摘要:本文以生产海蜇皮营养口服液为主要目的,以新鲜的海蜇皮为试材,用风味蛋白酶对海蜇皮进行水解,采用单因素和正交试验考察了酶解温度、pH值、加酶量对海蜇皮水解度的影响,优选出最佳的酶解工艺条件为酶解温度45℃,pH值6.0,料水比1:4,加酶量2500U/g。此外,还对酶解液进行了风味调配,在海蜇皮酶解液中添加蜂蜜、柠檬酸、白砂糖,采用正交试验优化出海蜇皮口服液的最佳配方为:海蜇皮酶解液75%,蜂蜜用量3.0%,柠檬酸用量0.1%,白砂糖用量4%。制得的营养口服液体态均一,透明澄清、风味良好,对治疗高血压可能具有积极作用。
关键词:海蜇皮;营养口服液;多肽;酶解;配方
1海蜇皮水解条件的优化
1.1实验材料、试剂与仪器
1.1.1实验材料:新鲜海蜇皮1.1.2实验试剂风味蛋白酶(B.R,酶活20000U/g)、柠檬酸(食品级)、无水碳酸钠(A.R)、三氯乙酸(A.R)、硫酸铜(A.R)。1.1.3实验仪器JY2502电子天平、722G可见分光光度计、80-2电动离心机、H-6数显恒温水浴锅、pHS-3C酸度调节计(pH计)、AUX-301C榨汁机。
1.2实验方法
1.2.1海蜇皮酶解液制备工艺流程海蜇皮→脱盐脱矾→捣碎→加水稀释→酶处理(调节温度,pH值)→灭酶→过滤→上清液测定多肽浓度1.2.2操作要点说明(1)原料处理:选取优质的海蜇皮为原料,用清水浸泡7~8h脱盐后,清洗干净,将海蜇皮与水按料液比1:4,送入组织捣碎机捣碎,加水稀释。(2)酶解:配制pH为0.1mol/L的碳酸钠溶液和1mol/L的柠檬酸溶液,把海蜇皮浆液放进烧杯中,用碳酸钠、柠檬酸溶液调节所需pH值,置恒温水浴槽调节所需温度,加入所需酶量进行一定时间的酶解。(3)灭酶:将酶解液加热至90~100℃,维持20min。(4)澄清:将酶解液于电动离心机离心分离,取澄清液即得海蜇皮酶解液。
1.3海蜇皮水解实验测定
1.3.1海蜇皮酶解液多肽含量的测定1.3.1.1多肽含量的标准曲线的绘制取10个10mL的容量瓶,用5%的三氯乙酸(TCA)依次配制0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6和1.8mg/mL的Gly-Gly-Tyr-Arg四肽标准溶液,然后分别取6.0mL标准溶液,加入4.0mL双缩脲试剂,于漩涡混合仪上混合均匀,静置10min,2000r/min离心10min,取上清液于540nm下测定OD值以第一管作空白对照。1.3.1.2酶解液样品多肽含量的测定将经过处理的蛋白水解液加热至90~100℃,维持20min,经灭酶后,于离心分离机离心分离,取上清液测定。配制10%与5%的三氯乙酸溶液,双缩脲试剂(双缩脲试剂A的成分是氢氧化钠的质量分数为0.1g/mL的水溶液;双缩脲试剂B的成分是硫酸铜的质量分数为0.01g/mL的水溶液)。用10%(W/V)的三氯乙酸沉淀蛋白水解液中的大分子蛋白质,经离心过滤后,在上清液中加入双缩脲试剂于540nm下测定其OD值,继而在Gly-Gly-Tyr-Arg四肽标准曲线上查出样品中的多肽浓度。多肽浓度的测定程序:取2.5mL样品溶液,加入2.5mL10%(W/V)的三氯乙酸水溶液,于漩涡混合仪上混合均匀,静置10min,然后在4000r/min下离心15min,将上清液全部转移到50mL容量瓶中,并用5%的TCA定容至刻度,摇匀;然后取6.0mL上述溶液置另一试管中,加入双缩脲试剂4.0mL(样液:双缩脲试剂=3:2,V/V),于漩涡混合仪上混合均匀,静置10min,2000r/min离心10min,取上清液于540nm下测定OD值,对照标准曲线求得样品溶液中的多肽浓度C(mg/mL),可求得样品中多肽含量。1.3.2海蜇皮水解工艺研究利用风味蛋白酶水解海蜇皮的效果优于其他蛋白酶,并且风味蛋白酶的最适反应条件相对较为温和。1.3.2.1单因素实验条件(1)水解温度的选择称取预先处理好的海蜇皮分成4份,每份10g,分别在组织捣碎机捣成浆液后,加水稀释,各加入2500U/g的风味蛋白酶,调节pH值为7.00,分别在40、45、50、55、60℃条件下水浴90min,按2.3.1的方法测定海蜇皮酶解液中的多肽浓度。(2)水解最适pH值选择称取预先处理好的海蜇皮分成4份,每份10g,分别在组织捣碎机捣成浆液后,加水稀释,各加入2500U/g的风味蛋白酶,调节最适温度,调节各酶解液pH值分别为4.00、5.00、6.00、7.00、8.00,按1.3.1的方法测定海蜇皮酶解液中的多肽浓度。(3)加酶量选择称取预先处理好的海蜇皮分成4份,每份10g,分别在组织捣碎机捣成浆液后,加水稀释,调节温度最适温度与最适pH值,风味蛋白酶加酶量分别为1500U/g、2000U/g、2500U/g、3000U/g、3500U/g,按1.3.1的方法测定海蜇皮酶解液中的多肽浓度。1.3.2.2正交设计根据单因素实验确定的范围,将酶解温度、最适pH值、加酶量作为考察的3因素,每因素3水平,以海蜇皮水解多肽浓度指标,用三因素三水平L9(33)正交表(表1)安排试验,得出最佳提取条件。
1.4结果与讨论
1.4.1海蜇皮水解条件的工艺研究1.4.1.1多肽含量标准曲线以肽的浓度为横坐标X(mg/mL),OD值为纵坐标Y,制作标准曲线,得到回归方程y=0.3676x+0.0022,R2=0.9991。1.4.1.2单因素实验条件(1)酶解温度对海蜇皮蛋白水解度的影响在最适温度时,酶的活力最大,海蜇皮在超过50℃的水中,蛋白质开始硬化变性,部分卷曲,50℃以后水解效果明显下降。海蜇皮在45℃下水解时多肽浓度最高,所以,海蜇皮在45℃下酶解较为适合。(2)pH值对海蜇皮蛋白水解度的影响在其最适pH值附近,酶的活力最大,与底物的作用最充分,水解度最大,在偏酸或者偏碱的环境中,酶的空间结构遭到破坏,引起酶变性,从而导致酶构象的改变,酶活性随之丧失。pH值为6.00时,风味蛋白酶水解多肽浓度高于其他pH条件。因此,水解的最佳pH值为6.00。(3)加酶量对海蜇皮蛋白水解度的影响加酶量在一定范围内时,随着加酶量的提高,反应体系水解度逐渐上升,当加酶量超出一定范围后,由于酶浓度逐渐饱和,使酶解速度的增加趋于饱和。海蜇皮水解加酶量为2500U/g时较为适合。1.4.2正交试验验确定水解的最佳条件1.4.2.1正交试验因素水平表以上实验讨论了各单因素条件的影响,但实际操作中,各因素是相互交叉影响的。为了全面考察影响因素,进行正交试验设计,各因素水平及正交实验结果如表1所示。1.4.2.2海蜇皮酶解的正交试验结果结果分析:正交实验结果见表2。由表2可知,3种因素对海蜇皮水解度的影响为:B>A>C,即pH值>温度>加酶量,正交实验表明最适宜的工艺参数为A1B2C2,即温度为45℃,pH值为6.00,加酶量为2500U/g。
1.5讨论
本实验研究了风味蛋白酶水解海蜇皮的最优工艺,综合比较之下,海蜇皮在料水比1:4,温度45℃,pH值6.00,加酶量2500U/g,水解90min的条件下水解度最高,酶解液的多肽浓度达1.69mg/mL。
2海蜇皮口服液的调配研究
2.1实验材料、试剂与仪器
2.1.1实验材料:按1.2方法制得的海蜇皮酶解液、蜂蜜、白砂糖2.1.2实验试剂:柠檬酸、碳酸2.1.3实验仪器JY2502电子天平、BXM-30R立式压力蒸汽灭菌器、SHZ-D(III)循环水式真空泵
2.2实验方法
2.2.1工艺流程2.2.2操作要点说明(1)海蜇皮酶解液的制备:选取优质的海蜇皮为原料,用清水浸泡7~8h脱盐后,清洗干净,将海蜇皮与水按料液比1:4,送入组织捣碎机捣碎后得浆液,调节pH值为6.00,按照2500U/g添加风味蛋白酶,于45℃水解90min,将酶解液加热至90~100℃,维持20min灭酶后置于电动离心机4000r/min离心20min,取澄清液即得海蜇皮酶解液。(2)脱腥:在酶解液中加入0.2%~0.5%葡萄糖,90~100℃,维持20min。(3)调味:过滤后的海蜇皮酶解液加入蜂蜜、柠檬酸、白砂糖,搅拌均匀。蜂蜜中各种维生素和无机盐的含量相当丰富,添加蜂蜜不但能提高产品的营养价值,更重要的是可以使产品风味更加圆润、醇厚、丰满,延长后味,使产品的口感、香气和形态都有所提高。柠檬酸酸味圆润滋美、爽快可口,酸感来得快,后味时间短,可调整口感,并具有一定的杀菌作用。白砂糖可调整口感,适度地增加甜味。(4)澄清:将调味后的酶解液于真空压滤机抽真空过滤,进行澄清。(5)灌装,杀菌:澄清调味后的海蜇皮液装罐盖封后,放入高压灭菌锅于121℃,15min高压灭菌。2.2.3营养配方设计2.2.3.1配方比例的确定以海蜇皮酶解液、蜂蜜、白砂糖、柠檬酸的添加量为因素配方,因素水平试验按表4设计,设计4因素3水平L9(34)正交试验,确定产品配方。通过对产品的色、香、味及透明度等感官指标进行综合评价,确定产品的最佳配方。2.2.3.2感官评定食品感官评定是在相对稳定的环境条件下,以感官评价员的感觉器官为基础,采用适当的数理统计方法评判食物优劣的一种试验方法。从外观色泽、口感、风味3方面对产品进行描述,采用的感官评定方法是评分法,评分范围是50~100分,评价员是5人,以平均分计分,100分为满分(其中外观色泽一项满分为30分,口感、风味各为40分)。感官评定如表3所示。2.2.4实验设计方案正交试验:以海蜇皮酶解液、蜂蜜、柠檬酸、白砂糖用量作为考察的4因素,每因素3水平,参照表3,以感官评分为指标,用L9(34)正交表(表5)安排试验,确定配方的最佳条件。2.2.5正交试验确定口服液调味的最佳条件2.2.5.1正交试验因素表为了全面考察影响因素,进行正交试验设计,各因素水平及正交实验结果如表4与表5所示。2.2.5.2口服液调配的正交试验结果结果分析:正交试验结果见表5,由表5可知,影响产品感官鉴定的因素排列顺序为A>B>D>C,即海蜇皮酶解液>柠檬酸>蜂蜜>白砂糖,最佳配方为A2B3C3D2,经过进一步的验证试验得配方为A2B3C3D2时,感官评分为98,优于其他正交试验组合。所以海蜇皮口服液的最佳配方为海蜇皮酶解液用量75%,柠檬酸用量0.1%,白砂糖用量2.0%,蜂蜜用量3.0%。
2.3结果讨论
实验结果得海蜇皮口服液的最佳调配工艺,即海蜇皮酶解液用量为75%,柠檬酸用量为0.1%,白砂糖用量为2.0%,蜂蜜用量为3.0%。制得的成品色泽呈浅黄色,具有海蜇皮原有的气味,酸甜适度,无异味,澄清透明有光泽无可见杂质。
3结论与展望
本文以生产海蜇皮营养口服液为主要目的,基于对海蜇皮食疗功效的研究成果,集合酶解、风味调配等现代食品加工技术,用风味蛋白酶将海蜇皮进行水解,利用其可溶性营养成分,添加其他营养成分,研究出一种新型风味的营养食品。采用酶解工艺,可使营养物质更易被人体吸收;采用灌装口服液解决了海蜇皮食用不便及不耐贮藏的缺点。利用风味蛋白酶通过酶解法将海蜇皮水解为多肽,对海蜇皮营养口服液加工工艺深入探讨,研究海蜇皮的最佳酶解方法及口服液风味调配两方面的内容。主要研究结论如下:海蜇皮水解的最优条件为温度45℃,pH值6.0,加酶量2500U/g。确定成品的最佳配方为海蜇皮酶解液用量75英语医学论文%,蜂蜜用量3.0%,柠檬酸用量0.1%,白砂糖用量2.0%。参考文献:[1]张水华,孙君社,薛毅,等.食品感官鉴评[M].广州:华南理工大学出版社,2005.
作者:纪琳媛 单位:广东省贸易职业技术学校