鸡骨酶解物的制备与应用

鸡骨酶解物的制备与应用
尹礼国1,徐洲3,于颖4,张超1,钟耕2
(1.宜宾学院生命科学与食品工程系,四川宜宾　644007;2.西南
大学食品科学学院,重庆北碚　400716;3.贵州大学生命科学学院,
贵阳　550025;4.宜宾市第六中学,四川宜宾　644000)
摘要:通过研究确定鸡骨酶解物的制备工艺为:将鸡骨解冻、清洗、破碎后加入5倍体积
(v/m ,mL/g )水混合,在121℃蒸煮1h ,冷却后粉碎呈泥状;向鸡骨泥添加8倍体积(v/m ,mL/g )水,乳糜化处理20min ;按1g 骨泥加5×104U 的比例加入木瓜蛋白酶,在60℃酶解3.5h ,蛋白质水解率达16162%;将鸡骨酶解液脱苦、过滤、浓缩后加入麦芽糊精、八角粉、山奈粉、姜粉在90～120℃砂浴中去除水分同时发生Maillard 反应,加入食盐、味精调配得具有浓郁肉香味和鲜味的增香调味料,可用于肉制品生产中增香调味。

关键词:鸡骨酶解物;美拉德反应;增香调味品;正交实验中图分类号:TS20211 文献标识码:B 文章编号:100029973(2008)0520088205
Prep aration and Utilization of Chicken Bone Hydrolysate
YIN Li 2guo 1,XU Zhou 3,YU Ying 4,ZHAN G Chao 1,ZHON G Geng 2(1.Depart ment of Life Science and Food Engineering ,Y ibin University ,Y ibin 644007,China ;2.College of food science ,Sout hwest University ,Beibei 400716,China ;3.College of Life Science ,Guizhou University ,Guiyang
550025,China ;4.Y ibin No.6Middle School ,Y ibin 644000,China )Abstract :In t his paper ,t he technology of enzymatic hydrolysis of chicken bone was st udied ,t he optimum conditions for preparation of chicken bone hydrolysate were as follow :The chicken bone was ice -outed 、washed and mashed ,mixed wit h water (5times volume (mL )to t he mass (g )of chicken bone ),t hen steamed at t he temperat ure of 121℃for an hour ,mashed to be mud after cooled.The chicken bone mud was mixed wit h water (8times volume (mL )to t he mass (g )of chicken bone mud ),mashed again for 20min.Then hydrolyzed for 3.5h at t he temperat ure of 60℃wit h papain of 5×104U pergram of chicken bone mud ,t he degree of hydrolysis was 16.62%.The hydrolysate was debittered ,filtered and concent rated wit h spice ,salt ,mono sodium glutamate to p repare a kind of flavorous condiment t hat can be used to add t he flavor of meat food.When t he hydrolysate was concent rated at 90～120℃,some meat aromatic material was produced because of t he Maillard reactio n.
Key words :chicken bones hydrolysate ;maillard reaction ;flavorous condiment ;ort hogonal test s
鸡骨含有丰富的蛋白质、钙、磷、铁等矿物质和维生素A ,B 1,B 2,B 12,还含有大脑不可缺少的
磷脂质、磷蛋白,氨基酸组成合理,蛋白生物价高[1-3]。

将鸡骨蛋白水解为多肽、氨基酸,可有效
收稿日期:2007-11-18
作者简介:尹礼国(1979-),男,湖北大冶人,硕士,讲师,主要从事食品分析检测、食品深加工技术的研究与教学工作。

No.5
May.2008
第5期2008年5月
中国调味品CHINA CON DIMENT
地提高鸡骨利用率。

蛋白质水解有碱解、酸解、酶解三种,酸解和碱解反应温度高,碱解还易使天然的L2氨基酸发生消旋反应生成D2氨基酸,蛋白酶水解条件温和,不易造成营养物质的破坏[426]。

据报道,以鸡肉酶解物作为Maillard反应原料生产的增香产品具有纯正的肉香味,且像真度高[7212]。

1　材料与方法
1.1　实验材料与试剂
11111　材料
鸡骨架:市售新鲜冷冻鸡骨架;香辛料和调味料;食盐、味精、麦芽糊精、白糖、八角、山奈、姜粉等。

酶制剂:木瓜蛋白酶:北京奥博星生物技术有限公司,酶活力为50×104U/g;胰蛋白酶:北京奥博星生物技术有限公司,酶活力为50×104U/g。

11112　实验试剂:
氢氧化钠、柠檬酸、乙醇、甲醛等均为分析纯。

1.2　主要仪器和设备
高压灭菌锅(上海三申公司)、AR2214电子分析天平(奥豪斯国际贸易(上海)有限公司)、P HS229A酸度计(上海大普仪器有限公司)、小型粉碎机、D Y892Ⅱ电动玻璃匀浆机(宁波新芝生物科技有限公司)、旋转蒸发器(上海亚荣)、凯氏定氮装置、索式抽提器、恒温磁力搅拌器。

1.3　实验方法
1.3.1　测定方法[13]
含水率的测定:105℃烘箱干燥法;脂肪的测定:索式抽提法;总氮和蛋白质的测定:凯氏定氮法;氨基氮含量的测定:按照G B/T5009.39-96测定;蛋白质水解率的计算:蛋白质水解率=氨基态氮含量/总氮的含量×100%。

1.3.2　鸡骨酶解工艺流程
鸡骨→解冻、清洗、破碎→蒸煮、打浆→乳糜化→酶解→灭酶
将冻鸡骨在水中浸泡2h进行解冻,去除鸡骨上的鸡皮、鸡肉、脂肪和其它杂质后砍碎;将砍碎的鸡骨与水按1∶5混合,在0.1M Pa(121℃)高压灭菌锅中蒸煮1h,冷却至50℃左右,用粉碎机磨成泥状;将鸡骨泥浆状悬浮液用电动玻璃匀浆机匀浆,使得鸡骨进一步粉碎,乳糜化;向乳糜化的鸡骨泥悬浮液中加入水、酶,在相应的p H 值、温度下酶解,酶解完毕后,煮沸5min灭酶。

2　结果与讨论
2.1　鸡骨成分含量的测定
根据方法1.3.1的测得本实验采用鸡骨含水率为66.32%、脂肪含量为12.44%、蛋白质含量为9.88%,由此可见本试验所用鸡骨富含脂肪及蛋白质。

2.2　
乳糜化对鸡骨泥蛋白质水解率的影响
图1　不同乳糜化时间的蛋白质水解率
Fig1The degree of hydrolysis with different
time of particulation
称取磨浆后的鸡骨泥10g,按料水比1∶8配成悬浮液,分别乳糜化处理不同时间后调节p H 值至6,按1g鸡骨泥加入4×104U/g木瓜蛋白酶的比例加酶,在60℃水浴酶解2h,灭酶,加活性炭吸附苦味物质过滤后得到酶解液,测定酶解液中氨态氮的含量,计算在不同乳糜化时间下的蛋白质水解率,如图1所示。

由图1可知,随着乳糜化时间的延长蛋白质水解率增大,这是因为磨浆处理后的鸡骨泥中的蛋白质颗粒还较大,水易水解,采用电动玻璃匀浆机磨浆后的鸡骨泥,可将鸡骨泥进一步粉碎、乳糜化,蛋白酶与蛋白质酶解作用表面积增大,可增加酶解效果。

当乳糜化处理时间超过20min后,蛋白质水解率增长较小。

综合考察效率与效果,乳糜化时间选择20min较好。

2.3　酶解工艺条件研究
2.3.1　不同蛋白酶酶解效果比较
称取10g磨浆处理后的鸡骨泥两份于三角瓶中,按料水比1∶8加蒸馏水配成悬浮液,乳糜化处理20min,按1g鸡骨泥加4×104U酶的比例分别加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶,根据文献[14]和[15]提供的两种酶适合的条件酶解3h后
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第5期 调味与烹饪　鸡骨酶解物的制备与应用
灭酶、加活性炭吸附苦味物质,过滤,
测定蛋白质水解率,如表1所示。

表1　木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的蛋白质水解率
Table 1the degree of hydrolysis with papain and trypsin
酶p H 值温度水解率(%)
苦味胰蛋白酶8.04510.97较苦木瓜蛋白酶
6.0
70
13.03
微苦
由表1可知,木瓜蛋白酶的水解率大于胰蛋白酶,水解产物的苦味较弱,与文献[16]的报道基本一致。

木瓜蛋白酶是由木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶和溶菌酶组成的蛋白酶混合物,对动植物蛋白、酯、酰胺等有非常强的水解能力,是一种广谱酶制剂,蛋白质水解产物以氨基酸和小分子肽为主;而胰蛋白酶的专一性较强,蛋白质水解率低。

木瓜蛋白酶资源丰富,价格低廉,水解能力强,水解物苦味较弱,能适应实际生产需要,因此本文选用木瓜蛋白酶。

2.3.2　不同料水比对蛋白质水解率的影响
称取10g 磨浆处理后的鸡骨泥于三角瓶中,分别按1∶2,1∶4,1∶6,1∶8,1∶10,1∶12和1∶14的料水比加蒸馏水调配成悬浮液,乳
糜化处理20min 后,按1g 鸡骨泥加4×104U 木瓜蛋白酶的比例添加酶,调p H 为6,在60℃条件下酶解3h 后煮沸灭酶5min ,加活性炭滤去骨渣得酶解液,测得其蛋白质水解率如图2所示。

图2不同加水量的蛋白质水解率
Fig 2The degree of hydrolysis with different times of water
由图2可知,随着加水量的增大,骨泥蛋白质水解率逐渐增大,加水量超过鸡骨泥的8倍时的水解率增长缓慢。

由于工业化生产中加水量增大会加大生产成本,故初步拟定加8倍水与鸡骨泥混合较好。

2.3.3　不同酶解p H 值对蛋白质水解率的影响
称取7份磨浆处理的鸡骨泥10g 于三角瓶中,分别量取80mL 蒸馏水调成悬浮液乳糜化
20min ,按1g 鸡骨泥加4×104U 木瓜蛋白酶的比例添加酶,分别调节p H 至4.5,5,5.5,6,6.5,7,7.5及60℃酶解3h ,酶解完成后煮沸灭酶5min ,加活性炭吸附苦味物质,过滤得酶解液,测得蛋白质水解率,
如图3所示。

图3　不同P H 值下的蛋白质水解率
Fig 3The degree of hydrolysis with different p H
由图3可知,随着p H 值的升高,蛋白质水解
率也升高,当p H 值达到6时蛋白质水解率最大,p H 值超过6时蛋白质水解率下降。

因此本实验初步选用6为酶解的p H 值。

2.3.4　不同酶解温度对蛋白质水解率的影响分别称取7份10g 磨浆处理后的鸡骨泥于三角瓶中,量取80mL 蒸馏水调成悬浮液,乳糜化处理20min ,按1g 鸡骨泥加4×104U 木瓜蛋白酶的比例添加酶,调节p H 值至6,分别在45,50,55,60,65,70,75℃水浴酶解3h ,酶解结束后煮沸灭酶5min ,加入活性炭吸附苦味物质
,过滤得酶水解液,测得蛋白质水解率如图4所示。

图4　不同温度下的蛋白质水解率
Fig 4The degree of hydrolysis with different temperature
由图4可知,随着温度升高,蛋白质水解率逐
渐增大,当温度为65℃时蛋白质水解率最大,
09总第351期
中国调味品
60℃时的蛋白水解率与之较为接近;温度大于65℃时,蛋白质水解率降低,这是由于温度升高
木瓜蛋白酶变性加快的缘故。

2.3.5　不同酶解时间对蛋白质水解率的影响
分别称取10g 磨浆处理后的鸡骨泥7份于三角瓶中,量取80mL 蒸馏水调成悬浮液,乳糜化处理20min ,按1g 鸡骨泥加4×104U 木瓜蛋白酶的比例添加酶,调节p H 值至6,在60℃条件下,分别酶解2,2.5,3,3.5,4,4.5,5h 后煮沸灭酶,加入活性炭吸附苦味物质过滤,测得蛋白质水解率,如图5所示。

图5　不同酶解时间的蛋白质水解率
Fig 5The degree of hydrolysis with different
enzymatic hydrolysis time
由图5可知,随着酶解时间延长,蛋白质水解
率逐渐增高,酶解时间超过3h 时蛋白质水解率增大速度减缓,单位时间内的水解率降低,因此选择3h 较好。

2.3.6　加酶量对蛋白质水解率的影响
分别称取10g 磨浆处理后的鸡骨泥7份于三角瓶中,量取80mL 蒸馏水调成悬浮液,乳糜化处理20min ,分别按1g 鸡骨泥加1×104,2×104
,3×104
,4×104
,5×104
,6×104
,7×104U 木瓜蛋白酶的比例添加酶,调节p H 值至6,在60℃条件下酶解3h 后煮沸灭酶,加入活性炭吸附苦味物质过滤,测得蛋白质水解率,如图6所示。

由图6可知,随着加酶量的逐渐增大,蛋白质水解率也逐渐增大,当1g 鸡骨泥加酶量超过4×104U 时,随着加酶量的增大,蛋白质水解率增大速度缓慢。

综合考虑生产成本,本实验初步确定加酶量为4×104U 。

图6　不同加酶量下蛋白质的水解率
Fig 6The degree of hydrolysis with different
addition of enzyme
2.4　酶解工艺正交优化条件的确定
在上述考查的影响因素中,温度、加酶量、酶解时间、料水比等因素互相之间有交互影响,对蛋白质水解率影响较大,为进一步优化酶解工工艺,开展正交实验,方案如表2所示,结果如表3所示。

表2　正交实验因素水平表
Table 2Codes and their levels in orthogonal tests
项目
A 酶解时间(h )
B 加酶量(U )
C 酶解温
度(℃)D 料水比1
2.53×104551∶8234×104601∶103
3.5
5×104
65
1∶12
表3　正交实验结果
Table 3Results of orthogonal tests
实验号
A 酶解时间
(h )B 加酶量(v/g )C 酶解温度(℃)D 料水比蛋白质水解率
11(2.5)1(3×104)1(55)1(1∶8)12.6721(2.5)2(4×104)2(60)2(1∶10)14.6531(2.5)3(5×104)3(65)3(1∶12)15.1242(3)1(3×104)2(60)3(1∶12)15.5852(3)2(4×104)3(65)1(1∶8)15.8262(3)3(5×104)1(55)2(1∶10)14.9673(3.5)1(3×104)3(65)2(1∶10)15.0883(3.5)2(4×104
)1(55)3(1∶12)15.2893(3.5)3(5×104)2(60)1(1∶8)16.21
K 142.4443.3342.9144.7K 246.3645.7546.4444.69K 346.5746.2946.0245.98135.37135.37135.37135.37k 114.1514.4414.3014.90k 215.4515.2515.4814.90k 315.5215.4315.3415.33R
1.38
0.99
1.18
0.43
1
9第5期 调味与烹饪　鸡骨酶解物的制备与应用
由表3可知,四个因素对蛋白质水解率影响次序为A>C>B>D,由于料水比过大会增加生产中的用水量,增大成分及后处理费用,所以选择酶解料水比为1∶8。

综上所述,酶解最适条件为A3B3C2D1,即酶解时间3.5h、加酶量为1g鸡骨泥5×104U、酶解温度60℃、料水比1∶8。

通过验证试验测定在此条件下的蛋白质水解率为16.62%。

2.5　调味料的制作
按最优酶解工艺制得的鸡骨酶解液,煮沸灭酶5min,加入水解液1%(m/v)的粉末活性炭吸附苦味物质60min,真空过滤,用蒸馏水洗涤,除去骨渣和活性炭等固形物,将滤液真空浓缩至原体积的十分之一左右。

向浓缩的水解液中加入麦芽糊精(10%)、八角粉(2.5%)、山奈粉(1.5%)、姜粉(1%),在90～120℃砂浴中边搅拌边蒸发去水分至浓稠的浆状。

在此过程中,由于发生了Maillard反应,产生了大量呈肉香味的物质,浓缩后呈现出浓郁的香气,与肉制品卤制时产生的香气极为相似。

向浓缩液中加入食盐、味精调配得到一种具有浓郁的肉香味和鲜味的调味料,该产品可在肉制品加工中增香与调味。

3　结论
鸡骨最佳酶解条件。

将鸡骨解冻、清洗、破碎后,加入5倍体积(v/m,mL/g)水,在121℃蒸煮1h,冷却后粉碎呈泥状,再与8倍体积的(v/m, mL/g)水混合,乳糜化处理20min,按1g鸡骨泥5×104U的比例加入木瓜蛋白酶,在60℃酶解3.5h,蛋白质水解率达16.62%。

将鸡骨酶解液脱苦、过滤、浓缩,然后加入麦芽糊精、八角粉、山奈粉、姜粉,在90～120℃砂浴中边搅拌边蒸发除去水分至浓稠的浆状,加入食盐、味精调配得具有浓郁肉香味和鲜味的调味料,可在肉制品加工中增香、调味。

此外,本文在鸡骨乳糜化操作中采用的是D Y892Ⅱ电动玻璃匀浆机,该机器生产率小,在工业生产中可以采用胶体磨代替;过滤操作采用的是滤纸漏斗,实际生产中可采用滤布或板框过滤机代替,后者的自动化程度高,适合大规模生产;鸡骨酶解液浓缩采用的是砂浴,在工业生产中可采用自动化程度高,生产率大的夹层糖化锅代替;增鲜用的是味精,实际生产中可采用I+G代替。

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29总第351期 中国调味品。