海参多肽果冻的制备工艺研究

，，， ，，

[福建省水产研究所，国家海水鱼类加工技术研发分中心(厦门)，

2017-08-09

福建省海洋高新产业发展专项项目[2013]026号、福建省省属公益类科研院所基本科研专项(2016R1003-12).

苏永昌(1982-)，男，硕士，助理研究员，研究方向：海洋活性物质开发.E-mail：suyongchang5@126.com

苏永昌，刘淑集，刘秋凤，等.海参多肽果冻的制备工艺研究[J].渔业研究，2017，39(5)：365-370.

海参多肽果冻的制备工艺研究

苏永昌，刘淑集，刘秋凤，王茵，刘智禹，肖奇隆

[福建省水产研究所，国家海水鱼类加工技术研发分中心(厦门)，

福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室，福建省海洋生物资源开发利用协同创新中心，福建 厦门 361013]

以海地瓜为原料，开展了海参多肽果冻制备工艺的研究。分别对卡拉胶、魔芋胶、柠檬酸、高麦芽糖浆等主要配方进行优化，获得海参多肽果冻的制备工艺为：5%的海参多肽液，0.3%卡拉胶，0.15%魔芋胶，0.06%柠檬酸，5.0%高麦芽糖浆，0.05%山梨酸钾。该产品营养价值高，感官性能良好，还具有一定的保健功能，为海参多肽的利用开辟了一条新途径。

海地瓜；多肽；果冻；优化

海参多肽是指以海参为原料，经过蛋白酶酶解等技术处理，制备获得具有特定功能活性的多肽类物质[1]。海参多肽因具有多种功能活性，而受到广泛的关注。赵玲等通过酶解、超滤得到海参多肽，并证明海参多肽对DPPH、·OH和·O2-具有较好的清除效果，其主要氨基酸组成为甘氨酸和丙氨酸[2]。王奕等研究发现，日本刺参胶原蛋白多肽能显著提高实验小鼠的体内抗氧化水平，并对紫外线诱导的光老化模型小鼠具有皮肤保护作用[3]。胡晓倩等研究发现，海参制备的胶原多肽可以显著降低血清和肝脏中总胆固醇、甘油三酯的浓度[4]。柴玉超等采用混合酶解方法制备海参多肽，并发现海参多肽可以促进NIH/3T3细胞生长，对NIH/3T3细胞胶原蛋白的分泌有显著的促进作用，研究结果表明海参多肽可能具有皮肤防皱的效果[5]。此外，海参多肽还具有一定的抗氧化损伤能力[6]、降低血糖、改善糖耐量的功效[7]。果冻是一类大众喜爱的休闲食品，具有方便储存、运输和食用的特点。目前，开发具有一定保健作用的产品，是果冻产品发展的趋势之一[8]。海参多肽应用领域还较为局限，因此，通过研究海参多肽果冻制备工艺，开发出集成功能性、保健性、营养性为一体的果冻产品，可为海参多肽的推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

海参原料：以低值海参海地瓜(Acaudinamolpadioides)为原料，采集于福建宁德海域，新鲜原料洗净后绞碎，测定水分含量后，冷冻备用；中性蛋白酶(40×104U/g)：南宁庞博生物工程有限公司；食品级卡拉胶、魔芋胶、柠檬酸、高麦芽糖浆：厦门驰工化工有限公司；Tris、焦性没食子酸、盐酸、七水合硫酸亚铁、水杨酸、过氧化氢、抗坏血酸均为国产分析纯试剂。

M200 PRO多功能酶标仪：瑞士Tecan公司；SY-6000小型喷雾干燥仪：上海世远生物设备工程有限公司；5810R离心机：德国艾本德(Eppendorf)股份公司；FlowMem-0015螺旋平板膜小试设备：厦门福美科技有限公司；TA-XT plus物性测试仪：英国Stable Micro System公司。

1.2实验方法

1.2.1 海参多肽果冻的制备工艺

参考海参果冻的制备工艺[9]，以多肽液为溶剂，分别优化卡拉胶、魔芋胶、柠檬酸、高麦芽糖浆的添加量，并进行调配，获得海参多肽果冻产品，具体工艺流程如下：海参→酶解→过滤→超滤→多肽液→浓缩→喷雾干燥→配制多肽液→加入卡拉胶溶解→加入魔芋胶溶解→加入柠檬酸调节酸度及pH值→加入高麦芽糖浆调甜度→加入山梨酸钾→灌装密封→巴氏杀菌→冷却凝固→海参多肽果冻产品

1.2.2 海参多肽制备工艺

称取海参样品，在中性蛋白酶加酶量1 800 U/g、酶解温度为55℃、酶解pH值为7.5、酶解时间为3 h条件下进行酶解，经截留分子量为 10 kD的超滤膜超滤后，获得的多肽液经浓缩和喷雾干燥，制备获得海参多肽粉末[10]；将海参多肽粉末用蒸馏水配制成5%的海参多肽溶液，进行海参多肽果冻的制备。

1.2.3 卡拉胶添加量

分别配制0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%的卡拉胶溶液200 mL，加热至沸腾，保持微沸加热3 min，待胶体凝结后使用质构仪测试凝胶强度及破裂强度[11]。

1.2.4 魔芋胶添加量对卡拉胶的影响

分别称取0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%魔芋胶加入到0.3%的卡拉胶溶液中，加热至沸腾，保持微沸加热3 min，待胶体凝结后使用质构仪测试凝胶强度及破裂强度[11]。

1.2.5 柠檬酸添加量

分别配制0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%的柠檬酸溶液，通过感官评价[12]和pH测定寻找最合适的酸度。

1.2.6 高麦芽糖浆添加量

配制1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%的高麦芽糖浆溶液，通过感官评价寻找最合适的甜度[13]。

1.2.7 测定指标

组分测定：分别应用凯氏定氮法、苯酚硫酸法和电位滴定法测定海参多肽粉中的蛋白质、多糖和氨基酸组分[10]；

体外抗氧化能力测定：Fe2+-H2O2法和邻苯三酚自氧化法测定海参多肽的抗氧化活性[14]；

产品得率=冻干酶解产物或多肽质量/海参质量×100%。

感官评价方法：选取评价员10人，参照文献[15]分别对果冻的色泽、凝胶形态和口感进行感官评分，满分10分，其中色泽2分、凝胶形态和口感各4分。

2 结果与分析

2.1海参多肽的主要成分测定

海参经过酶解、超滤、浓缩和喷雾干燥后，获得海参多肽粉末。对海参酶解产物和海参多肽进行分析(表1)。海参酶解后，酶解产物得率为10.29%，表明该酶解方法是一种高效的海参多肽制备方法。海参多肽中的蛋白质含量达94.92%，表明海参多肽中蛋白质是其主要组成成分。此外，海参多肽中还含有1.66%多糖和2.52%氨基态氮，可能在生物活性和呈味方面具有一定的影响。综上所述，海参多肽是一类以蛋白质为主要成分的海洋生物活性物质。

表1 海参多肽得率及组成

2.2海参多肽抗氧化活性测定

2.2.1 海参多肽清除羟基自由基能力测定

对不同浓度海参多肽清除羟自由基能力进行测定。分别加入20、40、60、80、100 mg/mL的多肽溶液后，测定其羟基自由基清除率(图1)。结果表明，随着多肽浓度的增加，多肽对羟基自由基的清除能力也逐渐增强，说明多肽具有良好的清除羟基自由基能力。经过测定，多肽清除羟基自由基的IC50为48.4 mg/mL。

2.2.2 多肽清除超氧阴离子自由基能力测定

对不同浓度海参多肽清除超氧自由基能力进行测定。分别加入 4.5、9、18、27、36 mg/mL的多肽溶液，进行超氧阴离子自由基清除率的测定，结果如图2所示。多肽清除超氧阴离子自由基的能力随着多肽含量的增加而增强，经过测定，多肽对超氧阴离子自由基的IC50为22.3 mg/mL。

2.3海参多肽果冻制备工艺研究

2.3.1 卡拉胶添加量的优化

分别添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%的卡拉胶，通过质构仪测定其凝胶强度和破裂强度，结果如图3所示。0.1%的卡拉胶无法形成凝胶，当卡拉胶添加量为0.2%后，随着卡拉胶添加量的增加，凝胶强度逐渐增大，凝胶的破裂强度也随之增大。但是凝胶强度、破裂强度过大，则形成的凝胶较硬，影响果冻口感，因此选择卡拉胶添加量为0.3%，是最佳的卡拉胶添加量。在该浓度的卡拉胶凝胶，凝胶强度为36 g/cm2，破裂强度为157 g/cm2，凝胶组织柔软适中，适合作为海参多肽果冻的凝胶浓度。

2.3.2 魔芋胶添加量的优化

魔芋胶的添加能够与卡拉胶形成协同作用，减小凝胶脆性，增加凝胶弹性，降低凝胶析水性。在0.3%的卡拉胶中，分别添加0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%的魔芋胶，通过质构仪测定其凝胶强度及破裂强度，并进行凝胶的感官评分，结果如图4、图5所示。

结果显示，魔芋胶会降低卡拉胶的凝胶强度，随着魔芋胶添加量的增加，卡拉胶的凝胶强度逐渐降低。但是，魔芋胶在一定浓度内可以提高卡拉胶的破裂强度，提高凝胶的弹性和保水性。魔芋胶添加量增加到0.05%时，保水性相应加强，口感也随之改善，但魔芋胶添加量继续增加时，魔芋胶凝胶强度降低、硬度变大、口感不佳。因此，综合考虑凝胶强度、破裂强度及感官评分三方面因素，选择0.15%作为果冻中魔芋胶的最佳添加量。

2.3.3 柠檬酸添加量的优化

分别配制0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%的柠檬酸溶液，通过感官评定和pH测定寻找最合适的酸度。如图6所示，根据感官评定，过低的柠檬酸浓度会导致毫无味道，但相对较高的浓度会使人反感，与此同时，当胶体体系pH低于2.9时不利于胶体的稳定性。因此认为加入0.06%的柠檬酸最为合适。

2.3.4 高麦芽糖浆添加量优化

分别配制1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%的高麦芽糖浆溶液，通过感官评定寻找最合适的甜度。根据感官评定，过低的高麦芽糖浆浓度会导致毫无味道，但相对较高的浓度会使人发腻，因此认为加入5%高麦芽糖浆最为合适。

2.3.5 海参多肽果冻的质构特性

根据优化实验，获得海参多肽果冻的配方条件为：5%的海参多肽液，加入0.3%卡拉胶、0.15%魔芋胶、0.06%柠檬酸、5%高麦芽糖浆、加入0.05%山梨酸钾作为防腐剂，灌装密封后，巴氏杀菌，即得海参多肽果冻产品。将自制海参多肽果冻与市面上主流品牌的果冻产品进行比较，结果如表2所示。海参多肽果冻总体凝胶性能接近旺旺果冻产品，但与该产品相比具有更好的弹性和韧性。

表2 海参多肽果冻与其他果冻产品比较

3 讨论

多肽不仅表现出多种生物功能活性，而且还具备良好的加工特性、很好的营养性、消化性和吸收性，被广泛应用于食品生产中[16]。目前已有多种活性多肽被添加入果冻中，制备出高附加值的多肽果冻产品[17-18]。本研究中以海参为原材料，制备海参多肽，实验表明，制备的海参多肽具有良好的清除自由基效果。将海参多肽与卡拉胶、魔芋胶、柠檬酸、高麦芽糖浆等进行配比和溶解，制备的海参多肽果冻产品具有良好的滋味与口感。实验过程中，卡拉胶与魔芋胶的配比对海参多肽果冻的凝胶性能具有较大的影响。其原因主要是卡拉胶与魔芋胶具有一定的协同增效效应，魔芋胶对卡拉胶结构的稳定性和凝胶弹性具有一定的影响[19]。因此，选择合适的胶体，进行复配比例的优化，是制备海参多肽果冻产品的关键技术之一。

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Preparationofseacucumberpolypeptidesjelly

SUYongchang，LIUShuji，LIUQiufeng，WANGYin，LIUZhiyu，XIAOQilong

[National Research and Development Center for Marine Fish Processing(Xiamen)，Key Laboratory of Cultivation and High-value Utilization of Marine Organisms in Fujian Province；Fujian Collaborative Innovation Center for Exploitation and Utilization of Marine Biological Resources，Fisheries Research Institute of Fujian，Xiamen 361013，China]

With sea cucumberAcaudinamolpadioidesas a major raw material，and carrageenan and konjac gum as the main colloidal substances，the optimal processing technology and formula of sea cucumber polypeptide jelly was studied.The ratio of carrageenan，konjac gum，citric acid and high maltose syrup were optimized.The optimum formula was： sea cucumber polypeptide 5.0%，carrageenan 0.3%，konjac gum 0.15%，citric acid 0.06% and high maltose syrup 5.0%，potassium sorbate 0.05%.The product had high nutrition，good sensory property and health function.It was found a new and suitable way to make use of sea cucumber polypeptide reasonably.

Acaudinamolpadioides；polypeptide；jelly；optimization

R931.77

B

1006-5601(2017)05-0365-06