罗非鱼是中国重要的养殖鱼类,然而在其加工中产生的鱼鳞、鱼皮等副产物通常被丢弃或制成廉价饲料,如何对这部分资源实现高值化利用,已成为罗非鱼养殖加工产业面临的关键问题。由于罗非鱼皮中的胶原蛋白含量较高,因此有作为原料投入工业化大规模生产的可能。考虑到产品品质优劣、生产成本高低和是否环境友好等问题,目前传统的提取胶原蛋白的方法存在诸多局限性。本文以罗非鱼皮为对象,利用固态发酵(solid-state fermentation,SSF)提取胶原蛋白并优化其制备工艺,研究了鱼皮胶原蛋白的结构与理化性质,优化枯草芽孢杆菌固态发酵产胶原酶的工艺得到最佳培养条件,探究了所得发酵胶原肽的抗氧化活性。主要结果如下:(1)以罗非鱼皮为原料,以胶原蛋白提取率为评价指标,利用枯草芽孢杆菌固态发酵法制备胶原蛋白,分别考察菌龄、加水量、接种量、发酵温度、发酵时间5个因素的影响。通过单因素试验和响应面分析法得到最佳发酵条件为:菌龄20 h,加水量11.7 m L,接种量5.8%,发酵温度34℃,发酵时间48 h,该条件下胶原蛋白提取率为65.03%。(2)对固态发酵法所提取的SSF胶原蛋白和酸提法所得的酸溶性胶原蛋白(acid-soluble collagen,ASC)的提取率以及特征结构、理化性质进行比较,包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、氨基酸组成、热稳定性和溶解性。结果表明:SSF胶原蛋白的提取率(65.03%)高于ASC(57.26%),两种方法所提取的蛋白均为典型的Ⅰ型胶原蛋白且保留了完整的三股螺旋结构。SSF胶原蛋白的亚氨基酸和疏水性氨基酸含量较高,并且其耐热性和溶解性优于ASC。(3)以胶原酶活力为指标,先后考察初始p H、菌龄、加水量、发酵温度、发酵时间5个因素对枯草芽孢杆菌固态发酵罗非鱼皮产酶的影响。根据单因素试验结果,设计正交试验优化培养条件,得到产酶的最佳条件为:培养基初始p H7,种子液菌龄14 h,加水量10 m L,发酵温度35℃,发酵时间24 h,该条件下胶原酶活力为90.05 U/m L,较优化前提高约40.1%。(4)通过枯草芽孢杆菌固态发酵罗非鱼皮得到胶原蛋白粗肽SSF-TSCP,经5k Da、10 k Da两种超滤膜分成3种不同分子量大小的多肽组分TSCP-a(MW>10k Da)、TSCP-b(MW=5～10 k Da)、TSCP-c(MW<5 k Da),测定各组分和未经超滤的固态发酵产物的体外抗氧化能力(还原能力、羟自由基清除能力、超氧阴离子自由基清除能力和DPPH自由基清除能力),研究不同肽段水解产物的抗氧化活性与分子量的关系。结果表明:罗非鱼皮固态发酵产物及其分离组分均具有一定体外抗氧化活性,TSCP-c的抗氧化活性最强。