响应面法优化复合酶水解细点圆趾蟹下脚料工艺
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(1.Food and Pharmacy College, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316004; 2.Joint Key Laboratory of Zhejiang Province for the Research of Fishery Processing Technology, Hangzhou 310018)
*通讯作者 收稿日期：2012-04-20 基金项目：浙江省科技厅项目(2011C12041)；浙江省大学生科技创新活动计划项目(2011R4111013)。 作者简介：李晶(1986—)，女，吉林人，硕士研究生，研究方向为海洋生物资源利用。
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肉类研究
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第 37卷 第 11期
摘要：为了提高蟹类资源利用率，研究胰蛋白酶和风味蛋白酶水解细点圆趾蟹下脚料的工艺条 件。在单因素试验基础上，选用温度、pH、加酶量、时间4个反应因素，以蛋白质的水解度为 指标，通过4因素3水平Box-Behnken响应面分析法优化其水解条件。实验表明，最适水解条件 为：温度50 ℃，pH值为7.5，加酶量为1200 U/g，时间为3.5 h(先添加胰蛋白酶，1.2 h后加风味 酶)，酶的复合比为2:1，液料比为3:1，在此条件下，水解度可达到26.22%。验证实验水解度为 26.01%，表明实验结果与软件优化结果相符。 关键词：细点圆趾蟹；蛋白酶；水解；响应面法 中图分类号：TS 254.9 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)11-0149-06
细点圆趾蟹(Ovalipes punctatus)隶属于梭子蟹 科，圆趾蟹属，俗称“沙蟹”，分布于日本、澳 大利亚、新西兰、马达加斯加、南非、秘鲁及中 国的黄海、东海、南海，盛产于黄海、东海，属 世界广布性广温广盐性种类[1]。蟹是公认的食中珍 味，古时就有“一盘蟹，顶桌菜”的民谚，蟹类 产品以其肉肥细嫩、味道鲜美、营养丰富的特点 深受广大消费者青睐，对蟹的加工主要是取其胸 壳下及大螯中的大块蟹肉加工成蟹肉罐头，也有 加工成蟹酱、蟹黄酱、蟹油和蟹香调味料等[2]，但 蟹肉加工会产生许多下脚料，包括蟹脚、蟹壳和 低值蟹等，这些蟹下脚料中残留的蟹肉若不进行 回收利用，则会造成蛋白质资源的极大浪费，同 时也会污染环境[3]。因此本文采用胰蛋白酶和风味 酶对细点圆趾蟹下脚料进行酶解，以蛋白水解度 为指标，结合响应面分析对酶解工艺进行优化， 得到酶解液的适合条件，为海鲜调味料的开发提 供一定参考。 1 材料与方法 1.1 材料与仪器 细点圆趾蟹下脚料：舟山市常青海洋食品 公司。 胰蛋白酶(4000 U/g)、碱性蛋白酶(20万U/g)、 风味蛋白酶(20万U/g)、氢氧化钠、盐酸、硫酸、 硫酸铜。硫酸钾、甲醛：均为分析纯；食盐、白 砂糖、味精、柠檬酸。 DS-1高速组织捣碎机：上海精密仪器仪表有 限公司；RE-52AA型旋转蒸发仪：上海亚景生化 仪器厂；85-2型恒温磁力搅拌器：巩义市英峪予 华仪器厂；DK-98-1型电热恒温水浴锅：天津市 泰斯特仪器有限公司；DELTA 320pH计：梅特勒托利多仪器上海有限公司；Tu-1810型紫外-可见 分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。 1.2 实验方法 1.2.1 酶解液制备工艺流程 细点圆趾蟹下脚料→ 粉碎→匀浆→调pH值→加酶水解→灭酶→过滤离 心→水解液→检测指标。 1.2.2 指标测定 粗蛋白含量的测定：采用GB/ T5009.5—1985中的凯氏定氮法测定 [4]；氨基态氮 的测定：采用甲醛电位滴定法[5]；酶活测定：采用 SB/T 10317-1999福林酚法[6]。
食品科技
2012年 第 37卷 第 11期 FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
肉类研究
响应面法优化复合酶水解 细点圆趾蟹下脚料工艺
李 晶，王晓宾，陈小娥*，方旭波，余 辉 (1.浙江海洋学院食品与药学院，舟山 316004； 2.浙江省水产品加工技术研究联合重点实验室，杭州 310018)
Abstract: Aimed at improving the utilization of crab, studied the hydrolysis of crab waste by trypsase and flavourzyme. On the basis of one-factor-at-a-time experiments, the effect of hydrolysis tempersture,pH, enzyme dosage and hydrolysis time on hydrolysis degree was explored to optimize the hydrolysis conditions of crab protein through Box-Benhnken response surface analysis on the basis of single-factor experiments. The optimal hydrolysis temperature, pH, enzyme dosage and hydrolysis time were found to be 50 ℃, 7.5, 1200 U/g, 4 h, add trypsase fist, then add flavourzyme after 1.2 h, compound ratio of 2:1, water-to-material ratio of 3:1, Under these optimal hydrolysis conditions, the pre-dicted hydrolysis deress was 26.22%, which was consistent with the average of three replicates of 26.01% obtained in the validation experiments. Key words: Ovalipes punctatus; proteinas; hydrolysis; response surface methodology
Optimization on two-step enzymatic hydrolysis of Ovalipes punctatus waste by response surface methodology
LI Jing, WANG Xiao-bin, CHEN Xiao-e*, FANG Xu-bo, YU Hui
(1.Food and Pharmacy College, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316004; 2.Joint Key Laboratory of Zhejiang Province for the Research of Fishery Processing Technology, Hangzhou 310018)
*通讯作者 收稿日期：2012-04-20 基金项目：浙江省科技厅项目(2011C12041)；浙江省大学生科技创新活动计划项目(2011R4111013)。 作者简介：李晶(1986—)，女，吉林人，硕士研究生，研究方向为海洋生物资源利用。
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肉类研究
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第 37卷 第 11期
摘要：为了提高蟹类资源利用率，研究胰蛋白酶和风味蛋白酶水解细点圆趾蟹下脚料的工艺条 件。在单因素试验基础上，选用温度、pH、加酶量、时间4个反应因素，以蛋白质的水解度为 指标，通过4因素3水平Box-Behnken响应面分析法优化其水解条件。实验表明，最适水解条件 为：温度50 ℃，pH值为7.5，加酶量为1200 U/g，时间为3.5 h(先添加胰蛋白酶，1.2 h后加风味 酶)，酶的复合比为2:1，液料比为3:1，在此条件下，水解度可达到26.22%。验证实验水解度为 26.01%，表明实验结果与软件优化结果相符。 关键词：细点圆趾蟹；蛋白酶；水解；响应面法 中图分类号：TS 254.9 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)11-0149-06
细点圆趾蟹(Ovalipes punctatus)隶属于梭子蟹 科，圆趾蟹属，俗称“沙蟹”，分布于日本、澳 大利亚、新西兰、马达加斯加、南非、秘鲁及中 国的黄海、东海、南海，盛产于黄海、东海，属 世界广布性广温广盐性种类[1]。蟹是公认的食中珍 味，古时就有“一盘蟹，顶桌菜”的民谚，蟹类 产品以其肉肥细嫩、味道鲜美、营养丰富的特点 深受广大消费者青睐，对蟹的加工主要是取其胸 壳下及大螯中的大块蟹肉加工成蟹肉罐头，也有 加工成蟹酱、蟹黄酱、蟹油和蟹香调味料等[2]，但 蟹肉加工会产生许多下脚料，包括蟹脚、蟹壳和 低值蟹等，这些蟹下脚料中残留的蟹肉若不进行 回收利用，则会造成蛋白质资源的极大浪费，同 时也会污染环境[3]。因此本文采用胰蛋白酶和风味 酶对细点圆趾蟹下脚料进行酶解，以蛋白水解度 为指标，结合响应面分析对酶解工艺进行优化， 得到酶解液的适合条件，为海鲜调味料的开发提 供一定参考。 1 材料与方法 1.1 材料与仪器 细点圆趾蟹下脚料：舟山市常青海洋食品 公司。 胰蛋白酶(4000 U/g)、碱性蛋白酶(20万U/g)、 风味蛋白酶(20万U/g)、氢氧化钠、盐酸、硫酸、 硫酸铜。硫酸钾、甲醛：均为分析纯；食盐、白 砂糖、味精、柠檬酸。 DS-1高速组织捣碎机：上海精密仪器仪表有 限公司；RE-52AA型旋转蒸发仪：上海亚景生化 仪器厂；85-2型恒温磁力搅拌器：巩义市英峪予 华仪器厂；DK-98-1型电热恒温水浴锅：天津市 泰斯特仪器有限公司；DELTA 320pH计：梅特勒托利多仪器上海有限公司；Tu-1810型紫外-可见 分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。 1.2 实验方法 1.2.1 酶解液制备工艺流程 细点圆趾蟹下脚料→ 粉碎→匀浆→调pH值→加酶水解→灭酶→过滤离 心→水解液→检测指标。 1.2.2 指标测定 粗蛋白含量的测定：采用GB/ T5009.5—1985中的凯氏定氮法测定 [4]；氨基态氮 的测定：采用甲醛电位滴定法[5]；酶活测定：采用 SB/T 10317-1999福林酚法[6]。
食品科技
2012年 第 37卷 第 11期 FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
肉类研究
响应面法优化复合酶水解 细点圆趾蟹下脚料工艺
李 晶，王晓宾，陈小娥*，方旭波，余 辉 (1.浙江海洋学院食品与药学院，舟山 316004； 2.浙江省水产品加工技术研究联合重点实验室，杭州 310018)
Abstract: Aimed at improving the utilization of crab, studied the hydrolysis of crab waste by trypsase and flavourzyme. On the basis of one-factor-at-a-time experiments, the effect of hydrolysis tempersture,pH, enzyme dosage and hydrolysis time on hydrolysis degree was explored to optimize the hydrolysis conditions of crab protein through Box-Benhnken response surface analysis on the basis of single-factor experiments. The optimal hydrolysis temperature, pH, enzyme dosage and hydrolysis time were found to be 50 ℃, 7.5, 1200 U/g, 4 h, add trypsase fist, then add flavourzyme after 1.2 h, compound ratio of 2:1, water-to-material ratio of 3:1, Under these optimal hydrolysis conditions, the pre-dicted hydrolysis deress was 26.22%, which was consistent with the average of three replicates of 26.01% obtained in the validation experiments. Key words: Ovalipes punctatus; proteinas; hydrolysis; response surface methodology
Optimization on two-step enzymatic hydrolysis of Ovalipes punctatus waste by response surface methodology
LI Jing, WANG Xiao-bin, CHEN Xiao-e*, FANG Xu-bo, YU Hui