复合蛋白酶水解低值淡水鱼工艺的响应面优化.docx

姚芳祁兴普刘萍．复合蛋白酶水解低值淡水鱼工艺的响应面优化J．江苏农业科学2012406229－233．复合蛋白酶水解低值淡水鱼工艺的响应面优化姚芳，祁兴普，刘萍(江苏畜牧兽医职业技术学院食品科技系/江苏省畜产品深加工及安全检测工程技术研究开发中心，江苏泰州225300)摘要:采用复合蛋白酶对鲢鱼蛋白进行水解研究，应用响应面分析法对水解条件进行优化。选用蛋白酶用量、温度、pH值、水解时间4个因素，以蛋白质的水解度为评价指标，在单因素工艺试验的基础上，通过4因素3水平的Box－Behnken响应面分析法优化鲢鱼蛋白质的水解条件。结果表明，最优水解条件为蛋白酶用量2．0g/100g，温度54．3℃，pH值7．46，时间6h，在此条件下，水解度为38.42%，与模型的预测值38．45%基本一致。关键词:低值淡水鱼;复合蛋白酶;水解;响应面;优化中图分类号:TS254．4文献标志码:A文章编号:1002－1302(2012)06－0229－04我国是世界淡水鱼生产的第一大国，加工率不足5%，其中成本低廉、高产的低值淡水鱼如鲢、鳙等占淡水鱼生产总量的60%以上［1］，以鲜活销售为主。由于鲢鱼土腥味重，肉薄刺多，风味不及其他淡水鱼，因此附加值较低［2］;但从营养学角度来看，其蛋白质含量达16．6%，氨基酸组成与人体相近，生物价优于植物蛋白，本质上与高价鱼并无多大差距［3］。随着鱼类资源的日益匮乏，对低值鱼类的高值化利用越来越受到重视。利用低值鱼的蛋白资源制备高档调味品和营养强化剂一直是国内外研究热点［4－7］。低值鱼蛋白经酶催化水解后，水解液中含有较丰富的氨基酸和肽类等营养物质［8］，又保持了鱼肉的鲜味，同时不含氯丙醇等有毒物质，应用前景较好，附加值极高。但是，酶法水解的动物蛋白有一定苦味，苦味肽的端基多为疏水性氨基酸，采用外切酶切除此类疏水性氨基酸，与原苦味肽相比苦味要低得多［9］，一定程度上能有效脱苦。本试验以低值鲢鱼为原料，通过响应面法优化酶解工艺参数，旨在为低值鱼肉蛋白资源的高价值利用提供指导。1．3方法低值鱼酶解液的制备流程低值淡水鱼→清洗→绞1．3．1碎→加去离子水→调节pH值→加酶恒温水解→100℃灭酶15min→冷却→3000r/min离心15min→过滤→取上清液→低值鱼水解蛋白液。1．3．2水解度的测定水解度(DH)是指底物蛋白质中被水解肽键数占肽键总数的百分数，水解断裂的肽键数可通过水解放出的氨基氮数目来测定［10］。它是控制水解过程的一个重要参数，计算公式为:水解度=(水解液的游离氨基酸态氮含量－原料中原有氨基酸态氮含量)/样品中总氮量×100%游离氨基酸态氮测定参照GB/T5009．39—20031．3．3《酱油卫生标准的分析方法》规定的方法测定游离氨基酸态氮含量。总氮量测定参照GB5009．5—2010《食品安全国家1．3．4标准食品中蛋白质的测定》规定的方法测定总氮量。酶解条件单因素设定单因素试验设计以水解度为1．3．51材料与方法评价指标，研究加酶量、酶解温度、pH值、反应时间对蛋白酶水解效果的影响，每组试验重复3次。1．1材料与试剂低值淡水鱼(鲢鱼)购于江苏省泰州市水产市场;碱性蛋白酶(15万U/g)(诺维信公司);风味蛋白酶(8．0万U/g)(诺维信公司);胰酶(2万U/g)(杭州三叶公司);其他试剂均为分析纯(上海国药集团)。1．2仪器与设备AL204型电子分析天平(上海梅特勒仪器厂);HHS型电热恒温水浴锅(上海博讯实业有限公司);德尔斯MGB－090电动绞肉机(广东省佛山市顺德名健电器制造有限公司);EL－20K酸度计(上海梅特勒仪器厂);JB200－S数显强力电动搅拌机(上海精密仪器厂);TD5A－WS型台式低速电动离心机(江苏金坛恒丰仪器制造有限公司)。响应面试验设计根据单因素试验结果，采用响应面1．3．6设计试验，运用Box－Behnken中心组合试验设计原理［11］，选择对水解度显著影响的因素:加酶量、温度、时间、pH值，进行4因素3水平的响应面试验，试验设计见表1。表1Box－Behnken试验因素水平因素水平X1:蛋白酶用量(g/100g)X2:温度(℃)X3:时间(h)X:pH值4－1011．01．52．050556045677．581．3．7数据分析采用F检验对数据进行方差分析以评价模型的统计意义，采用Design－Expert8．05b软件分析数据。收稿日期:2011－12－04基金项目:江苏省泰州科技发展计划指导性项目(编号:2011021);泰州市横向项目(编号:HZ201101)。作者简介:姚芳(1980—)，女，四川仪陇人，硕士，讲师，从事食品加工与贮藏研究。E－mail:yaofang7577@yahoo．com．cn。结果与分析2酶种类对鲢鱼酶解效果的影响利用低值淡水鱼