魚肉蛋白酶解產(chǎn)物加工特性及抗氧化性評價(jià)

郭珊珊，東　剛，羅永康

(1 山東濱州萬嘉生物科技有限公司，山東濱州　256600： 2中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京　100083)

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魚肉蛋白酶解產(chǎn)物加工特性及抗氧化性評價(jià)

郭珊珊1，東剛1，羅永康2

(1山東濱州萬嘉生物科技有限公司，山東濱州256600：2中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083)

摘要：以鱈魚為原料，分別用風(fēng)味蛋白酶、動(dòng)物蛋白復(fù)合酶、胰蛋白酶、堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶進(jìn)行酶解，研究其在不同酶解條件下，酶解產(chǎn)物的苦腥味、溶解性、熱穩(wěn)定性以及亞鐵離子螯合力和DPPH自由基清除力的差別。結(jié)果表明：酶解產(chǎn)物均具有較好的溶解性和熱穩(wěn)定性體外試驗(yàn)有一定的亞鐵離子螯合能力和DPPH自由基清除力，其中動(dòng)物蛋白復(fù)合酶酶解產(chǎn)物抗氧化性顯著高于其他酶的酶解產(chǎn)物，并具有較弱的苦腥味。

關(guān)鍵詞：鱈魚魚肉；酶解產(chǎn)物；加工特性；抗氧化性

鱈魚屬于鱈魚科，冷水性底層魚類，海洋經(jīng)濟(jì)魚類之一，其肉質(zhì)白細(xì)鮮嫩、清口不膩，世界上不少國家把鱈魚作為主要食用魚類[1]。目前衰老學(xué)說認(rèn)為，氧化與人類及其他動(dòng)物的許多疾病諸如癌癥、老化、動(dòng)脈硬化等的發(fā)病機(jī)理有關(guān)[2]。多肽的抗氧化性相比于蛋白質(zhì)和氨基酸往往更為顯著，近年來，國內(nèi)外采用酶解的方法來制備抗氧化肽的研究報(bào)道很多[3-5]，但對于風(fēng)味較好、抗氧化性較強(qiáng)的魚肉蛋白酶解制備抗氧化肽的研究相對較少。本研究采用風(fēng)味蛋白酶、動(dòng)物蛋白復(fù)合酶、胰蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶酶解鱈魚魚肉，對鱈魚魚肉蛋白水解物的溶解性、熱穩(wěn)定性、亞鐵離子螯合能力和DPPH自由基清除能力以及酶解產(chǎn)物的苦腥味進(jìn)行系統(tǒng)研究，為魚肉蛋白抗氧化肽的開發(fā)利用提供一定的理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料與試劑

鱈魚碎肉，由山東濱州萬嘉生物科技有限公司提供，冷凍運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室，自然解凍使用。風(fēng)味蛋白酶、動(dòng)物蛋白復(fù)合酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶，均購于廣西南寧龐博生物工程有限公司；啡咯嗪、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)，購于Sigma公司；其他試劑均為化學(xué)分析純。

1.2方法

1.2.1魚肉蛋白酶解產(chǎn)物的制備魚肉與水混合——滅魚肉中內(nèi)源性酶——?jiǎng)驖{——調(diào)溫度、pH 值——加蛋白酶酶解——滅酶——離心——取上清液——冷凍干燥——魚肉酶解產(chǎn)物

選用4組不同的酶解條件進(jìn)行酶解，分別記為A、B、C、D組，每組的試驗(yàn)處理分別為：A風(fēng)味蛋白酶 pH 6.5，溫度50℃；B動(dòng)物蛋白酶 pH 7.0，溫度50℃；C胰蛋白酶 pH 8.0，溫度37℃；風(fēng)味蛋白酶 pH 6.5，溫度50℃；D復(fù)合酶解(堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶)。

1.2.2苦腥味的評價(jià)魚肉酶解產(chǎn)物用純凈水配成10mg/mL的溶液，分別由5位感官評定員進(jìn)行品評，采用先聞后嘗的方式，按照評分標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè)試驗(yàn)樣品打分，計(jì)分原則為滿分10分，以純凈水作為參照，分值越高，表明其苦腥味越重，具體評分標(biāo)準(zhǔn)參考段振華等人的方法(附表)[6]。

附表　苦腥味評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3加工特性的測定(1)溶解性的測定：稱取0.01g酶解產(chǎn)物，用去離子水定容成10mL溶液，用濃度為1mol/L HCl或NaOH將溶液pH調(diào)至4、7、8，在10 000r/min的轉(zhuǎn)速下離心15min，上清液中的蛋白質(zhì)含量采用雙縮脲法測定，樣品中總蛋白含量采用凱氏定氮法測定[7]。溶解性的計(jì)算公式如(1)式。

溶解性(%)=上清液中蛋白質(zhì)含量/總粗蛋白質(zhì)含量*100

(1)

(2)熱穩(wěn)定性的測定：參考Fujiwara[8]的熱穩(wěn)定性測定方法測定。

1.2.4抗氧化性測定(1)Fe2+螯合力的測定：參考Decker[9]等的測定方法測定。(2)DPPH自由基清除率的測定：參考Bougatef[10]等人的測定方法測定。

2結(jié)果與討論

2.1不同酶解條件制得的魚肉酶解產(chǎn)物苦腥味評價(jià)

不同的酶在酶解過程中，其底物特異性和作用位點(diǎn)不同，這就導(dǎo)致其酶解產(chǎn)物在組成、結(jié)構(gòu)和功能上有所不同[11]。試驗(yàn)所選用蛋白酶酶解得到的終產(chǎn)物均為細(xì)膩的白色粉末，有不同程度的苦腥味。由圖1可知，在相同的加酶量和酶解時(shí)間內(nèi)，不同種蛋白酶酶解產(chǎn)物在苦腥味上存在顯著性差異(P<0.5)。4組試驗(yàn)得到的酶解產(chǎn)物的苦腥味評分分別為2.4、2.5、4.5、6.6，A組和B組得到的酶解產(chǎn)物苦腥味較弱，D組復(fù)合酶解的酶解產(chǎn)物苦腥味較重。酶解產(chǎn)物的苦腥味是由于疏水性多肽和氨基酸的存在以及蛋白質(zhì)、脂肪的氧化分解所致[12]。動(dòng)物蛋白復(fù)合酶和風(fēng)味蛋白酶是多種酶的復(fù)合酶，除了內(nèi)切蛋白酶和外切蛋白酶之外，還有風(fēng)味酶的成分，所以其苦腥味較低，能夠有效地改善酶解產(chǎn)物的風(fēng)味(圖1)。

圖1　不同酶解產(chǎn)物苦腥味評價(jià)

2.2不同酶解條件制得的魚肉蛋白酶解產(chǎn)物溶解性

圖2　不同酶解產(chǎn)物溶解性評價(jià)

由圖2可知，鱈魚魚肉蛋白酶酶解產(chǎn)物具有良好的溶解性，且在pH 4、7、8條件下溶解性均在93.6%以上。除D組復(fù)合酶解外，其余酶解產(chǎn)物均在中性條件下溶解性較好，這與他人的研究結(jié)果相似[1]。B組動(dòng)物蛋白復(fù)合酶酶解產(chǎn)物其溶解性在pH 8.0較差，為93.6%；A組風(fēng)味蛋白酶酶解產(chǎn)物在pH 4.0的溶解性較低，為96.3%；D組復(fù)合酶解產(chǎn)物在pH 7.0的溶解性較差，為95.2%。

2.3不同酶酶解的魚肉蛋白酶解產(chǎn)物熱穩(wěn)定性

蛋白質(zhì)在加熱過程中，分子間的相互作用遭到破壞，蛋白質(zhì)分子構(gòu)象發(fā)生變化，疏水基團(tuán)暴露，相互發(fā)生凝集，溶解性下降[13]。

蛋白質(zhì)經(jīng)水解之后，肽鏈展開，親水-疏水平衡得到改善，與水分子之間更易形成氫鍵，從而不易發(fā)生分子間的凝集，熱處理后依然能保持很好的溶解性[14]。由圖3可知，酶解產(chǎn)物在熱處理之后的溶解性依然保持在較高水平，在pH 4、7、8的條件下都高于88.6%,其中B組動(dòng)物蛋白復(fù)合酶的酶解產(chǎn)物溶解性較其他3組較差。同一pH條件下不同酶酶解產(chǎn)物熱穩(wěn)定性無顯著性差異(P<0.5)。

圖3　不同酶解產(chǎn)物熱穩(wěn)定性評價(jià)

2.4不同酶酶解的魚肉蛋白酶解產(chǎn)物抗氧化性

由圖4可知，不同酶酶解產(chǎn)物均具有一定程度的亞鐵離子螯合力和對DPPH自由基的清除性。4種酶解條件下其亞鐵離子螯合力和DPPH自由基清除率都有顯著性差異(P<0.5)，其中B組酶解產(chǎn)物亞鐵離子螯合力高達(dá)78.26%，風(fēng)味蛋白酶較低，為22.82%；C組的復(fù)合酶解結(jié)果為72.16%；D組的復(fù)合酶解結(jié)果為67.86%。4種酶解處理，其DPPH自由基清除率分別為38.70%、57.74%、46.44%、50.04%。與亞鐵離子螯合力結(jié)果相似，其清除強(qiáng)度均為B>C>D>A。

圖4　不同酶解產(chǎn)物抗氧化性評價(jià)

以上結(jié)果可能是因?yàn)橛貌煌该附獾玫降碾木哂胁煌陌被嵝蛄?，而肽的氨基酸組成是影響肽抗氧化能力強(qiáng)弱的重要因素。DPPH·是脂溶性氧化劑，可能動(dòng)物蛋白復(fù)合酶酶解得到的肽段含有較多的疏水氨基酸，有一定的疏水性[17]。這也與前面的溶解性及熱穩(wěn)定性結(jié)果相符。

3結(jié)論

(1)鱈魚魚肉蛋白酶解物具有良好的溶解性，均大于93.6%，并且經(jīng)熱處理(93℃、10min)后溶解性仍保持在88.6%以上。(2)經(jīng)酶解后的鱈魚魚肉蛋白具有不同程度的抗氧化性。尤其是動(dòng)物蛋白復(fù)合酶酶解產(chǎn)物，亞鐵離子螯合力高達(dá)78.26%，DPPH自由基清除率高達(dá)57.74%。(3)以魚肉為原料，經(jīng)過適當(dāng)條件的酶解，可以得到苦腥味較輕、風(fēng)味較好的酶解產(chǎn)物，可作為食品基料或蛋白強(qiáng)化劑應(yīng)用于食品工業(yè)?！?/p>

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(責(zé)任編輯李燕妮)

作者簡介：郭珊珊(1989—)，女，碩士，研究方向：生物科技。

通訊作者：羅永康(1964—)，男，博士，教授，研究方向：水產(chǎn)品加工及貯藏。

Antioxidant Activity and Processing Properties of Protein Hydrolysates from Fish

GUO Shan-shan1，DONG Gang1,LUO Yong-kang2

(1Shandong Binzhou Wanjia Biotechnology Co.，Ltd.，Binzhou 256600，China；2College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China)

Abstract：Codfish protein were hydrolyzed by flavourzyme，animal protein enzyme，trypsin，alkaline protease and papain enzyme respectively.The antioxidant activities and the processing properties of codfish protein hydrolysates were studied.The results showed that both the codfish protein hydrolysis products possessed good solubility and thermal stability.The hydrolysates also had high ion-chelating capacity and DPPH radical scavenging activity，especially the protein hydrolysates hydrolyzed by animal protein complex enzyme were significantly higher than that of the rest，and had the weaker bitterness and fishy smell .

Keywords：codfish；hydrolysates；processing property；antioxidant activity