鱼肉蛋白酶解产物加工特性及抗氧化性评价

郭珊珊，东　刚，罗永康

(1 山东滨州万嘉生物科技有限公司，山东滨州　256600： 2中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京　100083)



鱼肉蛋白酶解产物加工特性及抗氧化性评价

郭珊珊1，东刚1，罗永康2

(1山东滨州万嘉生物科技有限公司，山东滨州256600：2中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083)

摘要：以鳕鱼为原料，分别用风味蛋白酶、动物蛋白复合酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解，研究其在不同酶解条件下，酶解产物的苦腥味、溶解性、热稳定性以及亚铁离子螯合力和DPPH自由基清除力的差别。结果表明：酶解产物均具有较好的溶解性和热稳定性体外试验有一定的亚铁离子螯合能力和DPPH自由基清除力，其中动物蛋白复合酶酶解产物抗氧化性显著高于其他酶的酶解产物，并具有较弱的苦腥味。

关键词：鳕鱼鱼肉；酶解产物；加工特性；抗氧化性

鳕鱼属于鳕鱼科，冷水性底层鱼类，海洋经济鱼类之一，其肉质白细鲜嫩、清口不腻，世界上不少国家把鳕鱼作为主要食用鱼类[1]。目前衰老学说认为，氧化与人类及其他动物的许多疾病诸如癌症、老化、动脉硬化等的发病机理有关[2]。多肽的抗氧化性相比于蛋白质和氨基酸往往更为显著，近年来，国内外采用酶解的方法来制备抗氧化肽的研究报道很多[3-5]，但对于风味较好、抗氧化性较强的鱼肉蛋白酶解制备抗氧化肽的研究相对较少。本研究采用风味蛋白酶、动物蛋白复合酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶酶解鳕鱼鱼肉，对鳕鱼鱼肉蛋白水解物的溶解性、热稳定性、亚铁离子螯合能力和DPPH自由基清除能力以及酶解产物的苦腥味进行系统研究，为鱼肉蛋白抗氧化肽的开发利用提供一定的理论基础。

1材料与方法

1.1材料与试剂

鳕鱼碎肉，由山东滨州万嘉生物科技有限公司提供，冷冻运送至实验室，自然解冻使用。风味蛋白酶、动物蛋白复合酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶，均购于广西南宁庞博生物工程有限公司；啡咯嗪、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)，购于Sigma公司；其他试剂均为化学分析纯。

1.2方法

1.2.1鱼肉蛋白酶解产物的制备鱼肉与水混合——灭鱼肉中内源性酶——匀浆——调温度、pH 值——加蛋白酶酶解——灭酶——离心——取上清液——冷冻干燥——鱼肉酶解产物

选用4组不同的酶解条件进行酶解，分别记为A、B、C、D组，每组的试验处理分别为：A风味蛋白酶 pH 6.5，温度50℃；B动物蛋白酶 pH 7.0，温度50℃；C胰蛋白酶 pH 8.0，温度37℃；风味蛋白酶 pH 6.5，温度50℃；D复合酶解(碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶)。

1.2.2苦腥味的评价鱼肉酶解产物用纯净水配成10mg/mL的溶液，分别由5位感官评定员进行品评，采用先闻后尝的方式，按照评分标准为每个试验样品打分，计分原则为满分10分，以纯净水作为参照，分值越高，表明其苦腥味越重，具体评分标准参考段振华等人的方法(附表)[6]。

附表　苦腥味评分标准

1.2.3加工特性的测定(1)溶解性的测定：称取0.01g酶解产物，用去离子水定容成10mL溶液，用浓度为1mol/L HCl或NaOH将溶液pH调至4、7、8，在10 000r/min的转速下离心15min，上清液中的蛋白质含量采用双缩脲法测定，样品中总蛋白含量采用凯氏定氮法测定[7]。溶解性的计算公式如(1)式。

溶解性(%)=上清液中蛋白质含量/总粗蛋白质含量*100

(1)

(2)热稳定性的测定：参考Fujiwara[8]的热稳定性测定方法测定。

1.2.4抗氧化性测定(1)Fe2+螯合力的测定：参考Decker[9]等的测定方法测定。(2)DPPH自由基清除率的测定：参考Bougatef[10]等人的测定方法测定。

2结果与讨论

2.1不同酶解条件制得的鱼肉酶解产物苦腥味评价

不同的酶在酶解过程中，其底物特异性和作用位点不同，这就导致其酶解产物在组成、结构和功能上有所不同[11]。试验所选用蛋白酶酶解得到的终产物均为细腻的白色粉末，有不同程度的苦腥味。由图1可知，在相同的加酶量和酶解时间内，不同种蛋白酶酶解产物在苦腥味上存在显著性差异(P<0.5)。4组试验得到的酶解产物的苦腥味评分分别为2.4、2.5、4.5、6.6，A组和B组得到的酶解产物苦腥味较弱，D组复合酶解的酶解产物苦腥味较重。酶解产物的苦腥味是由于疏水性多肽和氨基酸的存在以及蛋白质、脂肪的氧化分解所致[12]。动物蛋白复合酶和风味蛋白酶是多种酶的复合酶，除了内切蛋白酶和外切蛋白酶之外，还有风味酶的成分，所以其苦腥味较低，能够有效地改善酶解产物的风味(图1)。

图1　不同酶解产物苦腥味评价

2.2不同酶解条件制得的鱼肉蛋白酶解产物溶解性

图2　不同酶解产物溶解性评价

由图2可知，鳕鱼鱼肉蛋白酶酶解产物具有良好的溶解性，且在pH 4、7、8条件下溶解性均在93.6%以上。除D组复合酶解外，其余酶解产物均在中性条件下溶解性较好，这与他人的研究结果相似[1]。B组动物蛋白复合酶酶解产物其溶解性在pH 8.0较差，为93.6%；A组风味蛋白酶酶解产物在pH 4.0的溶解性较低，为96.3%；D组复合酶解产物在pH 7.0的溶解性较差，为95.2%。

2.3不同酶酶解的鱼肉蛋白酶解产物热稳定性

蛋白质在加热过程中，分子间的相互作用遭到破坏，蛋白质分子构象发生变化，疏水基团暴露，相互发生凝集，溶解性下降[13]。

蛋白质经水解之后，肽链展开，亲水-疏水平衡得到改善，与水分子之间更易形成氢键，从而不易发生分子间的凝集，热处理后依然能保持很好的溶解性[14]。由图3可知，酶解产物在热处理之后的溶解性依然保持在较高水平，在pH 4、7、8的条件下都高于88.6%,其中B组动物蛋白复合酶的酶解产物溶解性较其他3组较差。同一pH条件下不同酶酶解产物热稳定性无显著性差异(P<0.5)。

图3　不同酶解产物热稳定性评价

2.4不同酶酶解的鱼肉蛋白酶解产物抗氧化性

由图4可知，不同酶酶解产物均具有一定程度的亚铁离子螯合力和对DPPH自由基的清除性。4种酶解条件下其亚铁离子螯合力和DPPH自由基清除率都有显著性差异(P<0.5)，其中B组酶解产物亚铁离子螯合力高达78.26%，风味蛋白酶较低，为22.82%；C组的复合酶解结果为72.16%；D组的复合酶解结果为67.86%。4种酶解处理，其DPPH自由基清除率分别为38.70%、57.74%、46.44%、50.04%。与亚铁离子螯合力结果相似，其清除强度均为B>C>D>A。

图4　不同酶解产物抗氧化性评价

以上结果可能是因为用不同酶酶解得到的肽具有不同的氨基酸序列，而肽的氨基酸组成是影响肽抗氧化能力强弱的重要因素。DPPH·是脂溶性氧化剂，可能动物蛋白复合酶酶解得到的肽段含有较多的疏水氨基酸，有一定的疏水性[17]。这也与前面的溶解性及热稳定性结果相符。

3结论

(1)鳕鱼鱼肉蛋白酶解物具有良好的溶解性，均大于93.6%，并且经热处理(93℃、10min)后溶解性仍保持在88.6%以上。(2)经酶解后的鳕鱼鱼肉蛋白具有不同程度的抗氧化性。尤其是动物蛋白复合酶酶解产物，亚铁离子螯合力高达78.26%，DPPH自由基清除率高达57.74%。(3)以鱼肉为原料，经过适当条件的酶解，可以得到苦腥味较轻、风味较好的酶解产物，可作为食品基料或蛋白强化剂应用于食品工业。◇

参考文献

[1]史策，韩烽烽，等.鳕鱼和鲅鱼鱼肉蛋白酶解产物功能特性及抗氧化性[J].肉类研究，2013，27(8)：5-7.

[2]陈升军，熊华，等.米蛋白短肽抗氧化活性研究[J].食品科技，2008，33(12)：177-180.

[3]李向红，陈志军，等.鲢鱼酶解产物分子质量组成与抗氧化性[J].食品科学，2013，34(17)：28-32.

[4]刘小玲，林莹，尹秀华，等.罗非鱼皮胶原肽的制备及抗氧化活性研究[J].食品与机械，2007，23(3)：92-95.

[5]许英一，等.大豆蛋白酶解物抗氧化活性及氨基酸组成的研究[J].食品科技，2015，40(1)：267-270.

[6]段振华，易美华，等.罗非鱼碎鱼肉酶解液的脱腥技术及其机理探讨[J].食品工业科技，2007，28(2)：65-67.

[7]李雪，尤 娟，罗永康.草鱼肉蛋白酶解物功能特性及质量控制的研究[J].食品工业科技，2011，32(2)：81-84.

[8]FUJIWARA K.OOSAWA T-SAEKI H.Improved thermal stability and emulsifying properties of carp myofibrillar proteins by conjugation with dextran[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，1998，46(4)：1257-1261.

[9]DECKER EA.WELCH B.Role offerritin as a lipid oxidation catalyst in muscle food[J].Joumal of Agricultural and Food Chemistry，1990，38(3)：674-677.

[10]BOUGATEF A，et a1.Purification and identification of novel antioxidant peptides from enzymatic hydrolysates of sardinelle(Sardinelle auurification and identification)by-product proteins[J].Food Chemistry，2010，118(3)：559-565.

[11]厉望，靳挺，武玉学.带鱼蛋白酶解条件优化及酶解物抗氧化性能[J].食品科学，2013,34(19):234-239.

[12]蔡华振，潘振杰.乌鸡酶解液的脱苦脱腥以及冻干粉制作[J].食品工业科技，2013，34(7)：223-225.

[13]韩林，等.黄鳝肉双酶水解产物的功能特性及其抗氧化活性[J].食品与发酵工业，2014，40(10)：151-155.

[14]李雪，等.草鱼鱼肉蛋白酶解物抗氧化性及功能特性研究[J].中国农业大学学报，2011，16：94-99.

[15]Yanishlieva N，Gordon M.Antioxidants in food[M].New York：CRC Press，2001：7-21.

[16]黄艳青，等.鱿鱼头蛋白酶水解物的抗氧化活性[J].食品与发酵工业，2014，40(2)：121-126.

[17]王璐莎，陈玉连，黄明，周光宏.鸭肉蛋白酶解产物的抗氧化特性[J].食品科学，2015,36(17):146-151.

(责任编辑李燕妮)

作者简介：郭珊珊(1989—)，女，硕士，研究方向：生物科技。

通讯作者：罗永康(1964—)，男，博士，教授，研究方向：水产品加工及贮藏。

Antioxidant Activity and Processing Properties of Protein Hydrolysates from Fish

GUO Shan-shan1，DONG Gang1,LUO Yong-kang2

(1Shandong Binzhou Wanjia Biotechnology Co.，Ltd.，Binzhou 256600，China；2College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China)

Abstract：Codfish protein were hydrolyzed by flavourzyme，animal protein enzyme，trypsin，alkaline protease and papain enzyme respectively.The antioxidant activities and the processing properties of codfish protein hydrolysates were studied.The results showed that both the codfish protein hydrolysis products possessed good solubility and thermal stability.The hydrolysates also had high ion-chelating capacity and DPPH radical scavenging activity，especially the protein hydrolysates hydrolyzed by animal protein complex enzyme were significantly higher than that of the rest，and had the weaker bitterness and fishy smell .

Keywords：codfish；hydrolysates；processing property；antioxidant activity