蒸煮條件對豬骨酶解的影響研究

左 勇，邊名鴻，謝 暉，鞠 帥，李 楊，劉達玉

（1.四川理工學院生物工程學院，四川自貢643000；2.成都大學生物產業學院，四川成都610106）

蒸煮條件對豬骨酶解的影響研究

左 勇1，邊名鴻1，謝 暉1，鞠 帥1，李 楊1，劉達玉2

（1.四川理工學院生物工程學院，四川自貢643000；2.成都大學生物產業學院，四川成都610106）

以新鮮豬骨為原料，通過蒸煮后進行酶解，探討蒸煮的溫度、時間和料液比對酶解效果的影響。在單因素的基礎上，對蒸煮溫度、時間、料液比3個因素進行正交實驗，結果表明：蒸煮溫度為100℃、時間為45min、料液比為1∶4條件下，酶解效果最好。

豬骨，TCA-NSI，苦味值，正交實驗

畜骨中含有大量的蛋白質、脂質、礦物質等營養物質，是一種營養價值較高的肉類加工副產物[1]。用畜骨加工而成的骨泥，不但含人體可以利用的鈣質，而且還含有大腦不可缺少的磷脂質、磷蛋白，具有防衰老作用的骨膠原和軟骨素，以及降低血壓的營養素等。在骨中，含有構成蛋白質的所有氨基酸，其中人體所必需的賴氨酸和蛋氨酸含量豐富，且18種氨基酸比例均衡，利于人體吸收，屬于優質蛋白質[2]。我國是生豬生產大國，每年出欄的生豬數量居世界前列，但是對豬骨深加工的研究起步較晚。骨頭食品的研究20世紀70、80年代才開始在世界上受到重視，骨類深加工食品的研究由丹麥、瑞典等發達國家首先研制成功，而后很快在東南亞各國、日本、美國、德國等國家得到推廣，尤以日本發展最快。因骨類食品天然、綠色且環保，骨類食品逐步成為一種獨特的新食源，在工業、醫學、農業上也得以應用[3]。我國從上世紀80年代才開始引進丹麥、瑞典和日本等肉類加工發達國家的先進技術，經過近二十年的努力，我國在對各種畜骨的利用上也取得了一定的成就。本文不是將傳統的鮮骨熬煮之后直接食用，因為這種簡單加工，使鮮骨的很多營養成分并沒有被人體吸收，造成很大的浪費。本研究擬采用高溫高壓蒸煮法將鮮骨蒸煮酥軟，然后酶解，通過酶解可以得到多種對人體有保健作用的小肽。因蒸煮條件是否合適將對后階段的酶解效果產生很大的影響，故掌握好蒸煮的溫度、時間和料液比，不但使生產速度快，生產能力提高，而且高溫高壓蒸煮后加工的骨粉更容易酶解，骨粉酶解后的小肽更容易被人體吸收。因此，本研究成果對豬骨深加工產業化具有一定的指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮煮骨 購于自貢某超市；木瓜蛋白酶（50萬活力單位/g） 北京奧博星生物技術有限責任公司。

SYQ-DSX-2808手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療機械廠；FOSS220全自動凱氏定氮儀 瑞典FOSS；LG10-2-4A高速離心機 北京醫用離心機廠；SHZ-A水浴恒溫振蕩器 上海賀德實驗設備廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 豬骨預處理 將超市買回的新鮮豬髖骨放入沸水中預煮1min，然后去除骨上的肉和油脂，然后用溫水將豬骨洗凈。

1.2.2 蒸煮 將預處理的新鮮豬髖骨通過手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器，按照一定的蒸煮溫度、蒸煮時間和料液比進行蒸煮，然后將其放入60℃干燥箱內，干燥12h，經粉碎后過120目篩，制成骨粉。

1.2.3 酶解 取1g制備好的骨粉，加蒸餾水25mL，水解pH為7，溫度為50℃，加入木瓜蛋白酶0.021g，水解3h后，將溫度升至85℃，10min，使酶失活，測TCA－NSI、酶解液的總氮及其苦味值。

1.3 分析方法

酶解液小肽：酶解液的三氯乙酸氮溶解指數（TCANSI）[1]；酶解液風味：酶解液苦味值的檢測[1]。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果及分析

圖1 蒸煮溫度對骨粉酶解效果的影響Fig.1 Effect of temperature on enzymolysis of pig bones

2.1.1 蒸煮溫度對骨粉酶解效果的影響 將預處理好的豬骨在料液比為1∶5，蒸煮溫度分別為100、104、108、112、116、120℃條件下蒸煮50min，將制成的骨粉在相同條件下酶解，其酶解液的TCA－NSI及苦味值如圖1所示。由圖1可知，隨著蒸煮溫度的升高，TCA－NSI的值逐漸升高，到達104℃后又逐漸下降，而苦味值逐漸增加。可見，在溫度較低時，隨著溫度的升高，酶解后的小肽量增加，原因在于隨著蒸煮溫度的升高，蛋白質更容易酶解，TCA－NSI逐漸升高。但當溫度升高到一定值后，繼續升高溫度，在高溫條件下，使部分蛋白質變性，造成蛋白質酶解效果不好，TCA－NSI逐漸降低，而苦味值卻逐漸增加。根據TCA－NSI、苦味值綜合考慮比較，溫度為104℃時，酶解效果最好。

2.1.2 蒸煮時間對骨粉酶解效果的影響 將預處理好的豬骨在溫度為104℃，料液比為1∶5的條件下，分別在35、40、45、50、55、60、65min時間條件下進行蒸煮，將制成的骨粉在相同條件下酶解，其酶解液的TCANSI及其苦味值，其TCA－NSI及苦味值如圖2所示。

圖2 蒸煮時間對骨粉酶解效果的影響Fig.2 Effect of time on enzymolysis of pig bones

由圖2可知，隨著蒸煮時間的增加，TCA－NSI逐漸升高，但到達50min后，TCA－NSI的值逐漸減少，其苦味值逐漸增高。原因在于隨著蒸煮時間的增加，酶解后的小肽增加，TCA－NSI逐漸升高。但是隨著蒸煮時間的逐漸增加，酶解小肽發生改變，可能是隨著蒸煮時間的增加，蛋白質的結構發生改變，從而使酶解的效果發生改變，所以TCA－NSI逐漸降低，而苦味值逐漸趨于恒定。根據TCA－NSI、苦味值綜合考慮比較，蒸煮時間45min時的酶解效果最好。

2.1.3 料液比對骨粉酶解效果的影響 將預處理好的豬骨在溫度為104℃，分別在1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7的料液比條件蒸煮50min，將制成的骨粉在相同條件下酶解，其酶解液的TCA－NSI及苦味值如圖3所示。

圖3 料液比對骨粉酶解效果的影響Fig.3 Effect of solid－liquid ratio on enzymolysis of pig bones

由圖3可知，隨著料液比的增加，TCA－NSI的值逐漸增加，當其增加到1∶6時，TCA－NSI的值又逐漸減小，苦味值也隨著料液比的增加而增加，到達1∶6時，苦味值逐漸減小。因為，隨著料液比的增加，酶解效果逐漸增強，TCA－NSI和苦味值逐漸增加。但是，當料液比到達一定的值時，酶解時的底物濃度逐漸減少，使酶解效果逐漸減小，所以TCA－NSI和苦味值逐漸降低。根據TCA－NSI、苦味值綜合考慮比較，料液比1∶4時的酶解效果最好。

2.2 正交實驗結果

2.2.1 正交實驗優化最佳工藝條件 在單因素的基礎上，選取蒸煮溫度、蒸煮時間和料液比三個因素，以酶解液的TCA－NSI值為指標，設計正交實驗，因素水平見表1。

表1 正交實驗因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

2.2.2 正交實驗結果 結果見表2。由表2可知，煮骨的最佳工藝條件為A1B1C1，即蒸煮溫度為100℃，蒸煮時間為45min，蒸煮的料液比為1∶4。影響因素主次為B＞A＞C，即蒸煮時間＞蒸煮溫度＞蒸煮料液比。

2.2.3 方差分析結果 結果見表3。由方差分析表可以看出，A、B因素對TCA－NSI的影響較大，而C因素對其影響較小。即蒸煮溫度和蒸煮時間對TCA－NSI的影響較大，而料液比影響較小。在最佳工藝條件下，經測定，酶解液的苦味值為5。

表2 正交實驗結果表Table 2 Results of orthogonal experiment

表3 正交實驗方差分析表Table 3 Variance analysis of orthogonal experiment

3 結論

根據單因素實驗結果，最佳蒸煮溫度為104℃，最佳蒸煮時間為45min，最佳的料液比為1∶4。在單因素的基礎上，設計正交實驗，得出最佳工藝條件為蒸煮溫度為100℃，蒸煮時間為45min，蒸煮的料液比為1∶4。

由于苦味值可以通過后續的發酵等方法去除，所以本實驗分析中只對TCA-NSI的影響作為正交數據分析，而將在后續實驗中進一步研究降低苦味值的方法。

[1]劉小蕾.熬制和酶解對骨湯品質的影響及其脫苦方法研究[D].雅安：四川農業大學，2009：1-2.

[2]李晶.畜禽骨的營養價值、開發前景及發展前景[J].肉類工業，2008（2）：41-42.

[3]楊迎伍，張利，李正國.畜骨的營養價值、開發現狀及發展前景[J].食品科技，2002（1）：60-61.

[4]鄧海平.微型囊鴨骨粉的性質與應用研究[D].南昌：南昌大學，2007：6-8.

[5]夏秀芳.畜禽骨的綜合開發利用前景[J].農產品加工學刊，2008（4）：34-37.

[6]王世平，張永秀.牛骨蛋白的酶解及產物抗氧化活性研究[D].北京：中國農業大學，2006：18-19.

[7]李珂，楊秀華，扈麟，等.利用豬髖骨加工骨粉及其營養成分的研究[J].食品科學，2010，31（2）：37-39.

[9]毛曉飛，孫連貴.新型鮮骨系列調味劑加工工藝[J].中國釀造，2006（6）：58-59.

[10]瞿明勇，張瑞霞，趙思明，等.排骨骨湯的營養品質及制作工藝優化[J].食品工業科技，2007，28（8）：265-266.

[11]L Ong，A Henriksson，NP Shah.Development of probiotic Cheddar cheese containing Lactobacillus acidophilus，Lb.casei，Lb.paracasei and Bifidobacterium spp.and the influence of these bacteria on proteolytic patterns and production of organic acid[J].International Dairy Journal，2006（16）：448-449.

Effect of cooking process on the enzymolysis of pig bone

ZUO Yong1，BIAN Ming-hong1，XIE Hui1，JU Shuai1，LI Yang1，LIU Da-yu2
（1.College of Bioengineering，Sichuan University of Science and Engineering，Zigong 643000，China；2.Key Laboratory of Meat Processing of Sichuan Province，Chengdu University，Chengdu 610106，China）

Using fresh pig bones as the raw material，with the method of cooking pork rips before enzymolysis，the influence of different temperature，time and solid-liquid ratio on enzymolysis was investigated.Orthogonal experiments were adopted to analyze the effect of each factor in temperature，time and solid-liquid ratio according to single factor experiment.Optimum cooking conditions were determined as follows：temperature 100℃，time 45min，solid-liquid ratio 1∶4.

pork bone；TCA-NSI；bitterness；orthogonal experiments

TS251.1

A

1002-0306（2012）01-0180-03

2011－01－18

左勇（1972-），男，碩士，副教授，主要從事生物工程方面的研究。

肉類加工四川省重點實驗室項目（10 R07）。