左 勇，邊名鴻，謝 暉，鞠 帥，李 楊，劉達(dá)玉

（1.四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院，四川自貢643000；2.成都大學(xué)生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院，四川成都610106）

蒸煮條件對(duì)豬骨酶解的影響研究

左 勇1，邊名鴻1，謝 暉1，鞠 帥1，李 楊1，劉達(dá)玉2

（1.四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院，四川自貢643000；2.成都大學(xué)生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院，四川成都610106）

以新鮮豬骨為原料，通過蒸煮后進(jìn)行酶解，探討蒸煮的溫度、時(shí)間和料液比對(duì)酶解效果的影響。在單因素的基礎(chǔ)上，對(duì)蒸煮溫度、時(shí)間、料液比3個(gè)因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：蒸煮溫度為100℃、時(shí)間為45min、料液比為1∶4條件下，酶解效果最好。

豬骨，TCA-NSI，苦味值，正交實(shí)驗(yàn)

畜骨中含有大量的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，是一種營養(yǎng)價(jià)值較高的肉類加工副產(chǎn)物[1]。用畜骨加工而成的骨泥，不但含人體可以利用的鈣質(zhì)，而且還含有大腦不可缺少的磷脂質(zhì)、磷蛋白，具有防衰老作用的骨膠原和軟骨素，以及降低血壓的營養(yǎng)素等。在骨中，含有構(gòu)成蛋白質(zhì)的所有氨基酸，其中人體所必需的賴氨酸和蛋氨酸含量豐富，且18種氨基酸比例均衡，利于人體吸收，屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)[2]。我國是生豬生產(chǎn)大國，每年出欄的生豬數(shù)量居世界前列，但是對(duì)豬骨深加工的研究起步較晚。骨頭食品的研究20世紀(jì)70、80年代才開始在世界上受到重視，骨類深加工食品的研究由丹麥、瑞典等發(fā)達(dá)國家首先研制成功，而后很快在東南亞各國、日本、美國、德國等國家得到推廣，尤以日本發(fā)展最快。因骨類食品天然、綠色且環(huán)保，骨類食品逐步成為一種獨(dú)特的新食源，在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)上也得以應(yīng)用[3]。我國從上世紀(jì)80年代才開始引進(jìn)丹麥、瑞典和日本等肉類加工發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)，經(jīng)過近二十年的努力，我國在對(duì)各種畜骨的利用上也取得了一定的成就。本文不是將傳統(tǒng)的鮮骨熬煮之后直接食用，因?yàn)檫@種簡單加工，使鮮骨的很多營養(yǎng)成分并沒有被人體吸收，造成很大的浪費(fèi)。本研究擬采用高溫高壓蒸煮法將鮮骨蒸煮酥軟，然后酶解，通過酶解可以得到多種對(duì)人體有保健作用的小肽。因蒸煮條件是否合適將對(duì)后階段的酶解效果產(chǎn)生很大的影響，故掌握好蒸煮的溫度、時(shí)間和料液比，不但使生產(chǎn)速度快，生產(chǎn)能力提高，而且高溫高壓蒸煮后加工的骨粉更容易酶解，骨粉酶解后的小肽更容易被人體吸收。因此，本研究成果對(duì)豬骨深加工產(chǎn)業(yè)化具有一定的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮煮骨 購于自貢某超市；木瓜蛋白酶（50萬活力單位/g） 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司。

SYQ-DSX-2808手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療機(jī)械廠；FOSS220全自動(dòng)凱氏定氮儀 瑞典FOSS；LG10-2-4A高速離心機(jī) 北京醫(yī)用離心機(jī)廠；SHZ-A水浴恒溫振蕩器 上海賀德實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 豬骨預(yù)處理 將超市買回的新鮮豬髖骨放入沸水中預(yù)煮1min，然后去除骨上的肉和油脂，然后用溫水將豬骨洗凈。

1.2.2 蒸煮 將預(yù)處理的新鮮豬髖骨通過手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器，按照一定的蒸煮溫度、蒸煮時(shí)間和料液比進(jìn)行蒸煮，然后將其放入60℃干燥箱內(nèi)，干燥12h，經(jīng)粉碎后過120目篩，制成骨粉。

1.2.3 酶解 取1g制備好的骨粉，加蒸餾水25mL，水解pH為7，溫度為50℃，加入木瓜蛋白酶0.021g，水解3h后，將溫度升至85℃，10min，使酶失活，測TCA－NSI、酶解液的總氮及其苦味值。

1.3 分析方法

酶解液小肽：酶解液的三氯乙酸氮溶解指數(shù)（TCANSI）[1]；酶解液風(fēng)味：酶解液苦味值的檢測[1]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

圖1 蒸煮溫度對(duì)骨粉酶解效果的影響Fig.1 Effect of temperature on enzymolysis of pig bones

2.1.1 蒸煮溫度對(duì)骨粉酶解效果的影響 將預(yù)處理好的豬骨在料液比為1∶5，蒸煮溫度分別為100、104、108、112、116、120℃條件下蒸煮50min，將制成的骨粉在相同條件下酶解，其酶解液的TCA－NSI及苦味值如圖1所示。由圖1可知，隨著蒸煮溫度的升高，TCA－NSI的值逐漸升高，到達(dá)104℃后又逐漸下降，而苦味值逐漸增加?？梢姡跍囟容^低時(shí)，隨著溫度的升高，酶解后的小肽量增加，原因在于隨著蒸煮溫度的升高，蛋白質(zhì)更容易酶解，TCA－NSI逐漸升高。但當(dāng)溫度升高到一定值后，繼續(xù)升高溫度，在高溫條件下，使部分蛋白質(zhì)變性，造成蛋白質(zhì)酶解效果不好，TCA－NSI逐漸降低，而苦味值卻逐漸增加。根據(jù)TCA－NSI、苦味值綜合考慮比較，溫度為104℃時(shí)，酶解效果最好。

2.1.2 蒸煮時(shí)間對(duì)骨粉酶解效果的影響 將預(yù)處理好的豬骨在溫度為104℃，料液比為1∶5的條件下，分別在35、40、45、50、55、60、65min時(shí)間條件下進(jìn)行蒸煮，將制成的骨粉在相同條件下酶解，其酶解液的TCANSI及其苦味值，其TCA－NSI及苦味值如圖2所示。

圖2 蒸煮時(shí)間對(duì)骨粉酶解效果的影響Fig.2 Effect of time on enzymolysis of pig bones

由圖2可知，隨著蒸煮時(shí)間的增加，TCA－NSI逐漸升高，但到達(dá)50min后，TCA－NSI的值逐漸減少，其苦味值逐漸增高。原因在于隨著蒸煮時(shí)間的增加，酶解后的小肽增加，TCA－NSI逐漸升高。但是隨著蒸煮時(shí)間的逐漸增加，酶解小肽發(fā)生改變，可能是隨著蒸煮時(shí)間的增加，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而使酶解的效果發(fā)生改變，所以TCA－NSI逐漸降低，而苦味值逐漸趨于恒定。根據(jù)TCA－NSI、苦味值綜合考慮比較，蒸煮時(shí)間45min時(shí)的酶解效果最好。

2.1.3 料液比對(duì)骨粉酶解效果的影響 將預(yù)處理好的豬骨在溫度為104℃，分別在1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7的料液比條件蒸煮50min，將制成的骨粉在相同條件下酶解，其酶解液的TCA－NSI及苦味值如圖3所示。

圖3 料液比對(duì)骨粉酶解效果的影響Fig.3 Effect of solid－liquid ratio on enzymolysis of pig bones

由圖3可知，隨著料液比的增加，TCA－NSI的值逐漸增加，當(dāng)其增加到1∶6時(shí)，TCA－NSI的值又逐漸減小，苦味值也隨著料液比的增加而增加，到達(dá)1∶6時(shí)，苦味值逐漸減小。因?yàn)?，隨著料液比的增加，酶解效果逐漸增強(qiáng)，TCA－NSI和苦味值逐漸增加。但是，當(dāng)料液比到達(dá)一定的值時(shí)，酶解時(shí)的底物濃度逐漸減少，使酶解效果逐漸減小，所以TCA－NSI和苦味值逐漸降低。根據(jù)TCA－NSI、苦味值綜合考慮比較，料液比1∶4時(shí)的酶解效果最好。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化最佳工藝條件 在單因素的基礎(chǔ)上，選取蒸煮溫度、蒸煮時(shí)間和料液比三個(gè)因素，以酶解液的TCA－NSI值為指標(biāo)，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，因素水平見表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

2.2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果 結(jié)果見表2。由表2可知，煮骨的最佳工藝條件為A1B1C1，即蒸煮溫度為100℃，蒸煮時(shí)間為45min，蒸煮的料液比為1∶4。影響因素主次為B＞A＞C，即蒸煮時(shí)間＞蒸煮溫度＞蒸煮料液比。

2.2.3 方差分析結(jié)果 結(jié)果見表3。由方差分析表可以看出，A、B因素對(duì)TCA－NSI的影響較大，而C因素對(duì)其影響較小。即蒸煮溫度和蒸煮時(shí)間對(duì)TCA－NSI的影響較大，而料液比影響較小。在最佳工藝條件下，經(jīng)測定，酶解液的苦味值為5。

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表Table 2 Results of orthogonal experiment

表3 正交實(shí)驗(yàn)方差分析表Table 3 Variance analysis of orthogonal experiment

3 結(jié)論

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最佳蒸煮溫度為104℃，最佳蒸煮時(shí)間為45min，最佳的料液比為1∶4。在單因素的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，得出最佳工藝條件為蒸煮溫度為100℃，蒸煮時(shí)間為45min，蒸煮的料液比為1∶4。

由于苦味值可以通過后續(xù)的發(fā)酵等方法去除，所以本實(shí)驗(yàn)分析中只對(duì)TCA-NSI的影響作為正交數(shù)據(jù)分析，而將在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步研究降低苦味值的方法。

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Effect of cooking process on the enzymolysis of pig bone

ZUO Yong1，BIAN Ming-hong1，XIE Hui1，JU Shuai1，LI Yang1，LIU Da-yu2
（1.College of Bioengineering，Sichuan University of Science and Engineering，Zigong 643000，China；2.Key Laboratory of Meat Processing of Sichuan Province，Chengdu University，Chengdu 610106，China）

Using fresh pig bones as the raw material，with the method of cooking pork rips before enzymolysis，the influence of different temperature，time and solid-liquid ratio on enzymolysis was investigated.Orthogonal experiments were adopted to analyze the effect of each factor in temperature，time and solid-liquid ratio according to single factor experiment.Optimum cooking conditions were determined as follows：temperature 100℃，time 45min，solid-liquid ratio 1∶4.

pork bone；TCA-NSI；bitterness；orthogonal experiments

TS251.1

A

1002-0306（2012）01-0180-03

2011－01－18

左勇（1972-），男，碩士，副教授，主要從事生物工程方面的研究。

肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（10 R07）。