茶香蠶蛹多肽氨基酸口服液的研制

李國榮，李建科，林 婭，于 振

(陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710062)

茶香蠶蛹多肽氨基酸口服液的研制

李國榮，李建科*，林 婭，于 振

(陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710062)

通過堿性蛋白酶酶解脫脂蠶蛹粉，利用響應(yīng)曲面法優(yōu)化水解液的脫色工藝，制得茶香蠶蛹多肽氨基酸口服液。脫脂蠶蛹粉經(jīng)堿性蛋白酶水解240min(水解條件為:60℃、pH8)后，水解度達21.93%。添加0.5%XF－220活性炭脫色30min(脫色條件為:60℃，pH5.72)，脫色率達51.02%。以0.5%茶葉浸提液，12%復(fù)合甜味劑(蔗糖∶安賽蜜∶甜蜜素= 8∶0.02∶0.02)，0.1%檸檬酸，0.06%苯甲酸鈉為組合配制的口服液口感最佳。茶香蠶蛹多肽氨基酸口服液口感好，營養(yǎng)價值高，含多肽18.20g/L，分子量小于5ku的多肽占42.82%;游離氨基酸23.44g/L，必需氨基酸占41.29%。

蠶蛹蛋白，堿性蛋白酶，響應(yīng)曲面法，脫色，茶香味，多肽氨基酸口服液

蠶桑生產(chǎn)在我國具有悠久歷史和廣泛社會基礎(chǔ)。目前，我國的蠶繭和生絲產(chǎn)量占世界總量的70%以上，隨著國家“東桑西移”工程的實施，蠶桑資源將越來越豐富［1］。陜西省桑蠶生產(chǎn)名列西北之首，目前桑園面積已經(jīng)發(fā)展到了六萬多公頃，年產(chǎn)絲兩千多噸。蠶蛹占鮮繭重量的88%～90%，是繅絲廠的主要副產(chǎn)物，產(chǎn)量非常可觀。蠶蛹含有豐富的蛋白質(zhì)，是一種極富有經(jīng)濟開發(fā)價值的自然資源［2－3］。本實驗以脫脂蠶蛹粉為原料，通過酶解蠶蛹蛋白，研制高營養(yǎng)蠶蛹多肽氨基酸口服液。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

脫脂蠶蛹粉 蛋白質(zhì)含量69.98%，陜西師范大學(xué)食品營養(yǎng)與安全實驗室自制;堿性蛋白酶(Alkaline proteinase M0126) 丹麥Novo酶制劑公司;鐵觀音 福建省安溪縣龍輝茶葉有限公司;牛血清蛋白 北京鼎國生物技術(shù)有限公司;蔗糖、安賽蜜、甜蜜素、檸檬酸、蘋果酸、果膠 均為食品級;其他試劑 均為分析純。

501(A)型超級恒溫器 上海實驗儀器廠有限公司;BS 224S型電子天平 北京賽多利亞儀器系統(tǒng)有限公司;JB－3型定時恒溫磁力攪拌 上海雷磁新涇儀器有限公司;JJ－1型精密增力電動攪拌器 金壇市富華儀器有限公司;KDY－9810型凱氏定氮儀 瑞典福斯公司;全自動氨基酸分析儀 日本HITACHI公司;YQD－37A型氮氣減壓器 上海儀川儀表廠; 8200230型超濾膜分離設(shè)備 超濾膜:30ku、5ku，濾膜的有效面積為 0.1m2;DN－RA氮氣吹干儀; METTLER TOLEDO實驗室pH計。

1.2 實驗方法

制備條件:添加茶葉1%(m∶V)，80℃左右浸泡2m in，稀釋一倍，繼續(xù)浸泡3m in，過濾制得浸提液。

1.2.2 酶解蠶蛹蛋白 參考文獻［4］酶解蠶蛹蛋白，并采用pH－stat法測定水解度。

式中:C、V:水解過程中所加 NaOH的濃度(mol/L)和體積(m L);Mp:原料中凈蛋白質(zhì)質(zhì)量(g);htot:1g原料蛋白質(zhì)中所含肽鍵的毫摩爾數(shù)(取為7.8mmol/g蛋白);α:氨基的平均解離度。

1.2.3 氨基酸水解液脫色工藝 在單因素實驗的基礎(chǔ)上，以XF－220活性炭為脫色劑脫色30min，選擇脫色溫度、脫色pH及脫色劑添加量三因素，以脫色率為衡量指標，采用Box－Behnken實驗設(shè)計［2，5－6］。

以蒸餾水為空白，在420nm處測定吸光值，計算脫色率。

1.2.4 氨基酸口服液的口味調(diào)配［7］

1.2.4.1 甜味劑的確定 甜蜜素和安賽蜜屬于非營養(yǎng)型甜味劑，甜度較高，且可掩蓋苦味，是良好的蔗糖替代品。確定蔗糖濃度后，優(yōu)化甜蜜素和安賽蜜的配比，由10名專業(yè)人員組成評定小組，分別按照表1進行評價，最后以評定小組的平均分計算。

1.2.4.2 酸味劑的確定 酸味劑主要有檸檬酸和蘋果酸。在蔗糖濃度8%的條件下，檸檬酸在0.03%～0.45%之間以 0.03%的濃度梯度增加;蘋果酸在0.05%～0.50%之間以0.05%的濃度梯度增加。

1.2.4.3 果膠添加量的確定 果膠可以作為蛋白飲料的穩(wěn)定劑，但由于果膠本身帶有顏色和氣味，則以色澤、氣味、產(chǎn)品狀態(tài)為指標，確定果膠添加量。

根據(jù)單因素結(jié)果，進行正交實驗L9(34)。

表1 感官評分表Table 1 Sensory scoring table

1.2.4.4 產(chǎn)品多肽含量測定及氨基酸成分分析 采用福林酚法測定［8］多肽含量，利用超濾膜分離［4］;采用全自動氨基酸分析儀進行氨基酸組成分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 堿性蛋白酶水解蠶蛹蛋白

由圖1可見，脫脂蠶蛹粉在pH=8.0，溫度60℃條件下經(jīng)堿性蛋白酶水解，240min后，水解度趨于穩(wěn)定，達21.93%。

圖1 脫脂蠶蛹粉酶解進程曲線Fig.1 Hydrolysis course curves of defatted silkworm pupa powder

2.2 脫色工藝優(yōu)化

花青素類色素褐變引起蠶蛹顏色深重［9］。由文獻［2，5－6］得出:XF－220型活性炭脫色效果較活性白土及XFL－210型活性炭好，脫色30m in時脫色效果較好。脫色溫度(30～60℃)、pH(5～8)、脫色劑添加量(0.5%～1%)對脫色結(jié)果影響較大。因此分別選擇脫色溫度(30、45、60℃)、XF－220型活性炭添加量(0.5%、0.75%、1%)、pH(5、6.5、8)進行響應(yīng)面優(yōu)化。最佳脫色工藝為XF－220型活性炭在溫度60℃，pH5.72，脫色劑添加量0.5%，脫色率可達51.02%。其模型極顯著(p＜0.01)，失擬項不顯著(p＞0.05)，校正系數(shù)=0.8959，相關(guān)系數(shù)R=0.9544，說明該模型擬合程度良好，可解釋89.59%響應(yīng)值的變化，能夠用來分析和預(yù)測不同溫度、酸堿度、脫色劑添加量對脫色率的影響。

2.3 氨基酸口服液的口味調(diào)配

2.3.1 甜味劑對氨基酸口服液口感的影響 在低蔗糖濃度下，蔗糖濃度增加，清涼味增加，可掩蓋蠶蛹腥味，8%的蔗糖濃度適宜;當蔗糖濃度超過8%，口感下降。在最適蔗糖濃度下，安賽蜜所占比例越高，甜味越重，安賽蜜∶甜蜜素=1∶1時，口感最適宜。制備復(fù)合甜味劑(蔗糖∶安賽蜜∶甜蜜素=8∶0.02∶0.02)。

表2 蔗糖濃度評分表Table 2 Scoring table of sucrose concentration

2.3.2 酸味劑對氨基酸口服液口感的影響 由表4和表5可知，檸檬酸的平均得分為82.17分，蘋果酸的平均得分為79.44分。因此選檸檬酸做酸味劑，其用量在0.09%～0.15%之間口感較好。

2.3.3 添加果膠對氨基酸口服液口感的影響 由表6可知，添加果膠組比空白組茶色深，不良氣味重，溶液渾濁，口味差，因此不宜添加果膠。

表6果膠添加量對比表Table 6 Correlation table of pectin’s addition

2.3.4 產(chǎn)品配方正交實驗 選擇茶葉浸提液添加量、復(fù)合甜味劑濃度和檸檬酸濃度三因素進行正交實驗，進行極差分析得出最優(yōu)組合A1B3C1，見表7。理論最優(yōu)條件比正交組合中的最優(yōu)組合的評分高，且差異顯著(0.05＜p＜0.01)。最終配方為:茶葉浸提液添加量0.5%，復(fù)合甜味劑濃度12%，檸檬酸濃度0.1%。按照國標［10］，添加0.06%的苯甲酸鈉延長保質(zhì)期，茶葉浸提液能夠較好地掩蓋蠶蛹腥味，改善蠶蛹多肽口服液的口味。

2.3.5 產(chǎn)品氨基酸分析 茶香蠶蛹多肽氨基酸口服液含 18.20g/L多肽，分子量小于 5ku的多肽占42.82%。閔建華［4］研究表明該類多肽具有較強的清除DPPH自由基能力和ACE抑制活性。茶香蠶蛹多肽氨基酸口服液含23.44g/L游離氨基酸，其中必需氨基酸含量9.68g/L，占游離氨基酸含量的41.29%。游離氨基酸總量及必需氨基酸含量均高于延年康口服液［11－12］(表9)，符合FAO/WHO標準。

表3 安賽蜜與甜蜜素配比評分表Table 3 Scoring table of sweetenersmixture ratio

表4 檸檬酸濃度評分表Table 4 Scoring table of the concentration of citric acid

表5 蘋果酸濃度評分表Table 5 Scoring table of the concentration ofmalic acid

表7 感官評價實驗結(jié)果與分析Table 7 Experiment result and analysis of evaluation

表8 驗證實驗表Table 8 Proofing test table

表9 產(chǎn)品氨基酸分析Table 9 Amino acid analysis of product

3 結(jié)論

脫脂蠶蛹粉經(jīng)堿性蛋白酶在60℃，pH8的條件下水解4h，水解度達21.93%。其最佳脫色工藝為0.5%XF－220活性炭，在溫度60℃，pH5.72的條件下吸附脫色30m in，脫色率51.02%。在口味調(diào)配中，以0.5%茶葉浸提液，12%復(fù)合甜味劑(蔗糖∶安賽蜜∶甜蜜素=8∶0.02∶0.02)，0.1%檸檬酸，0.06%苯甲酸鈉的配比組合口味最佳。該口服液中含多肽18.20g/L，分子量小于 5ku的多肽占 42.82%;游離氨基酸23.44g/L，其中必需氨基酸占41.29%。

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Preparation of tea－flavored polypeptide and am ino acid oral liquid of silkworm pupa

LIGuo－rong，LI Jian－ke*，LIN Ya，YU Zhen
(Collage of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China)

Alcalase was selec ted to hyd rolyze defatted powder fromsilkwormpupa.Response surface m ethodology was used to op tim ize decoloration p rocess.The Hyd rolysis deg ree(DH%)of defatted powder was 21.93%after hyd rolysis for 240m in(cond itions as follows:60℃，pH8).After decolorization for 30m in(cond itions as follows:60℃，pH5.72)，decolorization rate was 51.02%w ith 0.5%XF－220 activated carbon.The best tasty oral liquid was p roduced with 0.5% tea juice，12% com pound sweeteners(suc rose∶sod ium cyc lamate∶acesulfam e K= 8∶0.02∶0.02)，0.1%citric acid and 0.06%soud ium benzoate，which contained 18.20g/L polypep tide，inc luding 42.82%polypep tide whose molecularweightwas less than 5ku;23.44g/L free am ino acid，inc lud ing 41.29%essential am ino acid.The tea－flavored polypep tide－am ino acids oral liquid ofsilkwormpupawas tasty and nutritional.

silkwormpupa;alcalase;response surface methodology;decolorization;tea－flavored;polypep tideam ino acids oral liquid

TS201.1

B

1002－0306(2012)12－0333－03

2011－09－27 *通訊聯(lián)系人

李國榮(1985－)，女，碩士研究生，研究方向:食品營養(yǎng)與安全。

陜西省“13115”科技創(chuàng)新工程重大科技專項(2009ZDKG－05)。