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鸡骨酶解物的制备与应用


中 国 调 味 品 第 5 期                 CHINA COND IMENT 2008 年 5 月

No . 5 May. 2008

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

r />
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 1 h , 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 20 min ; 按 1g 骨泥加 5 × 4 U 的比例加入木瓜蛋白酶 ,在60 ℃ 10 酶解 3. 5 h ,蛋白质水解率达 161 62 % ; 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 : TS2021 1     文献标识码 :B     文章编号 :100029973 ( 2008) 0520088205

Prep aration and Utilization of Chicken Bone Hydrolysate
( 1. Depart ment of Life Science and Food Engineering , Yibin U niversit y , Yibin 644007 ,China ;2. College of food science , So ut hwest U niversit y , YIN Li2guo 1 ,XU Zho u3 , YU Ying4 ,ZHAN G Chao 1 ,ZHON G Geng2

Beibei 400716 ,China ; 3. College of Life Science , Guizho u U niversit y , Guiyang 550025 ,China ; 4. Yibin No . 6 Middle School , Yibin 644000 ,China)

Abstract : In t his paper , t he technology of enzymatic hydrolysis of chicken bo ne was st udied , t he op timum co nditio ns for p reparatio n of chicken bo ne hydrolysate were as follow : The chicken bo ne was ice - o uted 、 washed and mashed , mixed wit h water ( 5 times volume ( mL ) to t he mass ( g ) of chicken bo ne ) , t hen steamed at t he temperat ure of 121 ℃ for an ho ur , mashed to be mud af ter cooled. The chicken bo ne mud was mixed wit h water ( 8 times volume ( mL ) to t he mass ( g) of chicken bo ne mud) , mashed again for 20 min. Then hydrolyzed fo r 3. 5h at t he temperat ure of 60 ℃ wit h papain of 5 × 4 U pergram of chicken bo ne mud , t he 10 wit h spice , salt , mo no sodium glutamate to p repare a kind of flavoro us co ndiment t hat can be so me meat aro matic material was p roduced because of t he Maillard reactio n.

degree of hydrolysis was 16. 62 %. The hydrolysate was debit tered , filtered and co ncent rated used to add t he flavor of meat food. When t he hydrolysate was co ncent rated at 90~120 ℃, Key words : chicken bo nes hydrolysate ; maillard reactio n ; flavoro us co ndiment ; ort ho go nal

test s

   鸡骨含有丰富的蛋白质 、 、 、 钙 磷 铁等矿物质 和维生素 A ,B1 ,B2 ,B12 , 还含有大脑不可缺少的
收稿日期 :2007 - 11 - 18

磷脂质 、 磷蛋白 , 氨基酸组 成合 理 , 蛋 白生 物价 [1 - 3 ] 高 。 将鸡骨蛋白水解为多肽 、 氨基酸 , 可有效

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 。 ? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

第 5 期              调味与烹饪   鸡骨酶解物的制备与应用 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 ] 。

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化的鸡骨泥悬浮液中加入水 、 , 在相应的 p H 酶 值、 温度下酶解 ,酶解完毕后 ,煮沸 5 min 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

1  材料与方法
11 11 1   材料

1. 1   实验材料与试剂

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 ×104 U/ g ; 胰蛋白酶 : 北京 奥博 星 生 物 技 术 有 限 公 司, 酶 活 力 为
50 × 4 U/ g 。 10 11 11 2   实验试剂 : 1. 3   实验方法

图1  不同乳糜化时间的蛋白质水解率
Fig 1 The degree of hydrolysis wit h different time of particulation

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 ) 、 R2214 电子 A ( 奥豪斯国际贸易 ( 上海 ) 有限公司 ) 、 分析天平 P HS229A 酸度计 ( 上海大普仪器有限公司) 、 小型 粉碎机 、 Y892 Ⅱ D 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. 1   测定方法 [ 13 ]

称取磨浆后的鸡骨泥 10 g ,按料水比 1 ∶ 配 8 成悬浮液 , 分别乳糜化处理不同时间后调节 p H 值至 6 ,按 1 g 鸡骨泥加入 4 × 4 U/ g 木瓜蛋白 10 酶的比例加酶 ,在 60 ℃ 水浴酶解 2 h ,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 20 min 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 20 min 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 10 g 磨浆处理后的鸡骨泥两份于三角 瓶中 ,按料水比 1 ∶ 加蒸馏水配成悬浮液 , 乳糜 8 化处理 20 min ,按 1 g 鸡骨泥加 4 × 4 U 酶的比 10 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 3 h 后
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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 GB/ 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 2 h 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 ∶ 混合 ,在 0. 1 M Pa ( 121 ℃ 5 高压灭菌锅中蒸煮 1 h ,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

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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 1 t he degree of hydrolysis wit h papain and t ryp sin

称取 7 份磨浆处理的鸡骨泥 10 g 于三角瓶 中 ,分别量取 80 mL 蒸馏水调成悬浮液乳糜化 20 min ,按 1 g 鸡骨泥加 4 × 4 U 木瓜蛋白酶的 10 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 3 h , 酶解完成后煮沸灭酶 5 min ,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 。

酶 胰蛋白酶 木瓜蛋白酶

p H 值 温度 8. 0 6. 0 45 70

水解率 ( %)
10. 97 13. 03

苦味 较苦 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 10 g 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 ∶ 的料水比加蒸馏水调配成悬浮液 , 乳 14

图3  不同 P H 值下的蛋白质水解率
Fig 3 The degree of hydrolysis wit h 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 10 g 磨浆处理后的鸡骨泥于 三角瓶中 , 量取 80 mL 蒸馏水调成悬浮液 , 乳糜 化处理 20 min , 按 1 g 鸡骨泥加 4 ×104 U 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 3 h , 酶解 结束后煮沸灭酶 5 min , 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 。

糜化处理 20 min 后 , 按 1 g 鸡骨泥加 4 ×104 U 木瓜蛋白酶的比例添加酶 , 调 p H 为 6 , 在 60 ℃ 条件下酶解 3 h 后煮沸灭酶 5 min , 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 2 The 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
图4  不同温度下的蛋白质水解率
Fig 4 The 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 ,
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第 5 期              调味与烹饪   鸡骨酶解物的制备与应用
60 ℃ 时的蛋白水解率与之较为接近 ; 温度大于 65 ℃ , 蛋白质水解率降低 , 这是由于温度升高 时

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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 10 g 磨浆处理后的鸡骨泥 7 份于 三角瓶中 ,量取 80 mL 蒸馏水调成悬浮液 , 乳糜 化处理 20 min ,按 1 g 鸡骨泥加 4 × 4 U 木瓜蛋 10 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 ,5 h 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6  不同加酶量下蛋白质的水解率
Fig 6 The degree of hydrolysis wit h different additio n 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 2 Codes and t heir levels in ort hogonal test s

图5  不同酶解时间的蛋白质水解率
Fig 5 The degree of hydrolysis wit h different enzymatic hydrolysis time

项目
1 2 3

A 酶解时 间 (h) 2. 5 3 3. 5

B 加酶量 (U) 3× 4 10 4× 4 10 5× 4 10

C 酶解温 ) 度( ℃ 55 60 65

D 料水比 1∶ 8 1∶ 10 1∶ 12

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 3 h 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 3 h 较好 。 2. 3. 6   加酶量对蛋白质水解率的影响 分别称取 10 g 磨浆处理后的鸡骨泥 7 份于 三角瓶中 , 量取 80 mL 蒸馏水调成悬浮液 , 乳糜 化处理 20 min , 分别按 1 g 鸡骨泥加 1 ×104 ,2 ×104 , 3 ×104 , 4 ×104 , 5 ×104 , 6 ×104 , 7 × 104 U 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 3 h 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 1 g 鸡骨 泥加酶 量超 过 4 × 4 U 时 ,随着加酶量的增大 ,蛋白质水解率增 10 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 × 4 U 。 10
实验号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 K1 K2 K3 k1 k2 k3 R

表3  正交实验结果
Table 3 Result s of ort hogo nal test s A 酶解时间 ( h) 1 ( 2. 5) 1 (2. 5) 1 (2. 5) 2(3) 2(3) 2 ( 3) 3 ( 3. 5) 3 ( 3. 5) 3 ( 3. 5) 42. 44 46. 36 46. 57 135. 37 14. 15 15. 45 15. 52 1. 38 B 加酶量 ( v/ g) 1 ( 3 ×10 4 ) 2 (4 ×10 4 ) 3 (5 ×10 4 ) 1 (3 ×10 ) 2 ( 4 ×10 4 )
4

C 酶解温度 ( ℃) 1 ( 55) 2(60) 3(65) 2(60) 3(65) 1 ( 55) 3 ( 65) 1 ( 55) 2 ( 60) 42. 91 46. 44 46. 02 135. 37 14. 30 15. 48 15. 34 1. 18

D 料水比 1 ( 1 ∶8) 2(1 ∶10) 3(1 ∶12) 3(1 ∶12) 1 (1 ∶8) 2 ( 1 ∶10) 2 ( 1 ∶10) 3 ( 1 ∶12) 1 ( 1 ∶8) 44. 7 44. 69 45. 98 135. 37 14. 90 14. 90 15. 33 0. 43

蛋白质 水解率
12. 67 14. 65 15. 12 15. 58 15. 82 14. 96 15. 08 15. 28 16. 21

3 ( 5 ×10 4 ) 1 ( 3 ×10 4 ) 2 ( 4 ×10 4 ) 3 ( 5 ×10 4 ) 43. 33 45. 75 46. 29 135. 37 14. 44 15. 25 15. 43 0. 99

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总第 351 期

   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 ∶ 。综上所述 ,酶解最适条件 8 为 A 3 B3 C2 D1 ,即酶解时间 3. 5 h 、 加酶量为 1 g 鸡 骨泥 5 × 4 U 、 10 酶解温度 60 ℃、 料水比 1 ∶ 。通 8 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 5 min ,加入水解液 1 % ( m/ v) 的粉末活性炭吸 附苦味物质 60 min ,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 。

增鲜用的是味精 ,实际生产中可采用 I + G 代替 。
参考文献 :
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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 20 min ,按 1 g 鸡骨泥
5 × 4 U 的比例加入木瓜蛋白酶 , 在 60 ℃ 10 酶解 3. 5 h ,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 Y892 Ⅱ 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 ;

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