酸法水解河蚬蛋白质的工艺优化研究

马永全，胡林子，2，于 新，*

（1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州510225；2.沈阳农业大学食品科学与工程学院，辽宁沈阳110161）

酸法水解河蚬蛋白质的工艺优化研究

马永全1，胡林子1，2，于 新1，*

（1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州510225；2.沈阳农业大学食品科学与工程学院，辽宁沈阳110161）

采用酸法水解河蚬蛋白质，对蚬肉进行绞碎、酸水解处理，以水解度为指标，通过盐酸、柠檬酸、乳酸的单因素实验，确定选用盐酸。通过正交实验，得出河蚬蛋白质酸水解的最佳条件为：盐酸用量5.5%，温度100℃，水解时间9h，料液比1∶3，河蚬蛋白质水解度达到59.34%。

河蚬，酸法，水解度，研究

河蚬［Corbicula fluminea（Muller）］广泛分布在我国湖泊、江河中，天然资源丰富［2］。其肉味鲜美，营养丰富，富含大量的蛋白质、多肽、氨基酸等活性物质［3］，除鲜食外，还可以加工成蚬干、罐头、冻蚬肉或腌制成咸蚬［2］。广泛应用于调味品、保健食品、营养食品、医药等领域。不但在国内受到人们喜爱，在日本、韩国和东南亚一些国家，也普遍受到人们的青睐［4］。河蚬资源丰富，原料廉价，但是新鲜河蚬的肉壳分离困难，通常用开水煮后，才易于剥离肉壳。前期酶解实验表明：经开水煮过，蚬肉收缩，变得致密，酶解率较低，且易杂菌污染，发臭、变味。酶制剂价格高，蚬肉酶水解成本也高。但酸水解可以有效地解决以上问题，且水解后经NaOH中和，食用安全。近十年来，国内外大量研究报道了关于水解利用贝类蛋白工艺及其水解物功效的研究［5-6］。本实验以河蚬为原料，探索酸水解方法制备复合氨基酸液的条件，并通过正交实验以期获得最佳水解工艺条件，为河蚬深加工利用研制出一种既营养丰富，又安全可靠的保健品，为解决当前河蚬增产后的河蚬资源利用问题和增加河蚬附加值提供科学的方法和依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

河蚬 广州市滨江市场；柠檬酸 江苏强盛化工有限公司；盐酸 洛阳化学试剂厂；乳酸 天津市大茂化学试剂厂；L-亮氨酸、茚三酮 上海伯奥生物科技有限公司；其他试剂 均为分析纯。

电子天平 德国Sartorial公司；TGL-16C型台式离心机 上海安宁科学仪器厂；754型紫外可见分光光度计 上海第三分析仪器厂；pHS-25型酸度计上海伟业仪器厂；G-9140A型电热恒温干燥箱广东环凯微生物科技有限公司；数显恒温水浴锅金坛市金城国胜实验仪器厂；TJ12-H绞肉机 广州恒联食品机械有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 原料预处理 河蚬→清洗→热烫→去壳除杂→清洗→沥水→多次绞碎→样品

1.2.2 分析方法 氨基氮的测定：茚三酮比色法［7］；总氮的测定：凯氏定氮法［8］。

1.2.3 工作曲线绘制 以亮氨酸为标准氨基酸，绘制茚三酮比色法标准曲线，线性回归方程为 y= 0.7077x+0.0084，R2=0.999，说明本实验方法在0.132～1.703μg/mL范围内呈良好的线性关系。

图1 L-亮氨酸标准曲线

2 结果与分析

2.1 温度对乳酸、柠檬酸、盐酸水解效果的影响

固定酸用量5%，水解时间6h，料液比1∶2，实验结果见图2。

图2 水解温度对河蚬蛋白质水解度的影响

由图2可知，在其它条件相同的情况下，在60～100℃内，盐酸、柠檬酸和乳酸的水解度均随温度的升高而上升，但乳酸变幅不明显，说明温度对乳酸水解影响不大。在较低温度时，柠檬酸的水解度随温度升高小幅上升，在90℃和100℃两个温度条件下，差异比较大，100℃水解度较高。由于高温水解能耗较高，对设备的要求也高，综合考虑，本实验不再进行100℃以上的水解实验。

2.2 水解时间对乳酸、柠檬酸、盐酸水解效果的影响

固定酸用量5%，水解温度为80℃，料液比1∶2，实验结果见图3。

图3 水解时间对河蚬蛋白质水解度的影响

由图3可知，在水解9h前，三种酸的蛋白水解度均呈增长趋势。9h后，盐酸蛋白的水解度继续增长，乳酸蛋白水解度变幅不大，说明氨基氮积累已至最大浓度。而柠檬酸的蛋白水解度逐渐降低。在整个实验范围内，盐酸水解度变化范围比较大，从1h开始的水解度4.8%到12h的34.82%，一直呈增大趋势。但综合考虑其能耗与成本及水解液色泽问题，建议选取9h水解时间。

2.3 酸用量对乳酸、柠檬酸、盐酸水解效果的影响

固定水解时间6h，水解温度80℃，料液比1∶2，实验结果见图4。

由图4可知，在整个实验范围内，乳酸、柠檬酸的用量对河蚬蛋白质的水解影响不大，继续加大酸的用量，则水解液颜色变深，且有难闻的气味，因此不再考虑增加酸的用量。盐酸水解河蚬蛋白质时，蛋白水解度随着盐酸用量的增加而呈上升趋势，溶液中氢离子浓度越高，则蛋白肽键被切断的可能性越大，酸量的增加必然提高了酸对河蚬蛋白的作用能力，但盐酸浓度越高，水解液中的氯丙醇含量越高，如果盐酸浓度低于6%，水解液中的氯丙醇含量仅为0.02mg/kg，符合国际上大多数国家对氯丙醇的最低限量［9］。考虑到食用安全性及生产成本、水解液色泽等，选取盐酸用量为5%较合适。

图4 酸用量对河蚬蛋白质水解度的影响

2.4 料液比对乳酸、柠檬酸、盐酸水解效果的影响

固定酸用量5%，水解时间6h，水解温度80℃，实验结果见图5。

图5 料水比对河蚬蛋白质水解度的影响

由图5可知，料液比的变化对乳酸和柠檬酸的蛋白水解度影响不大。但对盐酸水解河蚬蛋白的水解度影响较大。随着料液比的增加，盐酸分散更均匀，可以更好的作用于蛋白质，提高了蛋白质的水解效果。

2.5 河蚬蛋白水解优化条件

单因素实验表明，在实验条件范围内，盐酸水解效果优于乳酸和柠檬酸。所以，优化实验用盐酸进行正交实验，来选取最优的水解条件。选取时间、温度、酸用量、料液比4个对河蚬水解度影响较大的因素进行正交实验，采用L9（34）正交表，因素水平见表1，实验结果见表2。

表1 正交实验因素水平表

从表2可以看出，在本实验设定的实验条件范围内，影响实验结果的各个因素主次顺序为C＞A＞D＞B，即水解时间起主要作用，其次是酸用量和料液比，温度起次要作用。由表中的K值和极差R值判断可知：盐酸水解河蚬的优化工艺条件为A3B3C2D2，但此水解条件在正交实验中并未出现。

表2 正交实验结果表

2.6 验证实验

进一步对A3B3C2D2这一工艺条件进行验证实验，即酸用量5.5%，温度100℃，料液比1∶3，水解9h，河蚬蛋白质的水解度达59.34%。

3 结论

通过对影响河蚬蛋白质水解生成氨基酸的各单因素实验可知，盐酸的水解效果优于柠檬酸和乳酸。选取盐酸做正交实验，最终确定了盐酸水解河蚬蛋白的最佳条件为：用5.5%盐酸、温度100℃、水解时间9h、料液比 1∶3，河蚬蛋白质水解度可达到59.34%。

［1］祝雯，林志铿，吴组建，等.河蚬糖蛋白对人肝癌细胞凋亡的影响［J］.中国公共卫生，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］韩鹏，王勤.河蚬软体部分营养成分分析及评价［J］.厦门大学学报，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，Fermin 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］王福荣.生物工程分析与检验［M］.北京：中国轻工业出版社，2005：127-128.

［8］大连轻工业学院，华南理工大学，沈阳农业大学，等.食品分析［M］.北京：中国轻工业出版社，2006：224-225.

［9］李祥，李运涛，魏尚洲.酸水解蛋白质调味液安全生产工艺研究［J］.中国酿制，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 *通讯联系人

马永全（1983-），男，在读硕士研究生，研究方向：农产品加工机综合利用。

广东省科技计划项目（2005B20401002）。