酸法水解河蜆蛋白質的工藝優(yōu)化研究

馬永全，胡林子，2，于 新，*

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東廣州510225；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，遼寧沈陽110161）

酸法水解河蜆蛋白質的工藝優(yōu)化研究

馬永全1，胡林子1，2，于 新1，*

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東廣州510225；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，遼寧沈陽110161）

采用酸法水解河蜆蛋白質，對蜆肉進行絞碎、酸水解處理，以水解度為指標，通過鹽酸、檸檬酸、乳酸的單因素實驗，確定選用鹽酸。通過正交實驗，得出河蜆蛋白質酸水解的最佳條件為：鹽酸用量5.5%，溫度100℃，水解時間9h，料液比1∶3，河蜆蛋白質水解度達到59.34%。

河蜆，酸法，水解度，研究

河蜆［Corbicula fluminea（Muller）］廣泛分布在我國湖泊、江河中，天然資源豐富［2］。其肉味鮮美，營養(yǎng)豐富，富含大量的蛋白質、多肽、氨基酸等活性物質［3］，除鮮食外，還可以加工成蜆干、罐頭、凍蜆肉或腌制成咸蜆［2］。廣泛應用于調(diào)味品、保健食品、營養(yǎng)食品、醫(yī)藥等領域。不但在國內(nèi)受到人們喜愛，在日本、韓國和東南亞一些國家，也普遍受到人們的青睞［4］。河蜆資源豐富，原料廉價，但是新鮮河蜆的肉殼分離困難，通常用開水煮后，才易于剝離肉殼。前期酶解實驗表明：經(jīng)開水煮過，蜆肉收縮，變得致密，酶解率較低，且易雜菌污染，發(fā)臭、變味。酶制劑價格高，蜆肉酶水解成本也高。但酸水解可以有效地解決以上問題，且水解后經(jīng)NaOH中和，食用安全。近十年來，國內(nèi)外大量研究報道了關于水解利用貝類蛋白工藝及其水解物功效的研究［5-6］。本實驗以河蜆為原料，探索酸水解方法制備復合氨基酸液的條件，并通過正交實驗以期獲得最佳水解工藝條件，為河蜆深加工利用研制出一種既營養(yǎng)豐富，又安全可靠的保健品，為解決當前河蜆增產(chǎn)后的河蜆資源利用問題和增加河蜆附加值提供科學的方法和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

河蜆 廣州市濱江市場；檸檬酸 江蘇強盛化工有限公司；鹽酸 洛陽化學試劑廠；乳酸 天津市大茂化學試劑廠；L-亮氨酸、茚三酮 上海伯奧生物科技有限公司；其他試劑 均為分析純。

電子天平 德國Sartorial公司；TGL-16C型臺式離心機 上海安寧科學儀器廠；754型紫外可見分光光度計 上海第三分析儀器廠；pHS-25型酸度計上海偉業(yè)儀器廠；G-9140A型電熱恒溫干燥箱廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋金壇市金城國勝實驗儀器廠；TJ12-H絞肉機 廣州恒聯(lián)食品機械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料預處理 河蜆→清洗→熱燙→去殼除雜→清洗→瀝水→多次絞碎→樣品

1.2.2 分析方法 氨基氮的測定：茚三酮比色法［7］；總氮的測定：凱氏定氮法［8］。

1.2.3 工作曲線繪制 以亮氨酸為標準氨基酸，繪制茚三酮比色法標準曲線，線性回歸方程為 y= 0.7077x+0.0084，R2=0.999，說明本實驗方法在0.132～1.703μg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關系。

圖1 L-亮氨酸標準曲線

2 結果與分析

2.1 溫度對乳酸、檸檬酸、鹽酸水解效果的影響

固定酸用量5%，水解時間6h，料液比1∶2，實驗結果見圖2。

圖2 水解溫度對河蜆蛋白質水解度的影響

由圖2可知，在其它條件相同的情況下，在60～100℃內(nèi)，鹽酸、檸檬酸和乳酸的水解度均隨溫度的升高而上升，但乳酸變幅不明顯，說明溫度對乳酸水解影響不大。在較低溫度時，檸檬酸的水解度隨溫度升高小幅上升，在90℃和100℃兩個溫度條件下，差異比較大，100℃水解度較高。由于高溫水解能耗較高，對設備的要求也高，綜合考慮，本實驗不再進行100℃以上的水解實驗。

2.2 水解時間對乳酸、檸檬酸、鹽酸水解效果的影響

固定酸用量5%，水解溫度為80℃，料液比1∶2，實驗結果見圖3。

圖3 水解時間對河蜆蛋白質水解度的影響

由圖3可知，在水解9h前，三種酸的蛋白水解度均呈增長趨勢。9h后，鹽酸蛋白的水解度繼續(xù)增長，乳酸蛋白水解度變幅不大，說明氨基氮積累已至最大濃度。而檸檬酸的蛋白水解度逐漸降低。在整個實驗范圍內(nèi)，鹽酸水解度變化范圍比較大，從1h開始的水解度4.8%到12h的34.82%，一直呈增大趨勢。但綜合考慮其能耗與成本及水解液色澤問題，建議選取9h水解時間。

2.3 酸用量對乳酸、檸檬酸、鹽酸水解效果的影響

固定水解時間6h，水解溫度80℃，料液比1∶2，實驗結果見圖4。

由圖4可知，在整個實驗范圍內(nèi)，乳酸、檸檬酸的用量對河蜆蛋白質的水解影響不大，繼續(xù)加大酸的用量，則水解液顏色變深，且有難聞的氣味，因此不再考慮增加酸的用量。鹽酸水解河蜆蛋白質時，蛋白水解度隨著鹽酸用量的增加而呈上升趨勢，溶液中氫離子濃度越高，則蛋白肽鍵被切斷的可能性越大，酸量的增加必然提高了酸對河蜆蛋白的作用能力，但鹽酸濃度越高，水解液中的氯丙醇含量越高，如果鹽酸濃度低于6%，水解液中的氯丙醇含量僅為0.02mg/kg，符合國際上大多數(shù)國家對氯丙醇的最低限量［9］。考慮到食用安全性及生產(chǎn)成本、水解液色澤等，選取鹽酸用量為5%較合適。

圖4 酸用量對河蜆蛋白質水解度的影響

2.4 料液比對乳酸、檸檬酸、鹽酸水解效果的影響

固定酸用量5%，水解時間6h，水解溫度80℃，實驗結果見圖5。

圖5 料水比對河蜆蛋白質水解度的影響

由圖5可知，料液比的變化對乳酸和檸檬酸的蛋白水解度影響不大。但對鹽酸水解河蜆蛋白的水解度影響較大。隨著料液比的增加，鹽酸分散更均勻，可以更好的作用于蛋白質，提高了蛋白質的水解效果。

2.5 河蜆蛋白水解優(yōu)化條件

單因素實驗表明，在實驗條件范圍內(nèi)，鹽酸水解效果優(yōu)于乳酸和檸檬酸。所以，優(yōu)化實驗用鹽酸進行正交實驗，來選取最優(yōu)的水解條件。選取時間、溫度、酸用量、料液比4個對河蜆水解度影響較大的因素進行正交實驗，采用L9（34）正交表，因素水平見表1，實驗結果見表2。

表1 正交實驗因素水平表

從表2可以看出，在本實驗設定的實驗條件范圍內(nèi)，影響實驗結果的各個因素主次順序為C＞A＞D＞B，即水解時間起主要作用，其次是酸用量和料液比，溫度起次要作用。由表中的K值和極差R值判斷可知：鹽酸水解河蜆的優(yōu)化工藝條件為A3B3C2D2，但此水解條件在正交實驗中并未出現(xiàn)。

表2 正交實驗結果表

2.6 驗證實驗

進一步對A3B3C2D2這一工藝條件進行驗證實驗，即酸用量5.5%，溫度100℃，料液比1∶3，水解9h，河蜆蛋白質的水解度達59.34%。

3 結論

通過對影響河蜆蛋白質水解生成氨基酸的各單因素實驗可知，鹽酸的水解效果優(yōu)于檸檬酸和乳酸。選取鹽酸做正交實驗，最終確定了鹽酸水解河蜆蛋白的最佳條件為：用5.5%鹽酸、溫度100℃、水解時間9h、料液比 1∶3，河蜆蛋白質水解度可達到59.34%。

［1］祝雯，林志鏗，吳組建，等.河蜆糖蛋白對人肝癌細胞凋亡的影響［J］.中國公共衛(wèi)生，2004，20（6）：674-675.

［2］PC Marsh.Secondary production of introduced Asiatic clam，Corbicula fluminea in a central Arizona canal［J］.Hydrobiology，1985，124：103-110.

［3］韓鵬，王勤.河蜆軟體部分營養(yǎng)成分分析及評價［J］.廈門大學學報，2007，46（1）：115-117.

［4］Mai K，Mereer J P，Donlon J.Comparative studies on the nutrition of two species of abalone［J］.Aquaculture，1995，l36（2）：165-l80.

［5］Fleming A E，Van Barneveld R J，Hone P W.The development of anificial diets for abalone：a review and future directions［J］. Aquaculture，1996，140（2）：51-53.

［6］Bautista Teruel M N，F(xiàn)ermin A C，Koshio S S.Diet development and evaluation for juvenile abalone，haliotis asinine：Animal and plant protein sources［J］.Aquaculture，2003，219：645-653.

［7］王福榮.生物工程分析與檢驗［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2005：127-128.

［8］大連輕工業(yè)學院，華南理工大學，沈陽農(nóng)業(yè)大學，等.食品分析［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2006：224-225.

［9］李祥，李運濤，魏尚洲.酸水解蛋白質調(diào)味液安全生產(chǎn)工藝研究［J］.中國釀制，2004（3）：11-15.

Study on acid hydrolysis technic of Corbicula Fluminea Protein

MA Yong-quan1，HU Lin-zi1，2，YU Xin1，*
（1.College of Light Industry and Food Science，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，China；2.College of Food Science and Engineering，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110161，China）

Corbicula fluminea protein was broken up by the method of acid hydrolysis.The process included mincing corbicula and acid hydrolyzing.According to the degree of hydrolysis，hydrochloric acid was selected for the orthogonal experiment after the single factors experiment of hydrochloric acid，citric acid，lactic acid.The results showed that the optimum conditions were established as follow：dosage of hydrochloric acid 5.5%，temperature 100℃hydrolysis time 9 hours，corbicula to water ratio 1∶3.The degree of corbicula acid hydrolysis was 59.34%.

corbicula fluminea；acid hydrolysis；degree of hydrolysis；research

TS254.1

B

1002-0306（2010）11-0288-03

2009-12-11 *通訊聯(lián)系人

馬永全（1983-），男，在讀碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工機綜合利用。

廣東省科技計劃項目（2005B20401002）。