HAP通常为淡黄色液体或糊状、粉状、颗粒状物质，含有多种氨基酸， 具有动物肉的特殊鲜味与香味，主要用于生产高级调味品和食品的营养强化， 并可作为功能性食品的基料。畜禽肉、骨及鱼类，蛋白质含量高，氨基酸模式 更接近人体需要，系完全蛋白质，或称为优质蛋白，具有动物性原料的风味。 HAP除保留原料的营养成分外，由于蛋白质被水解为肽及游离的L-型氨基 酸，易溶于水，利于人体消化吸收。糊状水解动物蛋白的总含氮量为8%～ 9%，脂肪含量不低于1%，水分为28%～32%，盐分为14%～16%。制品中 的氨基酸组成，因所用原料不同而各异，见表8-5。
表8-5 不同原料的水解动物蛋白组成
| 氨基酸名称 | 明胶水解制品 | 干酪素水解制品 | 鱼粉水解制品 |
| 赖氨酸
组氨酸 精氨酸 羟基赖氨酸 羟基脯氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 天冬氨酸 |
3.85
0.61 7.63 0.96 10.24 1.90 2.92 10.51 14.92 21. 15 9.56 2.05 0.84 1.38 3.36 0.31 2.01 5.80 |
6.80
2.77 3. 15 0 0 4.03 5.54 21.55 12.35 1.89 3.02 5.92 2.77 4.53 9.08 5.41 7.48 6.42 |
6.69
2.12 4.74 0 0 5.42 5.70 14.72 4.56 10. 17 8.04 2.98 4.43 2.21 6.60 3.30 2.67 18.63 |
| 总计 | 100 | 100 | 100 |
(一) 蛋白质的水解
蛋白质通过水解能释放出肽或氨基酸。蛋白质断裂的过程称为蛋白质的水 解(Proteolysis)，催化蛋白质水解的酶统称蛋白水解酶，可分为两大类： 内肽 酶与外肽酶。内肽酶主要作用于多肽链的内部与末端肽键，称为蛋白酶，如胃 蛋白酶、胰蛋白酶等。外肽酶只作用于肽链末端的肽键，羧肽酶作用于肽键羧 基端，氨肽酶作用于氨基端。还有一种双肽酶只作用于双肽的N-端与C- 端。详见图8-6。
蛋白水解酶的特异性可表示如图8-7。
图8-6 蛋白酶的水解方式
图8-7 蛋白水解酶的特异性
利用低值鱼类及加工副产品的蛋白质水解技术的研究，在国外已有几十年 的历史，由于酶解比化学降解法有明显的优越性，研究主要集中在利用酶解技 术对蛋白进行水解方面，国内虽然对此领域的研究起步相对较晚，但发展 很快。
酶水解能改变蛋白质的功能特性，如酶解能大大提高其溶解性; 一定程度 的水解也能提高蛋白的乳化性。所以对低值鱼类或加工下脚料的蛋白通过合适 的方式进行水解，可以大大提高水产品的综合利用率。
鱼类加工下脚料中粗蛋白含量较高，据报道，青鳞鱼下脚料粗蛋白可达 58.7%，是鱼肉粗蛋白的76%，烤鳗鱼下脚料粗蛋白的含量为22.6%。另外， 低值鱼在海洋捕捞中历来占有较大的比例。我国海洋经济鱼类资源由于过度捕 捞已逐渐减少，而小杂鱼类的产量却不断增加。低值鱼类直接食用的价值越来 越低，研究低值小杂鱼的深加工技术，提高其附加值对于充分利用渔业资源有 着十分重要的意义，其中酶法等技术生产浓缩水解鱼蛋白，就是对这些低值水 产品综合利用的一条新途径。
酶水解法可分为两个阶段： 第一阶段是蛋白质萃取，使蛋白质充分溶出， 以利于酶解;第二阶段是酶解与精制，萃取液经过滤离心去渣后，进行酶解。 酶解后经过滤、脱腥、脱臭、真空浓缩、喷雾干燥可制得水解蛋白。其中，关 键的步骤是酶解，对于不同的原料，采用的具体酶解技术也不尽相同。
(二) 组织快速自溶技术
生物组织细胞中的自溶作用是指细胞中自身存在的各种水解酶(如蛋白 酶、脂酶、磷酸化酶、糖苷酶等)，在一定条件下，自发地对细胞结构组织起 着协同一致的分解作用，但这种作用通常比较缓慢而持久，这种对组织细胞的 分解作用常被用来改善食品原料的风味和质地。然而长期以来，生物体内广泛 存在的这种多酶自溶体系一直没有得到有效的控制和利用，自溶缓慢进行，如 传统的鱼露、虾油等的生产。
(三) 自溶酶和外源酶相结合的技术
利用虾头内源蛋白酶与Alcalase2.4L、Flavourzyme、Kojizyme、木瓜蛋白 酶、中性蛋白酶、Trysin和Protamex的混合复合酶对虾头进行酶解，与用单一 虾头内源蛋白酶酶解相比较，Alcalase2.4L与Flavourzyme与虾头内源蛋白酶复 合使用后，能较大程度提高酶解产物中游离氨基酸的含量。
因此，当利用自溶酶法达不到理想的水解效率或风味不佳时，可以使用这 种酶解方法，考虑添加一种外源蛋白酶进一步降解，使大分子蛋白质降解成小 分子多肽或氨基酸。
(四) 外源酶酶解技术
水产品加工中经常使用自溶作用改善原料的风味和质地，但是水产原料不 同，其体内存在的水解酶的种类、含量、活力也不同，而且还会受到体内其它 物质的影响。如贻贝，体内存在着天然的蛋白酶抑制剂，其本身也是蛋白质， 要破坏其抑制活性，目前的措施只能采用热凝固法，但同时也会使自溶水解酶 活力丧失，所以目前对贻贝等贝类海产品大都采用外源性酶水解。
蛋白质酶解工程是由肽链内切酶和肽链外切酶共同完成的。前者的水 解产物为多肽，后者的水解产物为游离氨基酸，由于原料本身存在着肽链 外切酶，所以靠添加内切酶或再添加外切酶提高水解能力，不同水解原料 中的蛋白质种类和氨基酸构成及比例也各异，因此，酶的选择和酶的水解 条件也有明显的差异，主要可分为单酶酶解技术、双酶酶解技术和多酶复 合酶解技术。
1. 单酶酶解技术
鳗鱼头水解时最佳工艺条件： 将鳗鱼头洗净绞碎，按1：1 (质量比) 比例 加水混合均匀，再加入0.2%木瓜蛋白酶，49℃恒温水解7h，升温至54℃再恒 温水解17h。
低值小杂鱼酶水解条件： 使用A. S1398中性蛋白酶，最适pH7.0，加酶 量为3000U/g，酶解温度为45℃，水解时间为5h，此条件下蛋白水解率为 43%。水解液再经过脱腥、脱色处理后，真空干燥制得鱼水解蛋白。
2. 双酶酶解技术
由于任何一种酶对蛋白质的水解都是有限的，难以达到酸法的水解度，所 以可以考虑采用双酶水解法或多酶水解法。
双酶法是用两种酶对原料蛋白质进行水解的方法。枯草杆菌中性蛋白酶和 胃蛋白酶对蛋白质底物的特异性有互补作用。
前者能水解酪蛋白、弹性蛋白、胶原蛋白、类黏蛋白和黏蛋白，后者能水 解酪蛋白、球蛋白、麸质、胶原蛋白、组蛋白及角蛋白，不能水解类黏蛋白、 海绵硬蛋白、精蛋白及毛的角蛋白等。前者优先水解肽键有侧链的苯丙氨酸、 酪氨酸残基的肽键，后者优先水解肽键羧基侧有侧链的苯丙氨酸、酪氨酸及色 氨酸残基的肽键，同时后者还能优先切断苯丙氨酸、亮氨酸或谷氨酸羧基侧的 肽键。
基于以上原因建立了枯草杆菌中性蛋白酶和胃蛋白酶双酶水解法。然而， 由于水产原料不同，原料的蛋白质种类和蛋白质中氨基酸构成及比例也各异， 因而不同的水产原料，双酶法的水解条件也有较明显的差别，见表8-6。
表8-6 不同原料双酶法的最适水解条件
| 原料 | 枯草杆菌中性蛋白酶 | 胃蛋白酶 | ||||||
| pH | 温度
/℃ |
酶浓度
(U/mL) |
时间
/h |
pH | 温度
/℃ |
酶浓度
(U/mL) |
时间
/h |
|
| 相手蟹
翡翠贻贝 马氏珍珠贝 青鳞鱼 |
7.5
7.5 6.5 7.5 |
45
45 40 40 |
6
6 3 3 |
4
2.5 3 3 |
3.5
4.0 3.0 2.5 |
45
55 60 45 |
6
6 4.5 9 |
2
2 3 4 |
双酶法条件温和、操作简单、设备要求低、生产周期短，因而可以广泛应 用于水产HAP制造工艺中。但是双酶水解法也有一定的缺陷，就是用该法得 到的水解蛋白有比较浓重的异味，包括苦味和腥臭味。
3. 多酶酶解技术
目前，多酶酶解技术在鱼露中的应用比较成熟，实际上就是针对双酶酶解 法的缺陷而进行的有针对性的改进，即使用风味酶来去除双酶酶解蛋白的异 味。
传统鱼露生产工艺采用自然发酵法，生产周期很长，难以进行自动化连续 生产，生产规模小。随着现代生物技术的高速发展，酶技术在食品工业中的应 用也越来越广泛。
总之，采用合适的酶，不管是单酶、双酶或多酶酶解技术和合适的水解条 件，酶水解的水解度也可以达到甚至超过化学水解法，而且酶水解法条件温 和，不破坏氨基酸的成分，不会污染环境，和化学水解法相比有很大的优越 性，比化学法更适合用作鱼类下脚料生产鱼水解蛋白的方法。