业标准。说明上述质量控制体系的实施，对于提高产品的质量有着显著的效果。

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Quality control system of fish scale collagen production by enzymatic method

YANG Yehui

(Fujian Dongshan Haikui Aquatic Products Co.Ltd.，Dongshan 363400，China)

To ensure the quality and safety of fish scale collage product，the process of fish scale collagen production by enzymatic method was discussed，and internal control standard of materials，control standard of key process，and enterprise’s standard of product were developed.The full quality control system of fish scale collagen from raw materials to end products package was established.Practice showed，after the quality system implementation，the result was as follow：the indexes of scale collagen products all conformed to requirements of enterprise’s standards.

enzymatic method；fish scale collagen；quality control system

2016-07-14

闽海洋高新〔2014〕10号.

杨叶辉(1982-)，女，硕士，工程师，研究方向：水产品加工及综合利用.E-mail：286910681@qq.com

S986

A

1006-5601(2017)01-0072-07

杨叶辉.鱼鳞胶原蛋白酶法生产的质量控制体系[J].渔业研究，2017，39(1)：72-78.