Extraction of Proteins from Mackerel Fish Processing Waste Using Alcalase Enzyme

Resumo

Proteínas de peixe são encontradas na carne, cabeça, estrutura, barbatana, cauda, pele e tripas do peixe em quantidades variadas. não utilizado peixe e resíduos de processamento de peixe podem ser usados para produzir proteínas de peixe que contêm aminoácidos e muitos bioativos peptídeos. Após a remoção da carne do peixe durante a operação de processamento do pescado, todas as outras partes são consideradas resíduos que não são devidamente utilizados. O objetivo deste estudo foi avaliar a extração enzimática de proteínas da cavala processamento de resíduos. A extração enzimática de proteínas foi realizada utilizando a enzima alcalase em três concentrações (0,5, 1 ou 2%) e quatro tempos de hidrólise (1, 2, 3 e 4 h). O hidrolisado de proteína de peixe foi seco usando um secador de spray para obter proteína em pó. O maior rendimento proteico (76,30% do peixe inteiro e 74,53% da carcaça) foi obtido usando concentração de enzima de 2,0% após 4 h de hidrólise. Os resultados mostraram que o aumento da concentração da enzima de 0,5 a 2% (400%) aumentou o rendimento de proteína em 3,13-43,52%, dependendo da parte do peixe e do tempo de reação utilizado.
Aumentar a concentração da enzima em 4 vezes para um pequeno aumento no rendimento da proteína pode parecer injustificado. Portanto, a concentração de enzima de 0,5% deve ser usada para a extração de proteína, a menos que a enzima seja reciclada ou imobilizada reator é usado para reduzir o custo associado com a enzima. Além disso, aumentando o tempo de hidrólise de 1 para 4h (400%) aumentou o rendimento de proteína em 16,45 – 50,82%, dependendo da parte de peixe e da concentração de enzima utilizada.
Aumentar o tempo de hidrólise em 4 vezes para um pequeno aumento no rendimento da proteína aumentará os custos operacionais e de capital de produção de proteínas. Um tempo de hidrólise mais curto permitirá maior rendimento e/ou reduzirá o volume do reator reduzindo assim o custo da extração de proteínas. Portanto, um tempo de reação de 1 h para extração de proteínas é recomendado. O os resultados mostraram que os resíduos de peixe combinados podem ser usados para extração de proteína sem qualquer segregação.

Abstract

Fish proteins are found in the flesh, head, frames, fin, tail, skin and guts of the fish in varying quantities. Unutilized fish and fish processing waste can be used to produce fish proteins which contain amino acids and many bioactive peptides. After removing the fish flesh during the fish processing operation, all other parts are considered wastes which are not properly utilized. The aim of this study was to evaluate the enzymatic extraction of protein from mackerel fish processing waste. Enzymatic extraction of proteins was carried out using alcalase enzyme at three concentrations (0.5, 1 or 2%) and four hydrolysis times (1, 2, 3 and 4 h). The fish protein hydrolysate was dried using a spray dryer to obtain protein powder. The highest protein yield (76.30% from whole fish and 74.53% from the frame) was obtained using 2.0% enzyme concentration after 4 h of hydrolysis. The results showed that increasing the enzyme concentration from 0.5 to 2% (400%) increased the protein yield by 3.13- 43.52% depending upon the fish part and reaction time used.
Increasing the enzyme concentration by 4 fold for a small increase in protein yield may appear unjustified. Therefore, the enzyme concentration of 0.5% should be used for the protein extraction unless the enzyme is recycled or an immobilized reactor is used in order to reduce the cost associated with the enzyme. Also, increasing the hydrolysis time from 1 to 4 h (400%) increased the protein yield by 16.45 – 50.82% depending upon the fish part and enzyme concentration used. Increasing the hydrolysis time by 4 fold for a small increase in protein yield will increase the capital and operating costs of protein production. A shorter hydrolysis time will allow more throughput and/or reduce the volume of the reactor
thereby reducing the cost of protein extraction. Therefore, a 1 h reaction time for protein extraction is recommended. The results showed that the combined fish waste can be used for protein extraction without any segregation.