羅龍娟,楊億芝,歐碧儀,顏興和,陳鍛成
(廣州裕立寶生物科技有限公司研發(fā)部,廣東廣州510663)
2種蛋白酶酶解肉類效果的對比分析
羅龍娟,楊億芝,歐碧儀,顏興和,陳鍛成*
(廣州裕立寶生物科技有限公司研發(fā)部,廣東廣州510663)
采用2種蛋白酶對豬肉、雞肉和牛肉進(jìn)行酶解,2種酶酶解3種底物所得酶解液在氨基酸態(tài)氮、總氮和固形物上存在一定的差距,其中,蛋白酶H2豬肉、雞肉和牛肉酶解液的氨基酸態(tài)氮含量分別比蛋白酶H1高4.09%、2.02%和8.40%。H2豬肉和雞肉酶解液總氮含量分別比H1高4.27%和1.46%。H2酶解豬肉、雞肉和牛肉的固形物含量分別比H1高2.67%、0.99%和5.76%。H2的酶解效果較好,2種酶均對雞肉的酶解效果好。H1酶解液的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味好于H1酶解液。
蛋白酶;美拉德反應(yīng);風(fēng)味
肉味香精是一系列具有動物肉類制品香味的食用香精的總稱,主要用于方便面調(diào)料、雞精、罐頭、熏肉、醬肉、香腸、火腿腸、香辣醬等食品以及動物飼料和寵物食品[1-2]。目前,肉類香精的生產(chǎn)方法主要是以下幾種:(1)直接將肉煮熟,然后將湯汁濃縮或烘干磨碎[3]。這種肉類香精的優(yōu)點(diǎn)是原汁原味、仿真性強(qiáng),缺點(diǎn)是濃度較低、成本較高。(2)通過單體香料的調(diào)和來生產(chǎn)肉類香精,然而由于各種熟肉香型的特征十分復(fù)雜,這些調(diào)和的肉類香精仿真度較差[4]。(3)利用Maillard反應(yīng)來制備肉味香精,仿真度高,且易控制[5-6]。目前,第3種方法應(yīng)用最為廣泛,Maillard反應(yīng)中的氨基酸源也由單純的氨基酸延伸到植物水解蛋白(hydrolyzed vegetable protein,HVP)、動物水解蛋白(hydrolyzed animal protein,HAP)和酵母抽提物等。氨基酸源的品質(zhì)在一定程度上決定了肉類香精的品質(zhì)。HVP和HAP的制備方法有水提法、酸水解法和酶解法。然而水提法效率低,酸水解法容易產(chǎn)生氯丙醇等有害物質(zhì),而酶解法以其環(huán)保、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用[7]。王淑慧[8]利用鴨骨架酶解物,建立Maillard反應(yīng)模型,制備了脂肪氧化型的鴨肉香精。魯珍[9]利用蠶蛹酶解超濾蛋白進(jìn)行Maillard反應(yīng)制備呈味基料。本實(shí)驗(yàn)通過研究2種蛋白酶酶解液氨基酸態(tài)氮、總氮、固形物以及美拉德反應(yīng)的風(fēng)味差異,來篩選適合肉類水解的酶,以期為肉類香精的生產(chǎn)提供一定的數(shù)據(jù)支持。
1.1 材料與試劑
豬肉、雞肉、牛肉購于廣州市某超市;蛋白酶制劑H1和H2(肉類蛋白水解復(fù)配酶,復(fù)配酶來源和比例存在一定差別):廣州裕立寶生物科技有限公司;酪蛋白:美國Sigma公司;硫胺素、甲醛、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸等(分析純):廣州試劑有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
UV759S紫外-可見分光光度計(jì):上海精科儀器有限公司;AB104-L電子天平:梅特勒-托利有限公司;KDN-08B凱氏定氮儀:上海新嘉電子有限公司;TIM-840電位滴定儀:法國雷迪美特公司;101-1A型鼓風(fēng)電熱恒溫干燥箱:上海滬越實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;DZKW-D-1電熱恒溫水浴鍋:北京永光明醫(yī)療儀器廠;YX280A手提式不銹鋼滅菌鍋:上海三申醫(yī)療器械有限公司;MGJ-090絞肉機(jī):佛山市順德區(qū)名健電器制造有限公司。
1.3 方法
1.3.1 檢測方法
蛋白酶酶活定義:1 g固體酶粉(1 m L液體酶),在40℃(酸性pH=3.0、中性pH=7.5、堿性pH=10.5)條件下,1 m in水解酪素產(chǎn)生1 μg酪氨酸為一個(gè)酶活力單位(U)。木瓜蛋白酶酶活定義[10]:在37℃條件下,1 min水解酪蛋白生成1 μg酪氨酸所需的木瓜蛋白酶的量為一個(gè)酶活力單位(U)。
蛋白酶活檢測方法[11]:參照GB/T 23527—2009《蛋白酶制劑》;水分檢測方法[12]:參照GB 5009.3—2010《食品中水分測定》;氨基酸態(tài)氮和總氮檢測方法[13-14]:參照GB/T 5009.39—2003《醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》。
美拉德反應(yīng)后的風(fēng)味評價(jià)[15-16]:實(shí)驗(yàn)人員為經(jīng)過感官培訓(xùn)的6名男女(20~28歲)。分別評價(jià)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的苦味、澀味、鮮味、肉味、香氣和口感。按表1進(jìn)行評分。每個(gè)指標(biāo)總分5分,滿分30分。
表1 美拉德反應(yīng)產(chǎn)物感官評價(jià)評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of Maillard reaction products
1.3.2 酶解工藝流程
將肉切塊、攪碎→分別稱取50 g肉碎→1∶1加水,按各添加量進(jìn)行加酶→55℃水解2 h→沸水浴10 m in滅酶→放至常溫→過濾→檢測相關(guān)指標(biāo)
1.3.3 美拉德反應(yīng)工藝[17-18]
分別稱取豬肉、雞肉和牛肉酶解物50 g,添加2%木糖、2%硫胺素,110℃反應(yīng)60 min,取出冷卻。
2.1 蛋白酶酶解條件及3種肉類基本特征
表2 蛋白酶酶活及酶解條件Table 2 Enzymatic condition and protease activity
由表2可知,H1的木瓜蛋白酶酶活稍高,蛋白酶酶活較H2較低,pH值和溫度作用范圍接近。
表3 豬肉、雞肉和牛肉的基本理化指標(biāo)Table 3 Physicochemical indexes of pork,chicken and beef
由表3可知,豬肉的水分含量和粗蛋白質(zhì)含量較其他兩種肉類低。牛肉與雞肉的水分含量和蛋白質(zhì)含量較為接近。
2.2 酶解液氨基酸態(tài)氮含量的對比
酶解液中氨基酸態(tài)氮含量測定結(jié)果見圖1。
圖1 2種酶對豬肉、雞肉和牛肉酶解液氨基酸態(tài)氮含量的影響Fig.1 Effect of two kinds of pro teases on am ino acid nitrogen content of pork,chicken and beef hydrolysate
由圖1可知,H2的酶解效果稍優(yōu)于H1,其中豬肉酶解液的氨基酸態(tài)氮含量比H1高4.09%,雞肉酶解液的氨基酸態(tài)氮含量比H1高2.02%,牛肉酶解液的氨基酸態(tài)氮含量比H1高8.40%。2種酶對雞肉的酶解效果最好,對豬肉和牛肉的酶解效果接近。因?yàn)殡u肉的肉質(zhì)較為松軟,結(jié)締組織的含量較豬肉和牛肉少[19],酶解時(shí)更容易與酶結(jié)合,提高了酶解效率。蛋白酶為內(nèi)切酶,優(yōu)先切開的肽鍵包括谷氨酸(Glu)、亮氨酸(Leu)、賴氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、谷氨酰氨(Gln)的羧端肽鍵等,木瓜蛋白酶屬于半胱氨酸蛋白酶,其活性中心為含一雙氨基酸胱氨酸-組氨酸(Cys-His)[20],因此二者的配合可以有效的增加氨基酸態(tài)氮含量。而H2的蛋白酶活較高,因此酶解效果較好。
2.3 酶解液總氮含量的對比
酶解液中總氮含量測定結(jié)果見圖2。
由圖2可知,H1牛肉酶解液總氮含量最高,豬肉和雞肉酶解液總氮含量稍低。H2雞肉酶解液總氮含量最高,豬肉和雞肉酶解液的總氮含量稍低。雞肉的肉質(zhì)相對松軟,H2對雞肉的酶解效果最好。H1的木瓜蛋白酶酶活比H2高,木瓜蛋白酶多用于牛肉的嫩化處理,可能對牛肉的水解效果較好。H2的蛋白酶酶活高于H1,因此對豬肉和雞肉的酶解效果較好。
圖2 2種酶對豬肉、雞肉和牛肉酶解液總氮含量的影響Fig.2 Effects of two kinds of proteases on total nitrogen content of pork,chicken and beef hydrolysate
2.4 酶解液固形物含量的對比
酶解液中固形物含量測定結(jié)果見圖3。
圖3 2種酶對豬肉、雞肉和牛肉酶解液固形物含量的影響Fig.3 Effects of two kinds of proteases on solid content of pork, chicken and beef hydrolysate
由圖3可知,2種酶的豬肉、雞肉和牛肉酶解液固形物差異不大,其中雞肉酶解液的固形物含量最高。H2的酶解效果優(yōu)于H1,分別高2.67%、0.99%和5.76%。整體而言,H2的酶解效果優(yōu)于H1,因此酶解效果稍好,固形物含量更高。
2.5 美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的對比
酶解液中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味評價(jià)結(jié)果見圖4~圖6。
圖4 2種酶對豬肉酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響Fig.4 Effects of two kinds of proteases on Maillard reaction products flavor of pork hydrolysate
由圖4可知,H1和H2豬肉酶解液的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物澀味值相當(dāng)。H2豬肉酶解液的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的苦味值較強(qiáng),鮮味和肉味與H1接近。而H1豬肉酶解液的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的香氣和口感較好。何慧等[21]的研究表明,蛋白質(zhì)水解成小分子肽時(shí)會暴露出疏水性氨基酸殘基而成苦味。而H2的水解效果較好,導(dǎo)致苦味值較高。
圖5 2種酶對雞肉酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響Fig.5 Effects of two kinds of proteases on Maillard reaction products flavor of chicken hydrolysate
由圖5可知,H2雞肉酶解液的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的苦味值、鮮味值和口感比H1雞肉酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物稍弱,相差不大。蛋白酶H1和H2雞肉酶解液的氨基酸態(tài)氮含量、總氮含量和固形物含量的差異不大,因此,二者雞肉酶解液的風(fēng)味相差不大。
圖6 2種酶對牛肉酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響Fig.6 Effects of two kinds of proteases on Maillard reaction products flavor of beef hydrolysate
由圖6可知,H2牛肉酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的苦味值與H1一樣,澀味值較弱。而鮮味、肉味、香氣和口感相較H1稍差。據(jù)宋詩清等[22]的研究表明,水解度為29.13%的牛肉酶解液賦予了熱加工牛肉的最合適風(fēng)味前體。因此,牛肉酶解液的水解度對后期美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的風(fēng)味影響較大??赡艿鞍酌窰1對牛肉酶解程度適宜,因此對美拉德影響較大,而整體風(fēng)味由于H2牛肉酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。
復(fù)配酶制劑的復(fù)配比例對氨基酸態(tài)氮含量、總氮含量和固形物的影響很大。H2豬肉、雞肉和牛肉酶解液的氨基酸態(tài)氮含量分別比H1高4.09%、2.02%和8.40%。H2豬肉和雞肉酶解液總氮含量分別比H1高4.27%和1.46%。H2酶解豬肉、雞肉和牛肉的固形物含量分別比H1高2.67%、0.99%和5.76%,可能是由于木瓜蛋白酶的作用效果。因此在酶解比因此復(fù)配酶制劑比例的確定應(yīng)當(dāng)注意酶活和實(shí)際應(yīng)用效果。
酶解效果與酶解液的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味并不一致。2種酶的酶解產(chǎn)物苦味均較強(qiáng),由于蛋白酶H1和H2成分相似,均由內(nèi)切蛋白酶和木瓜蛋白酶組成,缺少用于脫苦的外切酶成分。內(nèi)蛋白酶的酶解導(dǎo)致疏水性氨基酸的暴露,增加了苦味。總體而言,蛋白酶H1酶解3種底物所得酶解液的鮮味,肉味和香氣優(yōu)于蛋白酶H2,盡管蛋白酶H1的酶解效果相對較差,可能酶解程度適宜成為熱加工反應(yīng)的最適宜前體。對于酶解效果與酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物不一致其他原因,有待進(jìn)一步深入研究。
[1]孫寶國.肉味香精技術(shù)進(jìn)展[J].食品科學(xué),2004,25(10):339-342.
[2]陳能飛,李衛(wèi)華,張書敏,等.肉類香精的研究概況及其應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技,2007(1):245-246.
[3]李大明,宋煥祿,祖道海,等.Maillard反應(yīng)肉味香精的制備和香味成分的檢測[J].食品與機(jī)械,2006,22(2):69-73.
[4]宋煥祿.天然肉味香精[J].食品與發(fā)酵工業(yè),1998,25(1):52-54.
[5]蔡培鈿,白衛(wèi)東,錢敏.美拉德反應(yīng)在肉味香精中的研究進(jìn)展[J].中國釀造,2009,28(5):7-10.
[6]蔡文韜,夏延斌.肉類香精風(fēng)味形成機(jī)理及其研究進(jìn)展[J].中國釀造,2010,29(1):9-11.
[7]李宏凱.酶法水解植物蛋白概況[J].中國食品添加劑,2010(4):233-237.
[8]王淑慧.鴨骨架酶解及其產(chǎn)物制備鴨肉香精的研究[D].寧波:寧波大學(xué)碩士論文,2013.
[9]魯珍.酶解超濾蠶蛹蛋白制備呈味基料的研究[D].湛江:廣東海洋大學(xué)碩士論文,2013.
[10]張興燦,陳朝銀,李汝榮.木瓜蛋白酶的活力檢測標(biāo)準(zhǔn)研究[J].食品工業(yè)科技,2011(10):435-437.
[11]全國食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T 23527—2009蛋白酶制劑[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.
[12]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB 5009.3—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.
[13]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB 5009.5—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.
[14]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.39—2003醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003.
[15]閆爽.米曲霉和黑曲霉協(xié)同發(fā)酵制備肉味香精的研究[D].無錫:江南大學(xué)碩士論文,2013.
[16]劉平,張曉鳴,黃湛.美拉德反應(yīng)風(fēng)味料制備中底物肽的酶解工藝研究[J].食品與發(fā)酵科技,2013,50(1):20-26.
[17]肖朝耿,唐宏剛,陳黎洪.美拉德反應(yīng)制備天然雞肉風(fēng)味調(diào)料的研究[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,24(3):500-502.
[18]崔春,趙謀明,劉珊,等.低值魚蛋白酶解產(chǎn)物對醬香型美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響[J].現(xiàn)代食品科技,2006,22(2):9-12.
[19]趙晉府.食品工藝學(xué)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1998.
[20]胡學(xué)智,王俊.蛋白酶生產(chǎn)和應(yīng)用的進(jìn)展[J].工業(yè)微生物,2008,38(4):49-61.
[21]何慧,王進(jìn),裴凡,等.蛋白質(zhì)水解物與苦味的構(gòu)效關(guān)系及脫苦研究[J].食品科學(xué),2006,27(10):571-574.
[22]宋詩清,張曉鳴,劉芳,等.牛肉酶解物對牛肉特征香味形成的影響研究[J].食品工業(yè)科技,2012,33(19):81.
《中國釀造》雜志廣告征訂啟事
《中國釀造》創(chuàng)刊于1982年,是由中國商業(yè)聯(lián)合會主管,中國調(diào)味品協(xié)會及北京食品科學(xué)研究院主辦的綜合性科技月刊(國內(nèi)統(tǒng)一刊號CN 11-1818/TS,國際標(biāo)準(zhǔn)刊號ISSN 0254-5071,廣告許可證號:京宣工商廣字第0033號)。全國各地郵局均可訂閱,郵發(fā)代號:2-124;國外總發(fā)行:中國國際圖書貿(mào)易總公司,國外發(fā)行代號:BM 1437?!吨袊勗臁窔v次被評為全國中文核心期刊、中國科技核心期刊、《中國知網(wǎng)》重點(diǎn)收錄期刊、《萬方數(shù)據(jù)庫》全文收錄期刊、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》來源期刊、中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫收錄期刊、美國《烏利希期刊指南》收錄期刊、英國《食品科學(xué)文摘》(FSTA)收錄期刊、英國《國際農(nóng)業(yè)與生物科學(xué)研究中心》(CABI)收錄期刊、美國《化學(xué)文摘》收錄期刊,中國科學(xué)評價(jià)研究中心(RCCSE)數(shù)據(jù)庫收錄期刊,中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD)遴選數(shù)據(jù)庫收錄期刊,也是學(xué)位與研究生教育的中文重要期刊。
《中國釀造》重點(diǎn)報(bào)道調(diào)味品、釀酒、食品微生物、食品添加劑、發(fā)酵乳制品、生物工程技術(shù)、生物化工、生物質(zhì)能源的開發(fā)利用等研究方向的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、分析檢測、安全法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)、保鮮與貯運(yùn)技術(shù)、綜合利用、質(zhì)量保障體系等方面的基礎(chǔ)理論、應(yīng)用研究及綜述文章。設(shè)有“研究報(bào)告”、“專論綜述”、“創(chuàng)新借鑒”、“經(jīng)驗(yàn)交流”、“分析檢測”、“產(chǎn)品開發(fā)”、“釀造文化”、“海外文摘”等欄目。
《中國釀造》發(fā)行歷史長、范圍廣、行業(yè)知名度高,廣告影響面大,效果甚佳,而且價(jià)格合理,是一個(gè)理想的宣傳媒體。歡迎新老廣告客戶來函、來電、來人聯(lián)系辦理廣告業(yè)務(wù),我們將提供一切方便,竭誠為您服務(wù)。
《中國釀造》是您企業(yè)品牌推廣、品質(zhì)提升、技術(shù)交流、產(chǎn)品推介的最佳平臺。
郵箱:zgnzzz@163.com網(wǎng)站:www.chinabrewing.net.cn電話:010-83152738/83152308
《中國釀造》雜志社
Comparative analysis of the effect of two proteases on meat
LUO Longjuan,YANG Yizhi,OU Biyi,YAN Xinghe,CHEN Duancheng*
(Research and Development Department of Guangzhou Unikbio Technology Co.,Ltd.,Guangzhou 510663,China)
Two proteases were used to hydrolysis pork,chicken and beef.There were some differences in amino acid nitrogen content,total nitrogen and solid content among the hydrolysate of three substrates after hydrolysis by two kinds of enzyme.The am ino acid nitrogen of pork,chicken and beef hydrolysates by enzyme H2 was 4.09%,2.02%and 8.40%higher than that by enzyme H1,respectively.The total nitrogen of pork and chicken hydrolysates by enzyme H2 were 4.27%and 1.46%higher than that by enzyme H1,respectively.The solid content of pork,chicken and beef hydrolysates by enzyme H2 was 2.67%,0.99%and 5.76%higher than that by enzyme H1,respectively.In conclusion,the hydrolysis effect of H2 was better,and both enzymes had good hydrolysis effect on chicken.The Maillard reactions products of H1 hydrolysate had better flavor than H2 hydrolysate.
protease;Maillard reaction;flavor
Q556
A
0254-5071(2015)03-0133-04
10.11882/j.issn.0254-5071.2015.03.032
2014-11-26
羅龍娟(1988-),女,碩士研究生,研究方向?yàn)榈鞍酌钢苿?/p>
*通訊作者:陳鍛成(1954-),男,工程師,博士,研究方向?yàn)槭称访钢苿?/p>