风味蛋白酶水解蛋清工艺条件的研究_陈杰

陈杰，马美湖

（湖南农业大学食品科学学院，湖南 长沙 410128）

摘要：为了研究出经济实用的酶解蛋清蛋白质的方法，本研究使用诺维信风味蛋白酶，对酶解工艺条件进行了探讨。结果表明，风味蛋白酶水解蛋清蛋白质最佳工艺条件为预处理温度90 ℃、时间30 min，水解温度55 ℃、pH值为6、时间8 h。

关键词：蛋清蛋白质；水解；风味蛋白酶；水解率

中图分类号：TS201.2+5；文献标识码：A；文章篇号:1673-9078(2007)07-0043-03

Hydrolysis of Egg White Catalyzed by Flavourzyme

CHEN Jie, MA Mei-hu

(College of Food. Science and Technology, Hunan Agricultural University, ChangSha 410128, China) Abstract:A economical and practical method for enzymolysis of egg white was studied. Results showed that the optimal temperature and time for pre-treatment were 90 ℃and 30 min, respectively. Besides, the pH value and time for Flavourzyme-catalyzed hydrolysis were 6 and 8 h, respectively.

Key words:egg white; hydrolysis;flavourzyme; degree of hydrolysis

蛋清中含丰富的蛋白质，占其总量的11 %~13 %，而且蛋清蛋白质的氨基酸组成模式最接近于合成人体组织蛋白的氨基酸所需的模式，生物学价值在95以上，吸收利用率在99.6 %以上，是食物中理想的蛋白质。但由于其本身的某些性质，了它在食品加工中的应用。利用蛋白酶水解蛋清蛋白质，可改善蛋清蛋白质的功能性质，使其溶解性和热稳定性均增加，凝胶性降低，有利于进一步加工，大大拓宽了它的应用范围[1]。而且，蛋白质降解物分子质量小，比蛋白质更易消化吸收，生物利用率得到了提高。另外，蛋白质降解后致敏性降低，且降解物中的小肽有可能提供潜在的生物活性，具有显著的开发价值。本研究采用诺维信风味蛋白酶对蛋清蛋白质进行水解，主要对其水解工艺条件进行了探讨。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

新鲜鸡蛋，购于湖南农大东之源超市；诺维信风味蛋白酶Protamex（Novo生物制品有限公司，蛋白酶活力1.5 AU/g）。

LD5-2A型离心机（北京医用离心机厂）；DK-S28型电热恒温水浴锅（上海精宏实验设备有限公司）；MP120精密pH计（丹麦schwerzenbach公司）；改良型凯氏定氮仪；722S分光光度计（上海棱光技术有限收稿日期：2007-04-01 公司）；SHZ-B型水浴恒温振荡器（上海浦东物理光学仪器厂）；AE-200型电子分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 蛋白酶活力的测定[2]

Folin-酚法：每克酶制剂在37 ℃、pH 7.5的条件下水解酪蛋白，每分钟产生1 μg酪氨酸为一个酶活力单位（IU）。

1.2.2 总氮含量的测定

改良凯氏定氮法[3]

1.2.3 氨基态氮的测定[4]

吸取酶水解液5 mL，加60 mL水，用0.05 mol/L NaOH标准溶液滴定至pH 8.2，记录数据，再加入10mL中性甲醛，滴定至pH 9.2，为终点，记录数据，根据下面的公式，得出氨基态氮的含量。

1.2.4 水解率的测定[5]

水解率（%）=氨基氮/样品中的总氮量×100 % 1.2.5 蛋白质收率[6]

蛋白质收率（%）=m/n×100 %

其中m－水解液中粗蛋白质量；n－水解前蛋清中蛋白质的质量。

1.2.6 酶水解工艺

洗蛋→打蛋→取蛋清→预处理→酶解→终止反应→冷却→离心→水解蛋白液

操作要点：取得蛋清后，加蒸馏水调节蛋白质浓

43

44

度为5 %，在变性预处理后，在一定条件下水解。水解过程中由于氨基酸含量逐渐增加，使反应液中的pH 值下降，可通过滴加4 mol/L 氢氧化钠来维持其pH 值。使其在±0.02的范围类波动。反应结束时，立即用6 mol/L 盐酸调节水解液pH 值为3，抑制酶活而终止反应。离心弃沉淀即得水解蛋白液。 2 结果与讨论

2.1 蛋清预处理条件的确定

2.1.1 预处理温度对水解蛋清效果的影响

取稀释后的蛋清液50 mL ，分别在50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃下加热15 min ，然后在50 ℃、pH 7下水解8 h 后终止反应，测其氨基氮，得水解率，结果见图1。

024681040

50

60

70

80

90

100

110

温度/℃

水解率D H /%

图1 预处理温度对水解率的影响

由图1可知，预处理温度对酶水解效果影响明显，在90 ℃时水解效果最好，所以预处理温度选择90℃。 2.1.2 预处理时间对水解蛋清效果的影响

取稀释后的蛋清液50 mL ，在90 ℃下加热5 min 、10 min 、15 min 、20 min 、25 min 、30 min 、35 min ，然后在50 ℃、pH 7下水解8 h 后终止反应，测其氨基氮，得水解率，结果见图2。

0369120

5

10

15

2025

30

35

40

时间/min

水解率D H /%

图2 预处理时间对水解率的影响

由图2可知，预处理时间对酶水解效果也很明显，加热时间越长、水解率越高。考虑到经济效益等各方面的因素，以选择加热30 min 为宜，所以预处理条件

确定为90 ℃下加热30 min 。 2.2 蛋清酶解工艺条件的确定

2.2.1 pH 值对水解蛋清效果的影响

取蛋清底物浓度为 5 %、酶底物浓度比为6000U/g ，温度为50 ℃，分别在pH 为5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9下酶解8 h ，测其酶解液的氨基氮，得出水解率，结果见图3。

0510*******

5

6

78

9

10

pH值

水解率D H /%

图3 酶解pH 值对水解率的影响

酶作为一种具有生物活性的蛋白质，受pH 值影响很大。环境pH 值会影响酶分子的构象和酶分子及底物的解离状态，从而影响酶的活性和酶促反应速度，pH 值过高或过低均对酶促反应有不利的影响，由图3可知，风味蛋白酶在pH 6时水解率最高，水解效果最好。所以水解时选择pH 6为宜。

2.2.2 酶解温度对水解蛋清效果的影响

取蛋清底物浓度为 5 %，酶底物浓度比为6000U/g ，pH 值为6，分别在30 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、65 ℃、70 ℃、75 ℃下酶解8 h ，测其酶解液的氨基氮，得出水解率，结果见图4。

0510********

40

45

50

55

60

65

70

75

80

温度/℃

水解率D H /%

图4 酶解温度对水解率的影响

酶对温度也比较敏感，有其最适的反应温度范围，温度过高或过低都会对酶促反应产生不利的影响，由图4可知风味蛋白酶在55 ℃时水解率最高，所以酶解最适温度选择55 ℃为宜。

2.2.3 酶解时间对水解蛋清效果的影响

(下转第47页)

47

进行感官评定。评定标准细腻度30分、组织状态30分、口感40分，每一组合采用平均值的方式进行评价，结果如表5。

表5 大豆酸奶感官评定结果统计

Tab.5 Statistic of sensory evaluation of soybean yogurt 组合

得分

评价

1 73.8 香气不足，组织状态不均匀，不细腻

2 91.6 有香气，组织状态较好，不够细腻

3 82.

4 香气较大，组织状态粘稠不均匀，较细腻4 97.1 香气较大，组织状态粘稠且均匀，较细腻

通过感官评定，确定最佳的发酵组合为菌种使用量为0.028 U/100g ，发酵时间为7 h 。经对组合4进行酸碱中和滴定，其pH 值为4.7，位于等电点以上。

经过分析可知，菌种的使用量与豆奶香气有密切的关系，然而发酵时间的延长可能伴随有产品的细腻度降低以及组织状态的变劣。若增加菌种的使用量，可能会更进一步降低产品的pH 值，使得其接近大豆

蛋白的等电点而使产品产生沉淀现象。因此，菌种发酵的组合选择4#。 3 结论

大豆酸奶加工过程中的工艺参数为：果胶、蔗糖酯和蔗糖的用量分别为0.1 %、0.2 %和6 %，均质参数为温度80 ℃、压力25 Mpa 、时间4 min ，发酵参数为乳酸菌用量0.028 U/100g ，发酵时间7 h 。使用以上发酵参数制作的大豆酸奶在口感、组织状态上优于其他实验组。 参考文献

[1] 杜云建,赵玉巧,张慧娟,等.凝固型发酵酸豆奶新工艺探讨

[J].食品工业,2003(4):32-33

[2] 郭淼.酸豆奶的制作[J].食品工业科技,2000,21(3):35-37 [3] 郭兰兰.酸豆奶生产工艺的研究[J]安徽农业科学, 2003,31

(2):337-338

(上接第44页)

蛋清底物浓度为5 %，酶底物浓度比为6000 U/g ，pH 值为6、温度55 ℃、分别水解3 h 、4 h 、5 h 、6 h 、7 h 、8 h 、9 h 、10 h ，测其酶解液氨基氮，得出水解率，结果见图5。

15

17192123252

3

4

5

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8

9

10

时间/h

水解率D H /%

图5 酶解时间对水解率的影响

由图5可知，水解率随着水解时间的延长而增加，一般来说，同样的加酶量，水解时间越长、水解率越高，但到了一定的时间后上升趋势会减慢，综合考虑到能耗、生产周期、经济效益及防止水解液变质等因素，水解时间选择8 h 为宜。

3 结论

3.1 蛋清水解前预处理的最适条件为温度90 ℃，加热时间30 min 。

3.2 风味蛋白酶水解蛋清蛋白质的最适条件为pH 6、温度55 ℃、水解时间8 h 。对其酶解液测其蛋白质收率，结果达56.8 %。 参考文献

[1] 李妍,迟玉杰.蛋清蛋白多肽营养饮料的研制[J].食品工业,

2003,(2):27-28

[2] 周传云.食品微生物学实验技术[M].长沙:湖南农业大学自

编教材,1999

[3] 中华人民共和国国家标准GBS009.5-1985.北京:中国标准

出版社,1986

[4] 张意静.食品分析技术[M].北京:中国轻工业出版社,2001 [5] 于美娟,马美湖等.复合酶水解猪血液工艺条件的

研究[J].2005(3):97-101

[6] 宁正祥.食品成分分析手册[M].北京:中国轻工业出版

社,1998