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一种蛋白酶也不可能使所有的蛋白质水解，只能使某些蛋白质水解，酶具有高度的专一性。要是有一种酶能使所有的蛋白质都水解，那整个人都被它水解掉了。
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display: 'inlay-fix'利用蛋白酶水解鸡蛋清蛋白的方法
专利名称利用蛋白酶水解鸡蛋清蛋白的方法
技术领域本发明属于食品加工领域，涉及利用蛋白酶水解鸡蛋清蛋白的方法。
背景技术蛋白酶是水解蛋白质肽键的一类酶的总称，按水解多肽方式可将蛋白酶分成内肽酶和外肽酶两大类。内肽酶从蛋白质分子内部将肽键切断，外肽酶从蛋白质分子的游离氨基或羧基末端逐个将肽键水解，而游离出氨基酸，前者为氨基肽酶，后者为羧基肽酶。按其活性中心和最适PH值，又可将蛋白酶分为丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶等。按其反应的最适PH值，分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶。工业生产上应用的蛋白酶，主要是内肽酶。蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中，如胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶等。蛋白酶对所作用的底物有专一性，一种蛋白酶只水解蛋白质中特定肽键，如胰蛋白酶催化水解碱性氨基酸所形成的肽键。工业上蛋白酶制剂生产以利用枯草杆菌、栖土曲霉等发酵制取为主。蛋白酶具有特异性，由于不同蛋白酶的酶解位点不同，同样的蛋白质在不同的水解酶作用下可产生不同的肽片段，虽能根据原料蛋白的组成和酶的专一性作为参考，但仍存在较大的盲目性。许多生物活性肽用胃肠道蛋白酶水解，常用的胃蛋白酶和胰蛋白酶，如血管紧张素转换酶抑制活性肽、钙结合磷酸肽，常用胰蛋白酶来制取。目前商业用酶以微生物酶为主，包括酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶及复合酶等。植物蛋白酶及少量动物蛋白酶也有应用。针对不同的底物，选择蛋白酶应考虑到的因素:1、避免水解过程中产生苦味肽；2、能有效的降低游离氨基酸数量；3、水解反应结束后蛋白酶易于变性失活；4、蛋白酶安全性与经济性。
鸡蛋蛋白主要在鸡蛋清中，蛋清中除水分外，主要成分是蛋白质，含有人体所必需的多种氨基酸，包括赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸等，氨基酸配比均衡性好，是机体利用率最高的一种蛋白质，鸡蛋蛋白一般被认为是全价蛋白质，常用作评价其它食物蛋白营养价值的参比蛋白。我国禽蛋资源丰富，但深加工蛋品仅限于松花蛋、卤蛋等再制蛋的加工，以及利用蛋清的起泡性质将其作为食品添加剂，国外发达国家对蛋品的研究较为深入，已提取多种有效成分应用于食品、医药、美容、保健品等行业，我国在这方面的研究较少，处于刚起步阶段。蛋清蛋白本身的某些性质，如不耐热及易凝固，限制了其在食品加工中的应用范围。鸡蛋清蛋白质作为一种全价蛋白，其序列中以非活性状态存在具有生物活性的肽段，采用适当的水解方法将这些生物活性肽释放出来并发挥生理调节作用，同时改善蛋清蛋白质的功能性质，拓宽其应用范围，也是生产蛋白饮料的一种加工手段。蛋白质水解一般分为酸法水解和酶法水解。酸法水解虽水解迅速彻底，但会产生腐黑质，而且如色氨酸、丝氨酸等氨基酸被破坏。酶对蛋白质的水解是一种不完全、不彻底的水解反应，其水解产物主要是肽而不是氨基酸，水解过程中不产生消旋作用，氨基酸未被破坏，与基因工程、化学合成等方法相比，酶法水解安全性极高、反应条件温和、易于控制水解度，而且水解产物除氨基酸外，还含有大量生物活性肽，国内外已有利用蛋清蛋白肽液生产功能性饮料。
本发明的目的是提供一种利用蛋白酶水解鸡蛋清制备蛋清蛋白水解物的方法。本发明的技术方案是:首先获取鸡蛋清并加热变性，然后调节pH，加入复合蛋白酶(Protamex)、中性蛋白酶(Neutrase)、碱性蛋白酶(Alcalase)和风味蛋白酶(Flavourzyme )4种酶(酶来自诺维信公司)中的一种,调节变性蛋清浓度、水解温度、反应时间、PH及酶用量，反应结束后使酶失去活性，制得鸡蛋清的蛋白水解液。所述的利用蛋白酶水解鸡蛋清蛋白的方法，具体是:先将新鲜鸡蛋洗净，然后分离出蛋清，蛋清与灭菌蒸馏水按照体积比1:3混合后在95°C加热变性20分钟，得酶水解用的原料；然后以该原料作为底物进 行单一蛋白酶水解；蛋白酶水解时间为6小时。其中所述蛋白酶是复合蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶或风味蛋白酶；其中，复合蛋白酶水解条件为:温度55°C、pH7.0、酶量为7%、蛋清浓度为1:5，复合蛋白酶6h酶解物的蛋白残留率为6.82%，水解度达7.40% ；中性蛋白酶水解条件为温度55°C、pH6.0、酶量为5%、蛋清浓度为1:5，中性蛋白酶6h酶解物的蛋白残留率为24.28%，水解度达3.71% ；碱性蛋白酶水解条件为温度55°C、pH7.5、酶量为6%、蛋清浓度为1:3或1:4，碱性蛋白酶6h酶解物的水解度可达18.73%,风味蛋白酶水解条件为温度55°C、pH6.5、酶量为6%、蛋清浓度为1:5，风味蛋白酶6h酶解物的蛋白残留率为27.68%，水解度达38.75%。本发明的优点体现在:本发明以蛋白残留率和水解度为指标，对温度、时间、pH、酶用量和蛋清浓度参数进行优化，确定最佳的水解工艺，克服酸水解的缺点，有利于食品安全。
具体实施例方式获得酶水解用的底物原料将新鲜鸡蛋洗净，然后分离蛋清蛋黄，获得蛋清，蛋清与灭菌蒸馏水按照体积比
I: 3混合，95 °C加热变性20分钟，得酶水解用的蛋清原料，用于下述的实施例。实施例1:以此蛋清原料为酶水解底物，加入复合蛋白酶(Protamex)水解，获得鸡蛋清的蛋白水解液。调节蛋清浓度为1:5 (蛋清体积:蒸馏水体积)，用HCl调节到pH7.0，水浴预热到55°C，加入酶7% (占稀释后蛋清重量的比，下同)，于恒温水浴振荡器(120r/min)中进行酶解反应，酶解反应期间用PH计监测蛋清液的pH，并通过滴加NaOH溶液来调节pH，使pH保持在7.0,反应6小时后,收集蛋清蛋白水解液,置沸水浴中灭活酶20min，使酶解反应终止。凯氏定氮法测水解物总含氮量，甲醛滴定法测定水解物游离氨基酸含量。
1.一种利用蛋白酶水解鸡蛋清蛋白的方法，首先将新鲜鸡蛋洗净，然后分离出蛋清，蛋清与灭菌蒸馏水按照体积比1:3混合后在95°C加热变性20分钟，得酶水解用的原料；然后以该原料作为底物进行蛋白酶水解；蛋白酶水解时间为6小时。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述蛋白酶是复合蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶或风味蛋白酶；其中，
复合蛋白酶水解条件为
温度55°C、pH7.0、酶量为7%、蛋清浓度为1:5，复合蛋白酶6h酶解物的蛋白残留率为6.82%，水解度达7.40% ；
中性蛋白酶水解条件为温度55°C、pH6.0、酶量为5%、蛋清浓度为1:5，中性蛋白酶6 h酶解物的蛋白残留率为24.28%，水解度达3.71% ；
碱性蛋白酶水解条件为温度55°C、pH7.5、酶量为6%、蛋清浓度为1:3或1:4，碱性蛋白酶6h酶解物的水解度可达18.73%,
风味蛋白酶水解条件为温度55°C、pH6.5、酶量为6%、蛋清浓度为1:5，风味蛋白酶6h酶解物的蛋白残留率为27. 68%，水解度达38.75%。
本发明属于食品加工领域，涉及利用蛋白酶水解鸡蛋清蛋白的方法。该方法是首先将新鲜鸡蛋洗净，然后分离出蛋清，蛋清与灭菌蒸馏水按照体积比1:3混合后在95℃加热变性20分钟，得酶水解用的原料；然后以该原料作为底物进行蛋白酶水解。本发明以蛋白残留率和水解度为指标，对温度、时间、pH、酶用量和蛋清浓度参数进行优化，确定最佳的水解工艺，克服酸水解的缺点，有利于食品安全。
文档编号C12P21/06GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者霍永久, 赵国琦, 袁宇, 林淼, 徐嗣昌, 金晓君, 邓波波 申请人:扬州大学--选择去向--
> 酶法制备水解鳗鱼头蛋白及其应用的研究
酶法制备水解鳗鱼头蛋白及其应用的研究
中国海洋药物 2000年第5期第19卷 水产品综合利用
作者：余杰　陈美珍
单位：余杰　陈美珍（汕头大学生物系，汕头　515063）
关键词：酶解，鳗鱼头，水解鱼蛋白，海鲜调味料
　　摘　要　测定了烤鳗下脚料鳗鱼头的成分，研究了酶解鳗鱼头提取水解鱼蛋白及其在海鲜调味料中的应用。双酶水解的最适条件为：温度50℃，pH7.0，加酶量为中性蛋白酶：木瓜蛋白酶60μ.g-140μ.g-1，水解时间4.5h，料液比1：1.1～1.5，水解鱼蛋白中粗蛋白含量达87.63%，蛋白质收率37.1%。确定了以水解鱼蛋白为基料制备风味调料的最适配方，该产品具有营养价值高，海鲜风味浓郁的特点。
STUDY ON PREPARATION AND APPLICATION OF HYDROLYZED EEL HEAD PROTEIN BYENZYMATIC METHODS
Yu Jie　Chen Meizhen
　　(Department of Biology,Shantou University, Shantou　515063)
　　ABSTRACT　The contents of the components in wastes eel head from roast eel were determined. The hydrolyzing eel head by enzymes to prepare fish protein hydrolyzate and its application in seafood condiment were studied. And the best hydrolytic condition of enzyme were: temperature 50℃, pH7.0,enzyme amount 60μ.g-1:40μ.g-1 (proteinase:papain),hydrolysis time 4.5h and solid/liquid ratio 1:1.1～1.5. The content of crude protein in fish protein hydrolysate amounted to 87.63% and the recovery of protein was 37.1%. The optimum recipe of condiment made on the basis of hydrolyzed fish protein was determined, and the product had characters of high nutrition and intense delicious seafood flavor.
　　KEY WORDS　Enzymatic hydrolysis, Eel head, Hydrolyzed fish protein, Seafood condiment
　　烤鳗是我国沿海省份大宗出口的高营养和高经济价值水产制品［1］，其生产过程富产大量下脚料鳗鱼头，约占活鳗的6%左右。鳗鱼头中富含蛋白质、脂肪、矿物质、牛磺酸等营养与功能性成分，极具开发利用价值。过去主要是少量鲜食或作为饲料甚至丢弃，造成经济效益低下、大量水产资源浪费和环境污染。有关鳗鱼头的综合开发利用，国内尚未见有报道。本文采用酶法水解鳗鱼头，对蛋白酶作用的最适工艺条件进行了详细研究，制得营养价值高、呈味性强的水溶性鱼蛋白水解物，并将它应用于高级海鲜风味料的研制，得到营养丰富、味道鲜美的产品，为充分利用鳗鱼资源提供科学依据。
　　1　实验部分
　　1.1　试验材料
　　新鲜鳗鱼头：取自广东潮州市金曼公司烤鳗厂；As.1398中性蛋白酶：酶活力1.23×105μ/g；木瓜蛋白酶：酶活力1.3×105μ/g；胰蛋白酶：酶活力2.5×104μ/g，均为国产食品级；食盐、蔗糖、味精、I+G、沙茶粉、麦芽糊精、白胡椒粉等：市售，食品级。
　　粉末油脂：以食用植物油为原料、麦芽糊精等为包囊材料，采用喷雾干燥法制成含油脂31%的微胶囊，由本实验室制备。
　　其它化学试剂：分析纯或化学纯。
　　1.2　工艺方法
　　1.2.1　水解鱼蛋白的制取　将新鲜鳗鱼头清洗除杂，绞碎匀浆，加入水与适量姜汁，加酶于合适的条件下搅拌水解。水解后升温灭酶(85℃,10min)，用离心机(日立CT5DL型)分离鱼油及残渣。清液加入1%(W/V)粉末状活性碳进行脱苦、脱色处理(65℃，30min)，过滤，滤液用真空旋转蒸发仪浓缩至含固形物约18%，然后用小型喷雾干燥器(SS-109型，上海瑞丽分离仪器厂)进行喷雾干燥(料温80℃，进风温度230℃，进料速度15ml·min-1)，制得水解鱼蛋白粉。
　　1.2.2　海鲜汤料制备工艺流程
　　水解鱼蛋白粉————————
　　鲜味剂(98%味精+2%+G)—
　　葱、姜(1：1)→制成粉末———
　　增味剂、其它调味料等————→准确称
　　量→混合搅拌→筛分→检验→包装→成品
　　1.3　化学成分的测定［2］
　　总氮：凯氏定氮法，蛋白质含量=总氮×6.25；　粗脂肪：索氏抽提法；　水分：常压干燥法；　灰分：550℃灼烧法；　酸价：酸碱滴定法；　过氧化值：按GB/T方法测定；　重金属：银盐法测定砷含量，双硫腙法测定铅含量；　氨基酸：采用日立835-50型氨基酸自动分析仪测定；　氨基氮：中性甲醛滴定法；　水解度(DH)：DH＝(游离氨基氮/总氮量)×100%；　细菌总数：平板计数法；大肠菌群：MPN法。
　　2　结果与讨论
　　2.1　鳗鱼头中主要成分含量
　　对下脚料鳗鱼头进行分析测定，其结果见表1。从表1中可看出，鲜鳗鱼头中蛋白质含量达13.44%，比下脚料鳗骨(11.90%)要高［3］，这表明了鳗鱼头具有较高的研究利用价值。
表1　鳗鱼头中的主要成分含量(%)
　　2.2　原料预处理对酶解作用的影响
　　将捣碎的鳗鱼头原料先用高温预处理后进行酶水解，并与不经加热处理的试样进行对比试验。表2的数据证实，不经热处理的生鲜原料的水解度明显高于经预处理的原料，其水解物的风味也较好。这可能是由于鱼蛋白质加热易产生过度变性，使氨基酸氧化，其键之间交换形成新的酰胺键而难被水解［4］。故后续试验采用不经热处理的生鲜原料进行酶解。
表2　原料预处理对酶解作用的影响
85℃，20min
95℃，5min
水解液风味
　　注：水解酶为中性蛋白酶
　　2.3　不同蛋白酶水解效果比较及底物浓度的选择
　　为了选择水解效果较理想的蛋白酶，分别采用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和混合双酶A(中性蛋白酶+木瓜蛋白酶)、混合双酶B(中性蛋白酶+胰蛋白酶)在较适条件下，对鲜鳗鱼头原料进行水解，其结果见表3。
表3　各种蛋白酶水解鳗鱼头效果比较
加酶量(μ·g－1原料)
水解液感官评定
中性蛋白酶
有苦味，无异味
木瓜蛋白酶
苦味小，无异味
苦涩味重，有异味
轻微苦，风味较好
有苦涩味与异味
　　注：取新鲜原料50g，料水比1：1.2，水解时间为4h
　　从表3的结果可以看出，单酶的水解能力以中性蛋白酶为最强，水解产物的风味木瓜蛋白酶的较好，而胰蛋白酶的水解效果较差；双酶作用以中性蛋白酶与木瓜蛋白酶双酶混合水解效果最为理想，无论在游离氨基氮得率还是在鱼蛋白水解物的风味方面均明显优于其它单酶或双酶，因此，本试验用中性蛋白酶和木瓜酶混合双酶进行水解。
　　试验中还对不同底物浓度的影响进行了探索，结果表明，底物的加水量与水解程度有密切关系，底物加水过少，DH值偏低，蛋白质得率亦低；加水过多，虽可促进酶解反应，但会造成产物浓度过低，难以浓缩。从工艺和经济角度考虑，采用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解时，底物浓度控制在料水比1：1.1～1.5(W／V)为宜。
　　2.4　混合双酶工艺条件的选择
　　采用正交试验〔L9(34)〕综合考察混合双酶的水解温度、时间、加酶量及pH值四因素对蛋白质水解作用的影响，结果列于表4。
表4　双酶水解正交试验因素水平及结果
加酶量(μ·g－1)
　　(中性蛋白酶：木瓜酶)
　　2(3.5)
　　3(4.5)
　　2(60:50)
　　3(60:60)
　　2(7.0)
　　3(7.5)
　　()/(k2)
　　()/(K3)
　　从表4正交试验直观分析可知，水解时间对双酶工艺的影响最大，其次为温度，继之是加酶量，pH=6.5～7.0范围内影响极小。由此确定双酶水解的较适条件为：温度50℃，水解时间4.5h，加酶量为中性蛋白酶：木瓜蛋白酶60μ·g-1，pH7.0。
　　2.5　大样试验及结果
　　取鳗鱼头原料9kg，按最适工艺条件酶解。所制得的水解清液色泽浅黄，具特有的海鲜味，口感良好。清液经浓缩、干燥得水解鱼蛋白粉512g。制品呈黄色粉末状，香味浓郁，可溶于pH4.5～8.0的冷水，有宜人的海鲜味，无苦涩味和异味。水解鱼蛋白粉相对原料产率5.68%，蛋白质回收率37.1%；经测定，水解鱼蛋白粉蛋白质87.63%，脂肪0.62%，灰分6.41%，水分3.42％。其氨基酸分析见表5。
表5　酶解鱼蛋白的氨基酸组成(mg·g-1干物质)
天冬氨酸Asp苏氨酸Thr
　　丝氨酸Ser
　　谷氨酸Glu
　　甘氨酸Gly
　　丙氨酸Ala
　　胱氨酸Cys
　　蛋氨酸Met
　　缬氨酸Val
　　牛磺酸Tau
异亮氨酸Ile
　　亮氨酸Leu
　　酪氨酸Tyr
　　苯丙氨酸Phe
　　赖氨酸Lys
　　组氨组His
　　精氨酸Arg
　　色氨酸Try
　　脯氨酸Pro
　　EAA/TAA
　　氨基酸组成决定了蛋白质的营养生理学意义，对蛋白水解物的风味也有较大影响。从表5可知，水解鱼蛋白粉中必需氨基酸占总氨基酸总含量的39.8%，大多数食品中缺乏的第一限制氨基酸赖氨酸含量高达70.9mg·g-1。功能性成分牛磺酸的含量为3.7mg·g-1，比日常摄入的食品如鸡蛋、牛肉等高10～20倍。另外，水解过程还能产生一些更易被人体消化吸收、并具有保健作用的活性肽。各种氨基酸中，谷氨酸、天冬氨基和甘氨酸等呈鲜味氨基酸的含量较高，占总氨基酸35.2%，它们的存在使制品呈现圆润柔和的鲜甜味。以上结果表明，鳗鱼头下脚料是制取水解动物蛋白的好材料。其水解产物很适合作为保健食品、各种海鲜味食品的风味添加剂，尤其是开发高档营养风味调料、调味品等。
　　2.6　海鲜风味调料的研制
　　2.6.1　最佳配方的确定
　　复合调味料的风味主要由头香、实味和底味所构成。根据调味的原理［5］，本试验以水解鱼蛋白作为底味的基料并和其它呈味剂配合，以鱼香精为头香成分，风味增强剂作为实味成分，采用不完全正交表L16(410)安排试验，以产品的色、香、味作为综合评定指标来确定其较优配方。风味综合评分标准为10分，其中色泽及外观2分，香分3分，滋味5分。试验安排及结果如表6所示。
表6　风味调料配方正交试验及结果
　　从正交试验的直观分析可知，海鲜调味料的最佳配比为A4B2C2D2E3F3G1H4I3J1，即水解鱼蛋白粉10.5%，食盐48%，鲜味剂5.5%，砂糖12%，调味粉6%，葱姜粉3.0%，胡椒粉2.0%，风味增强剂0.4%，鱼香精0.3%，粉末油脂8%。由极差分析可见，各因素对产品风味的影响大小依次为：水解鱼蛋白、葱姜粉＞调味粉、粉末油脂＞鱼香精＞鲜味剂、风味增强剂＞食盐、砂糖、胡椒粉。
　　2.6.2　产品质量分析
　　(1)感官指标
　　色香味：浅黄色，具浓郁海鲜香气及鲜美适口滋味，无苦涩味和异味。
　　组织形态：疏松粉状，无结块。
　　(2)理化指标
　　水分4.1%，蛋白质13.6%，粗脂肪3.0%，酸价0.4，过氧化值0.08%，铅含量(以Pb计)0.15mg·kg-1，砷含量(以As计)0.27mg·kg-1。
　　(3)微生物指标
　　细菌总数每克3100个，每100g中大肠菌群＞30个100g，致病菌未检出。
　　3　结语
　　以上研究展示了烤鳗下脚料鳗鱼头有很好的开发利用前景。采用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解，能充分利用烤鳗下脚料鳗鱼头中的蛋白质资源，变废为宝制得高品质的水解鱼蛋白，可作为制备高档海鲜调味料的基料或应用于其它各种食品中。本文对酶法制取鳗鱼头水解蛋白最佳条件等的研究为其进一步开发提供了理论依据。同时也为烤鳗企业的下脚料综合利用开辟了一条有效途径，具有应用价值和社会效益。
　　参考文献
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蛋白质酶解物苦味的探讨
【摘要】：蛋白质酶解物具有独特的营养和功能特性,但由于在酶法水解的过程中产生了不同程度的苦味,因此在食品工业中的应用受到一定的限制。本文对酶法水解蛋白产生苦味的机理及去除方法进行了讨论。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TS252.1【正文快照】：
蛋白质水解是一种能有效地改善蛋白质特性的方法。蛋白质水解液在食品(尤其是特殊营养食品)中的应用十分广泛，如制成适合肠胃吸收功能差的老人和病人的专用食品、低抗原性婴儿配方食品、运动食品和减肥食品111。开发蛋白水解物配方食品具有重要意义，因为它们在酸性、碱性和
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