鰻魚多肽水解物酶法制備工藝研究

林學清

（福建省輕工業研究所，福建 福州 350005）

鰻魚多肽水解物酶法制備工藝研究

林學清

（福建省輕工業研究所，福建 福州 350005）

通過單因素實驗和正交設計實驗進行鰻魚骨酶解多肽水解物制備工藝研究，結果表明，新鮮鰻骨經清洗減菌預處理后，按1：1比例加入無菌水；然后加入以1：1：1比例混合的中性蛋白酶、復合蛋白酶遠天23及風味蛋白酶0.3%，在pH值7.0、溫度50℃條件下，水解6h，制備鰻魚多肽水解物。在此條件下，新鮮鰻骨總氮提取率達71.4%，蛋白質水解率達達50%。鰻魚多肽水解物風味良好，幾乎無苦味。

鰻魚多肽；鰻魚骨；蛋白酶

鰻魚俗稱“海中人參”，營養價值極高，深受消費者青睞[1]。我國鰻魚養殖產量巨大，經濟價值十分可觀。鰻魚除了少量直接食用外，絕大部分用于生產烤鰻。 鰻魚骨是烤鰻加工的下腳料，約占活鰻質量的 6%[2]，其中含有一定量鰻魚肉，利用蛋白酶水解鰻骨中的蛋白質，生產水溶性的鰻魚多肽水解物，不但可以方便、高效、徹底利用鰻骨中的蛋白質，提高經濟效益，降低污染；而且，鰻魚多肽水解物除了含有豐富的鰻魚多肽外，還含有氨基酸、礦物質及其它活性物質，充分保留了鰻魚肉的主要營養保健成分，同時多肽也可能增加某些新的保健功能，而且更易消化吸收[3-5]。因此，鰻魚多肽水解物，可用于開發功能食品；同時，由于其美味可口，也用于開發高檔調味料，應用前景廣泛[6]。試驗以新鮮鰻魚骨為原料，采用蛋白酶水解制備鰻魚多肽水解物，研究并優化酶解的工藝條件，為鰻魚骨的工業化開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 新鮮鰻魚骨

活鰻冰昏、宰殺、取肉后的新鮮鰻魚骨，福建省福清大閩生物工程有限公司提供。

1.1.2 試驗試劑

復合蛋白酶（遠天23）：食品級，酶活力30，000 U· g-1，廣州遠天酶制劑廠；木瓜蛋白酶:食品級，酶活力為 200，000U· g-1，廣西南寧天綠生物制品有限公司；中性蛋白酶（枯草桿菌中性蛋白酶）：食品級，酶活力50，000 U· g-1，無錫酶制劑廠；風味蛋白酶(FlavourzymeTM): 食品級，酶活力為 1.5AU· g-1,丹麥 NOVO公司；復合蛋白酶(ProtamexTM):食品級，酶活力為500APU· g-1，丹麥NOVO公司。

表1 不同蛋白酶的水解結果

氫氧化鈉、鹽酸、甲醛、碳酸氫鈉、硼酸及濃硫酸等，均為分析純 。

1.1.3 主要儀器與設備

D K-80型恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設備有限公司；PL602-S型 電子天平：上海精宏實驗設備有限公司；TD L-5-A型A nke 離心機：上海市離心機械研究所； RE52A 型旋轉蒸發儀：上海精宏實驗設備有限公；數顯鼓風干燥箱：上海博迅實業有限公司；PB-10標準型 pH計： 賽多利斯科學儀器(北京 )有限公司；DS-1型高速組織搗碎機：上海標本模型廠。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 試驗方法

蛋白酶選擇：根據蛋白酶的水解能力及水解液的風味進行選擇；

鰻骨前處理選擇：采用熱處理、破碎處理等進行試驗；

酶解工藝條件選擇：對酶解過程的溫度、pH值、加酶量及酶解時間等因素，各取3個水平，按L9（34）正交設計，以水解液的氨基酸態氮為指標進行試驗；

水解過程雜菌污染控制：通過控制原料及用水的衛生，控制污染；

1.2.3 分析方法

氨基酸態氮：甲醛滴定法；

總氮：微量凱氏定氮法；

蛋白質水解度：蛋白質水解度=（氨基酸態氮/總氮）×100%；

酶活力：福林法；

揮發性鹽基氮：微量法；

總氮提取率：總氮提取率=（水解液總氮量/樣品總氮量））×100%；

溶解度：取樣品5g，加水水95ml，攪拌均勻，移入離心管中，在2000r.min-1下離心5min，將沉淀物干燥、稱重，計算溶解度；

可溶性固形物：手持糖度計法；

水分含量：105℃恒重法；

粗脂肪：索氏抽提法；

粗蛋白：凱氏定氮法。

2 結果與分析

2.1 蛋白酶選擇

不同蛋白酶對鰻骨蛋白的水解試驗結果見表1。

從表1可知，中性蛋白酶和復合蛋白酶（遠天23）水解力較強，且水解液的苦味不明顯；風味蛋白酶雖然水解力較弱，但無苦味，故選此3種蛋白酶為課題的試驗用酶。

表2 混合蛋白酶的水解條件及結果

表3 預處理對水解的影響

為了提高酶解效果，對選定的3種蛋白酶進行混合水解試驗，結果見表2。

所以，三酶混合水解效果更好。加入風味蛋白酶可以明顯降低苦味，還可以提高氨基酸態含量。水解過程出現苦味是由于蛋白質水解產生的苦味肽所至，苦味肽中含有豐富的疏水性氨基酸。現在大家已經注意到這樣的2個事實，首先游離氨基酸和由其構成的肽相比，其苦味要小的多，其次當疏水氨基酸位于肽鏈末端時，其苦味程度較小[7]。風味蛋白酶是由真菌內切蛋白酶和外切肽酶組成。苦味肽中的疏水性氨基酸要么被外切肽酶從末端水解下來，要么從肽鏈的中部逐漸移向末端，這2種結果均使苦味減弱，同時還提高蛋白質的水解率[8]。

2.2 鰻骨預處理試驗

采用100℃預煮沸、高壓預煮及將鰻骨進行磨碎預處理等方法進行鰻骨預處理試驗，結果見表3。

表3可見，熱處理不但降低了水解率，還引起風味劣變。一般認為，熱處理使蛋白變性，有助于酶解，但本試驗的結果相反，這可能是由于鰻魚蛋白質過度受熱，導致氨基酸氧化、破壞，或形成新的酰氨鍵，而影響酶解；也可能是鮮鰻魚中也含有蛋白酶，熱處理使之失活；磨碎處理水解率略有提高，這可能是磨碎處理使酶的接觸面增加有關。但在本試驗中，為了簡化工序和便于清洗，就不采用磨碎處理。

2.3 加水量的影響

在相同條件下，改變加水量進行酶解試驗，結果見表4。

表4 加水量對水解的影響

表4可見，隨著加水量增加，水解率及總氮提取率都略有增加，但提取液的有效濃度下降，濃縮成本加大。權衡利害選擇加水量為1：1。

表5 因素水平表

表6 酶解條件優選試驗

表7 防菌、減菌處理的效果

2.4 酶解條件選擇

以1：1：1比例的中性蛋白酶、復合蛋白酶遠天23和風味蛋白酶，混合水解鰻骨蛋白質，加水量為100%。對酶解的溫度、pH值、時間及加酶量等4個因素，各取3個水平，采用L9（34）正交設計，以水解液的氨基酸態氮為指標進行試驗，試驗方案及結果分析見表5、表6。

表6可知，最佳的酶解條件為：pH值7.0、加酶量0.3%、酶解溫度50℃、酶解時間6 h。

2.5 酶解過程的防腐

新鮮鰻骨營養豐富，酶解之前無熱殺菌處理，在酶解過程中極易造成雜菌大量繁殖而引起劣變。所以防菌、減菌非常重要，采用的措施有：保證鰻骨新鮮，并進行冷鏈貯運；酶解前采用臭氧水對鰻骨原料進行減菌處理；酶解用水采用臭氧處理水或冷開水；同時，注意其他輔料及工具的衛生。防菌、減菌的效果見表7。

2.6 水解液的處理

按上述工藝進行酶解，滅酶。經過濾、離心或靜置，分離鰻骨、鰻油及殘渣，獲得鰻魚多肽水解液。 水解液的相關指標見表8。

表8 鰻魚多肽水解液相關指標

2.7 水解液的濃縮與干燥

水解蛋白質提取液通過膜濃縮或真空濃縮去除過多水分；濃縮液經噴霧干燥成水解鰻魚蛋白粉。

3 結論

3.1 新鮮鰻骨經清洗減菌預處理后，按1：1比例加入無菌水；然后加入以1：1：1比例混合的中性蛋白酶、復合蛋白酶（遠天23）及加風味蛋白酶0.3%，在pH值7.0、溫度50℃條件下，水解6h。在此條件下，新鮮鰻骨總氮提取率達71.4%，蛋白質水解率達達50%，且水解蛋白質提取物風味良好。

3.2 工藝還可以從新鮮鰻骨中方便制備凈鰻魚骨與鰻魚油。

[1] 孔曉榮.鰻魚肌肉的氨基酸及營養價值［J］.氨基酸和生物資源，1995，17( 2) : 33 －35.

[2] 余杰, 陳美珍. 酶法制備水解鰻魚頭蛋白及其應用的研究[J] .中國海洋藥物, 2000,19(5):45-47.

[3] 張婭楠,趙利,黃超,等.蛋白酶水解鰻魚魚頭蛋白質工藝的研究[J] 河南工業大學學報，2010，31（5）：34-37.

[4] THIANSIKUL Y，BENJAKUL S，SHAHIDI F. Compositions，functional properties and antioxidative activity of protein hydroly-sates prepared from round scad ( Decapterus maruadsi) ［J］.Food Chemistry，2007，103: 1385－1394.

[5] KLOMPONG V，BENJAKUL S，KANTACHOTE D，et al. Antioxidative activity and functional properties of protein hydrolysateof yellow stripe trevally ( Selaroides leptolepis) as influenced by the degree of hydrolysis and enzyme type［J］. Food Chemistry，2007，102: 1317－1327.

[6] 楊遠帆，倪輝，陳申如，等，酸性蛋白酶水解鰻魚工藝條件的優化[J]. 福建農林大學學報，2011，44（3）：307-310.

[7] 鄭寶東.食品酶學[M] .南京:東南大學出版社, 2006:147.

[8] 陳荔紅, 鄭寶東. 鰻魚酶法水解蛋白工藝[J]，福建農林大學學報，2009，38（1）：93-96.

TS201.2

A

1007-550X（23016）09-0038-05

10.3969/j.issn.1007-550X.2016.09.003

2016-08-17

林學清（1968-），女，福建南安人，工程師，主要從事食品工藝研究。