鳗鱼多肽水解物酶法制备工艺研究

林学清

（福建省轻工业研究所，福建 福州 350005）

鳗鱼多肽水解物酶法制备工艺研究

林学清

（福建省轻工业研究所，福建 福州 350005）

通过单因素实验和正交设计实验进行鳗鱼骨酶解多肽水解物制备工艺研究，结果表明，新鲜鳗骨经清洗减菌预处理后，按1：1比例加入无菌水；然后加入以1：1：1比例混合的中性蛋白酶、复合蛋白酶远天23及风味蛋白酶0.3%，在pH值7.0、温度50℃条件下，水解6h，制备鳗鱼多肽水解物。在此条件下，新鲜鳗骨总氮提取率达71.4%，蛋白质水解率达达50%。鳗鱼多肽水解物风味良好，几乎无苦味。

鳗鱼多肽；鳗鱼骨；蛋白酶

鳗鱼俗称“海中人参”，营养价值极高，深受消费者青睐[1]。我国鳗鱼养殖产量巨大，经济价值十分可观。鳗鱼除了少量直接食用外，绝大部分用于生产烤鳗。 鳗鱼骨是烤鳗加工的下脚料，约占活鳗质量的 6%[2]，其中含有一定量鳗鱼肉，利用蛋白酶水解鳗骨中的蛋白质，生产水溶性的鳗鱼多肽水解物，不但可以方便、高效、彻底利用鳗骨中的蛋白质，提高经济效益，降低污染；而且，鳗鱼多肽水解物除了含有丰富的鳗鱼多肽外，还含有氨基酸、矿物质及其它活性物质，充分保留了鳗鱼肉的主要营养保健成分，同时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，鳗鱼多肽水解物，可用于开发功能食品；同时，由于其美味可口，也用于开发高档调味料，应用前景广泛[6]。试验以新鲜鳗鱼骨为原料，采用蛋白酶水解制备鳗鱼多肽水解物，研究并优化酶解的工艺条件，为鳗鱼骨的工业化开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 新鲜鳗鱼骨

活鳗冰昏、宰杀、取肉后的新鲜鳗鱼骨，福建省福清大闽生物工程有限公司提供。

1.1.2 试验试剂

复合蛋白酶（远天23）：食品级，酶活力30，000 U· g-1，广州远天酶制剂厂；木瓜蛋白酶:食品级，酶活力为 200，000U· g-1，广西南宁天绿生物制品有限公司；中性蛋白酶（枯草杆菌中性蛋白酶）：食品级，酶活力50，000 U· g-1，无锡酶制剂厂；风味蛋白酶(FlavourzymeTM): 食品级，酶活力为 1.5AU· g-1,丹麦 NOVO公司；复合蛋白酶(ProtamexTM):食品级，酶活力为500APU· g-1，丹麦NOVO公司。

表1 不同蛋白酶的水解结果

氢氧化钠、盐酸、甲醛、碳酸氢钠、硼酸及浓硫酸等，均为分析纯 。

1.1.3 主要仪器与设备

D K-80型恒温水浴锅：上海精宏实验设备有限公司；PL602-S型 电子天平：上海精宏实验设备有限公司；TD L-5-A型A nke 离心机：上海市离心机械研究所； RE52A 型旋转蒸发仪：上海精宏实验设备有限公；数显鼓风干燥箱：上海博迅实业有限公司；PB-10标准型 pH计： 赛多利斯科学仪器(北京 )有限公司；DS-1型高速组织捣碎机：上海标本模型厂。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 试验方法

蛋白酶选择：根据蛋白酶的水解能力及水解液的风味进行选择；

鳗骨前处理选择：采用热处理、破碎处理等进行试验；

酶解工艺条件选择：对酶解过程的温度、pH值、加酶量及酶解时间等因素，各取3个水平，按L9（34）正交设计，以水解液的氨基酸态氮为指标进行试验；

水解过程杂菌污染控制：通过控制原料及用水的卫生，控制污染；

1.2.3 分析方法

氨基酸态氮：甲醛滴定法；

总氮：微量凯氏定氮法；

蛋白质水解度：蛋白质水解度=（氨基酸态氮/总氮）×100%；

酶活力：福林法；

挥发性盐基氮：微量法；

总氮提取率：总氮提取率=（水解液总氮量/样品总氮量））×100%；

溶解度：取样品5g，加水水95ml，搅拌均匀，移入离心管中，在2000r.min-1下离心5min，将沉淀物干燥、称重，计算溶解度；

可溶性固形物：手持糖度计法；

水分含量：105℃恒重法；

粗脂肪：索氏抽提法；

粗蛋白：凯氏定氮法。

2 结果与分析

2.1 蛋白酶选择

不同蛋白酶对鳗骨蛋白的水解试验结果见表1。

从表1可知，中性蛋白酶和复合蛋白酶（远天23）水解力较强，且水解液的苦味不明显；风味蛋白酶虽然水解力较弱，但无苦味，故选此3种蛋白酶为课题的试验用酶。

表2 混合蛋白酶的水解条件及结果

表3 预处理对水解的影响

为了提高酶解效果，对选定的3种蛋白酶进行混合水解试验，结果见表2。

所以，三酶混合水解效果更好。加入风味蛋白酶可以明显降低苦味，还可以提高氨基酸态含量。水解过程出现苦味是由于蛋白质水解产生的苦味肽所至，苦味肽中含有丰富的疏水性氨基酸。现在大家已经注意到这样的2个事实，首先游离氨基酸和由其构成的肽相比，其苦味要小的多，其次当疏水氨基酸位于肽链末端时，其苦味程度较小[7]。风味蛋白酶是由真菌内切蛋白酶和外切肽酶组成。苦味肽中的疏水性氨基酸要么被外切肽酶从末端水解下来，要么从肽链的中部逐渐移向末端，这2种结果均使苦味减弱，同时还提高蛋白质的水解率[8]。

2.2 鳗骨预处理试验

采用100℃预煮沸、高压预煮及将鳗骨进行磨碎预处理等方法进行鳗骨预处理试验，结果见表3。

表3可见，热处理不但降低了水解率，还引起风味劣变。一般认为，热处理使蛋白变性，有助于酶解，但本试验的结果相反，这可能是由于鳗鱼蛋白质过度受热，导致氨基酸氧化、破坏，或形成新的酰氨键，而影响酶解；也可能是鲜鳗鱼中也含有蛋白酶，热处理使之失活；磨碎处理水解率略有提高，这可能是磨碎处理使酶的接触面增加有关。但在本试验中，为了简化工序和便于清洗，就不采用磨碎处理。

2.3 加水量的影响

在相同条件下，改变加水量进行酶解试验，结果见表4。

表4 加水量对水解的影响

表4可见，随着加水量增加，水解率及总氮提取率都略有增加，但提取液的有效浓度下降，浓缩成本加大。权衡利害选择加水量为1：1。

表5 因素水平表

表6 酶解条件优选试验

表7 防菌、减菌处理的效果

2.4 酶解条件选择

以1：1：1比例的中性蛋白酶、复合蛋白酶远天23和风味蛋白酶，混合水解鳗骨蛋白质，加水量为100%。对酶解的温度、pH值、时间及加酶量等4个因素，各取3个水平，采用L9（34）正交设计，以水解液的氨基酸态氮为指标进行试验，试验方案及结果分析见表5、表6。

表6可知，最佳的酶解条件为：pH值7.0、加酶量0.3%、酶解温度50℃、酶解时间6 h。

2.5 酶解过程的防腐

新鲜鳗骨营养丰富，酶解之前无热杀菌处理，在酶解过程中极易造成杂菌大量繁殖而引起劣变。所以防菌、减菌非常重要，采用的措施有：保证鳗骨新鲜，并进行冷链贮运；酶解前采用臭氧水对鳗骨原料进行减菌处理；酶解用水采用臭氧处理水或冷开水；同时，注意其他辅料及工具的卫生。防菌、减菌的效果见表7。

2.6 水解液的处理

按上述工艺进行酶解，灭酶。经过滤、离心或静置，分离鳗骨、鳗油及残渣，获得鳗鱼多肽水解液。 水解液的相关指标见表8。

表8 鳗鱼多肽水解液相关指标

2.7 水解液的浓缩与干燥

水解蛋白质提取液通过膜浓缩或真空浓缩去除过多水分；浓缩液经喷雾干燥成水解鳗鱼蛋白粉。

3 结论

3.1 新鲜鳗骨经清洗减菌预处理后，按1：1比例加入无菌水；然后加入以1：1：1比例混合的中性蛋白酶、复合蛋白酶（远天23）及加风味蛋白酶0.3%，在pH值7.0、温度50℃条件下，水解6h。在此条件下，新鲜鳗骨总氮提取率达71.4%，蛋白质水解率达达50%，且水解蛋白质提取物风味良好。

3.2 工艺还可以从新鲜鳗骨中方便制备净鳗鱼骨与鳗鱼油。

[1] 孔晓荣.鳗鱼肌肉的氨基酸及营养价值［J］.氨基酸和生物资源，1995，17( 2) : 33 －35.

[2] 余杰, 陈美珍. 酶法制备水解鳗鱼头蛋白及其应用的研究[J] .中国海洋药物, 2000,19(5):45-47.

[3] 张娅楠,赵利,黄超,等.蛋白酶水解鳗鱼鱼头蛋白质工艺的研究[J] 河南工业大学学报，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] 杨远帆，倪辉，陈申如，等，酸性蛋白酶水解鳗鱼工艺条件的优化[J]. 福建农林大学学报，2011，44（3）：307-310.

[7] 郑宝东.食品酶学[M] .南京:东南大学出版社, 2006:147.

[8] 陈荔红, 郑宝东. 鳗鱼酶法水解蛋白工艺[J]，福建农林大学学报，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

林学清（1968-），女，福建南安人，工程师，主要从事食品工艺研究。