اخیراً استفاده فعال از آنزیمها در فرآوری ماهی و سایر آبزیان  وارد عمل شده است و در همه فرآیندهای رسیدگی و جا افتادن فرآورده، آنزیم ها نقش بسیار مهمی داشته اند. آنزیم های داخلی و آنزیم های میکروبی در این ارتباط نقش مهمی دارند. آنزیم های داخلی در فرآیند های سریع (سیلاژماهی)  مهم تر از آنزیم های میکروبی می باشند. در حالی که آنزیم های میکروبی در طول تخمیر طولانی مدت (ماهی تخمیر شده) اساسی تر هستند و از آنزیم های خارجی بعنوان گزینه ای بیوتکنولوژیک به جای فرآوری مکانیکی سنتی استفاده می شود .این گونه روش های آنزیمی هم برای تولید فرآورده های غذایی اصلی از ماهی و هم برای افزایش ارزش فرآورده های جانبی مختلف توسعه یافته اند . دامنه وسیعی از آنزیم ها مورد استفاده واقع شده اند که در تخمیر و رسیدگی فرآورده  نقش دارند، اما در بیشتر فرآیندهای زیر ، آنزیم های هضم کننده پروتئین ها(پروتئازها ) دارای نقش کلیدی می باشند.
1 - رسیدن و جا افتادن فرآورده
رسیدن و جا افتادن آنزیمی فرآورده از فرآیندهای مهم می باشد که بطور دائم در فرآورده ماهی نیمه فرآوری شده که بصورت سرد که فرآیند حرارتی نشده باشد، صورت می گیرد . این بدان معنی است که ویژگی های بافتی و ارگانولپتیکی در طول نگهداری در حال تغییر می باشند . فرآورده های نمک زده و دودی شده به این دسته از فرآورده ها تعلق دارند. همه بافتهای بیولوژیک غنی از آنزیم های لیزوزومها حاوی تعداد زیادی ازآنزیم های متفاوت می باشند اما کاتپسین ها بعنوان مهمترین آنزیمها برای تغییرات در بافت و طعم در این چنین فرآورده ها ی می باشندزیرا اینها پروتئاز می باشند که در شرایط اسیدی خفیف یا خنثی فعال هستند. اگرچه میزان آنها کم است و لی این آنزیم ها تا حدی پروتئینهای عضله و حتی بافت پیوندی را طی نگهداری طولانی فرآورده هضم می کنند که باعث می شود تا فرآورده دارای بافت نرم تر و طعم غنی تری باشد. کاربرد این چنین روش هائی معمولاً در فرآورده های عمده ماهی مثل فیله یا ماهی کامل می باشد، امانمک زدن فرآورده های جانبی نیمه نگهداری شده مثل گوشت، زبان، سر و حتی کیسه شنا بکار گرفته می شود. این فرآورده ها دارای بازار خوبی در اروپا جنوبی می باشد.
2- برداشتن پوست ها ، غشاها، انگل ها
روش های مختلفی برای آماده سازی آنزیم های تجارتی برای تولید فرآورده های جانبی مناسب برای مصرف انسانی می توان بکار گرفت. در بیشتر موارد آنزیم های مورد استفاده، از پروتئازها ی با منشاء گیاهی یا میکروبی می باشند، اما ویژگی های دقیق این آنزیم ها معمولاً بعنوان یک راز نگهداری می شوند. با انتخاب دقیق آنزیم ها با ویژگی خاص و بکارگیری شرایط فیزیکی و شیمیایی خاص، ممکن است که بافت خاصی را تجزیه نمود. در حالی که سایر بافت ها بدون تغییر باقی خواهند ماند . در بیشتر موارد ، هدف حل کردن یا اصلاح نمودن بافت های پیوندی بدون صدمه زدن به بافت عضله ای می باشد . این کار اغلب چالش برانگیز است زیرا بافت های پیوندی معمولاً به هضم آنزیمی نسبت به پروتئین های عضله مقاوم می باشند. کلاژن نوع 1 عمده ترین پروتئین پیوندی عضله می باشد و فقط آنزیم کلاژناز که خیلی گران می باشد می تواند این پروتئین را در شکل طبیعی خودش هضم کند . بعداز ازدست دادن حرارت نسبتاً کم یا استفاده از اسید با حرارت یا تیمار اسید، کلاژن تغییر ماهیت می دهد و قابل هضم بوسیله بیشتر پروتئازها می شود. چنین روشی وقتی بکار گرفته می شوند که هدف برداشتن یا تغییر دادن غشاهای خارجی یا پوست می باشند. این روش برای برداشتن پوست از باله ماهی اسکات می تواند بعداز فرآیند حرارتی ملایم استفاده گردد. پوست باله های ماهی اسکات پس دادن حرارت ملایم به آنها در درجه حرارت پائین در محلول آنزیمی حاوی هر دو آنزیم پروتئاز و آنزیم های تجزیه کننده کربوهیدرات انکوباسیون می شوند. بعد از چند ساعت پوست تجزیه شده را می تواند از طریق شستن برداشت. روشی مشابه این روش، برای برداشتن غشاء سیاهی که کیسه شنا ماهی کاد را احاطه کرده به کار گرفته شده است.
در اروپای شمالی و شمال آمریکا، اسکوئید محصولی با ارزش پائین است که عمدتاً بعنوان غذای دام و طعمه برای صید استفاده می شود. یکی از دلایل چنین استفاده ای این می باشد که برداشتن غشاء لاستیکی مانند که پوشاننده همه سطوح اسکوئید می باشد به وسیله روشهای تکنیکی بسیار مشکل است. اگر شاخک ها و ضمائم لوله ای در اسکوئید در محلولی از پروتئازی خاصی خیسانده شوند و تیمار حرارتی کوتاهی صورت بگیرد، 1دقیقه در 80 درجه سانتی گراد بافت های پلاستیکی مانند محو
 می شوند. این باعث می شود تا برداشتن غشاء دیگر ضروری نباشد و می توان آن را بعنوان بخشی از فرآورده برای مصرف انسانی فروخت.
کبد ماهی کاد کنسرو شده بعنوان فرآورده با ارزش در بعضی از کشورهای اروپائی دارای خریدار می باشد . در حال حاضر صنعت کنسروسازی در حدود 1 دلار برای هر کیلو گرم از کبد کاد با کیفیت درجه اول می پردازد، اما آلودگی کبد کاد بوسیله تعداد زیادی از انگل های کرمی کوچک مشکلی در آتلانتیک شمالی می باشد که فک ها بعنوان میزبانهای واسط آن می باشند. بیشتر انگلها در زیر غشاء خارجی قرار دارند و به‌آسانی می توان برداشته شوند، اگر غشاء مزبور پاره گردد.یک روش صنعتی توسعه یافته اینست که کبد ماهی کاد یک پارچه سرد را به سرعت در یک بشکه مشبک در آب گرم خیسانده می شود و سپس به یک محلول پروتئاز با درجه حرارت متوسط منتقل می گردد. بعد از تیمار آنزیمی کوتاه مدتی غشاها و آنزیم ها به راحتی شسته و جدا می شوند و کبد آماده برای کنسرو نمودن می باشد. برداشتن آنزیمی بافت های پیوندی غالباً یک تیمار ملایم تر و باعث تولید فرآورده بیشتر نسبت به فرآوری مکانیکی سنتی می شود . ولی مشکل روش آنزیمی این است که اولاً تولید مرحله به مرحله است و اغلب این روش وقت گیر است و زمان انکوباسیون ممکن است باعث رشد باکتری در فرآورده شود.
3-  تولید خاویار
اگرچه تخمک ماهی بعنوان ماده خام با ارزش برای تولید فرآورده های خاویاری می باشد ، اما در بسیاری از موارد بعنوان فرآورده جانبی می باشد. سودمندی تولید خاویار همیشه در ارتباط نزدیک با فرآورده حاصل از تخمک های ماهی  صدمه ندیده بعد از فرآوری می باشد. در بسیاری از گونه های ماهی مثل ماهیان خاویاری، قزل آلا و آزاد ماهیان ، تخمک ، بصورت چسبنده ای به صفحه های بافتهای پیوندی متصل می شوند. تخمک به صورت سنتی به وسیله مالش دادن روی یک شبکه مشبک آزاد می شوند. در طول این فرآیند میزان قابل ملاحظه ای از تخمک ها صدمه می بینند. بوسیله فرآوری آنزیم ملایم، تخمک ها می توانند بدون صدمه دیدن فیزیکی آزاد شوند. آنزیم های مختلفی مانند کلاژناز بدست آمده از هپاتوپانکرانس خرچنگ و پپسن های ماهی به صورت موفقیت آمیزی برای این هدف استفاده شده اند. بعداز فرآوری کوتاه مدت کبیسه های تخمک در مخزن متحرک، بافت های پیوندی از تخمک بوسیله غوطه ور سازی جدا می شوند . با استفاده از روش آنزیمی برای تولید خاویار قزل آلا ی رنگین کمان ، راندمان فرآورده از کمتر از 70 درصد تا حدود90 درصد افزایش یافته است . با این روش در حدود 50 تن خاویار بصورت سالیانه با این روش در کانادا و اسکاندیناوی تولید می شوند.
4-  تولید هیدرولیز، سس ماهی و سیلاژ ماهی
هیدرولیز پروتئین ماهی بوسیله هیدرولیز آنزیمی از مواد خام غنی از پروتئین ماهی تولید می شود. در بیشتر موارد ماده خام، ماهیان صید ضمنی با ارزش پائین  ، فرآورده های جانبی ، یا گونه های پلاژیک ریز مثل آنچوی یا ساردین می باشند. آنزیم های مورد استفاده ممکن است آنزیم داخلی، آنزیم های تجاری با منشاء گیاهی یا میکروبی یا آنزیم های تولید شده بوسیله کشت های میکروبی افزوده شده به مواد خام باشند.
پروتئین هیدرولیز شده ماهی فرآورده بسیار پیچیده ای می باشد که شامل سیلاژ خام مورد استفاده برای غذای دام و طیور ، سس ماهی برای مصارف انسانی ، ترکیبات طعم دهنده ماهی و ترکیبات پیچیده زیستی فعال برای رشد مثل آنتی اکسیدها یا محرکهای ایمنی می باشد . قدیمی ترین استفاده از هیدرولیز پروتئین ماهی در اروپا شامل سس ماهی ساخته شده از روده های ماهی و سایر فرآورده های جانبی آن است که اخیراً در اروپای جنوبی مورد استفاده می باشد. یونانی ها و رومی های باستان این فرآورده های را بیش از دوهزار سال قبل مصرف می کردند . تولید سس ماهی در اروپا متوقف شده است اما سس ماهی بعنوان فرآورده مصرفی مهمی در جنوب شرقی آسیا می باشد که تولید سالانه آن در حدود 250 هزار تن است . سس ماهی بعنوان یک چاشنی در غذاهای آماده شده از سبزی ها مورد استفاده می باشد اما همجچنین به عنوان یک مکمل مهم از اسیدهای آمینه ضروری برای بسیاری از افراد می باشد . پایداری زیاد آن (چندیدن سال) باعث گردیده که سس ماهی در هر فصل در دسترس باشد و این فرآورده مستقل از فصل صید ماهی می باشد یا نه.
سس ماهی بوسیله مخلوط کردن سه بخش ماده خام با یک بخش نمک و نگهداری آن در درجه حرارت های محیطی  (نواحی گرمسیری) به مدت 12-6 ماه تولید می شود. در طول این مدت نگهداری آنزیم های میکروبی و داخلی پروتئین های عضله را حل می کند و سس ماهی بصورت مایع زرد رنگ با طعم خوشایند از عضله های هیدرولیز شده ماهی استخراج می شود که حاوی 14-8 درصد پروتئین هضم شده و در حدود 14-8 درصد پروتئین هضم شده و در حدود 25 درصد نمک می باشد. اگرچه تولید سس ماهی ساده است و بستگی به تجهیزات پیشرفته ندارد، اما نیاز به فضای زیاد برای نگهداری به خاطر زمان طولانی تولید وجود دارد. تلاش ها برای تسریع در فرآیند بوسیله افزودن آنزیم های خارجی ، گرم کردن یا بوسیله تنظیم شرایط شیمیایی برای افزایش فعالیتهای آنزیمی صورت گرفته است. اگرچه جنوب شرقی آسیا هنوز مهمترین بازار برای سس ماهی می باشد، اما علاقه روبه رشدی به چنین فرآورده هایی در کشورهای غربی نیز وجود دارد. در جنوب شرقی آسیا قیمت یک بطری سس ماهی با کیفیت بالا در حدود 1 دلار است در حالی که قیمت آن در اروپا 3 دلار می باشد. برای تولید 1 بطری سس ماهی(0.71 کیلو گرمی (  حداقل یک کیلوگرم ماده خام لازم است.
سیلاژ ماهی فرآورده جدیدتری می باشد که تقریباً همه آنها برای غذای دام و طیور استفاده می شود . همه انواع ماهی و فرآورده های جانبی با ارزش کم برای تولید سیلاژ ماهی مورد استفاده واقع می شوندکه معمولا ً بوسیله مخلوط کردن 3-2 درصد اسید فرمیک در مواد خام چرخ شده و نگهداری آن در درجه حرارت محیط تا بافت ها بوسیله آنزیم ها ی داخلی  هضم شوند ، ساخته می شوند.
سیلاژ ماهی به خوبی نگهداری شده دارای pHبین 4-3 می باشد که pH اپتیمم برای هضم پروتئین بوسیله پپسین های ماهی می باشد . اگر ماده خام حاوی مقدار کافی پپسین ها و سایر پروتئازها ی فعال در شرایط اسیدی(کاتپسین ها) باشد، بیشتر بافت ماهی بعد از چند روز نگهداری بصورت مایع می شود. چنین سیلاژی ممکن است بصورت مستقیم برای تغذیه دام مورد استفاده واقع شود یا می توان فرآوری بیشتری روی آن بوسیله سانتریوفوژ و تبخیر برای تولید روغن و تولید پروتئین کنسانتره بعمل آورد. این محلول کنسانتره بعنوان ترکیب مناسب در فرآورده های غذایی حیوانی استاندارد شده بکار می روند.
 یکی از کاربردهای بارز پروتئازها ، بازیافت پروتئین ها وهیدرولیز فرآورده های جانبی است.هیدرولیز پروتئین به پروسه ای اطلاق می شود که  در آن پروتئین به اجزای کوچکتر می شکند.  پروتئین هیدرولیزشده فرآورده ایست که از قسمت های مختلف بدن ماهی مانند گوشت و امعا و احشا و نیز از مواد اولیه دیگری مانند میگو و ضایعات آن و همچنین سویا، شیر، ضایعات دام و طیور و ... تهیه می شود.
منابع:
1- معینی، س و همکاران. 1390.امنیت و مسائل مربوط به کنترل کیفیت در فرآوری آبزیان.موسسه تحقیقات شیلات ایران. .
2-رضوی شیرازی. ح. 1380. تکنولوژی فرآورده های شیلاتی. انتشارات نقشمهر.
3- معتمدزادگان, علی و همکاران .1388 اثر آنزیم پاپائین بر درجه هیدرولیز و طول زنجیره پپتیدی پروتئین های میوفیبریلار ماهی کیلکا .مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی .جلد شانزدهم، شماره سوم
4- زمانی , ع.1390.اثرات برخی از عوامل بیوشیمیایی بر فعالیت آنزیم تریپسین روده و ضمائم پیلوریک برای جلوگیری از پدیدههضم دیواره شکمی  (Clupeonella cultriventris caspia) کیلکای معمولی. در محیط in vitro.مجله علمی شیلات ایران .سال بیستم/ شماره 4/ زمستان90
5- Gildberg A., Arnesen J.A., Carlehog M., 2002. Utilisation of cod backbone by biochemical fractionation.
Process Biochem, 38, 475–480.
6-Grassmann W., Nordwig A. 1960.Quantitative colorimetric test for collagenase (In German). Hoppe-Seyler's Zeitschrift fur Physiologische Chemie, 322, 267-272.
7-Hochstei H.D., 1987. The LAL test versus the rabbit pyrogen test for endotoxin detection: Update 87.Pharm. Technol., 11(6), 124-129.
8-Kishimura H., Hayashi K., Miyashita Y., Nonami Y., 2006. Characteristic of trypsins from the viscera of true sardine (Srdinopsm melanosticus) and the pyloric ceca of arabesque greenling
)Pleuroprammus azonus). Food Chemistry, 97, 65-70.
9-Ward, O. P. 1985. Proteolytic enzymes, In Comprehensive Biotechnology, Pergmon Press Ltd., New York, pp: 789-818