海參多肽果凍的制備工藝研究

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[福建省水產(chǎn)研究所，國家海水魚類加工技術(shù)研發(fā)分中心(廈門)，

2017-08-09

福建省海洋高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)項(xiàng)目[2013]026號、福建省省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)(2016R1003-12).

蘇永昌(1982-)，男，碩士，助理研究員，研究方向：海洋活性物質(zhì)開發(fā).E-mail：suyongchang5@126.com

蘇永昌，劉淑集，劉秋鳳，等.海參多肽果凍的制備工藝研究[J].漁業(yè)研究，2017，39(5)：365-370.

海參多肽果凍的制備工藝研究

蘇永昌，劉淑集，劉秋鳳，王茵，劉智禹，肖奇隆

[福建省水產(chǎn)研究所，國家海水魚類加工技術(shù)研發(fā)分中心(廈門)，

福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建省海洋生物資源開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門 361013]

以海地瓜為原料，開展了海參多肽果凍制備工藝的研究。分別對卡拉膠、魔芋膠、檸檬酸、高麥芽糖漿等主要配方進(jìn)行優(yōu)化，獲得海參多肽果凍的制備工藝為：5%的海參多肽液，0.3%卡拉膠，0.15%魔芋膠，0.06%檸檬酸，5.0%高麥芽糖漿，0.05%山梨酸鉀。該產(chǎn)品營養(yǎng)價值高，感官性能良好，還具有一定的保健功能，為海參多肽的利用開辟了一條新途徑。

海地瓜；多肽；果凍；優(yōu)化

海參多肽是指以海參為原料，經(jīng)過蛋白酶酶解等技術(shù)處理，制備獲得具有特定功能活性的多肽類物質(zhì)[1]。海參多肽因具有多種功能活性，而受到廣泛的關(guān)注。趙玲等通過酶解、超濾得到海參多肽，并證明海參多肽對DPPH、·OH和·O2-具有較好的清除效果，其主要氨基酸組成為甘氨酸和丙氨酸[2]。王奕等研究發(fā)現(xiàn)，日本刺參膠原蛋白多肽能顯著提高實(shí)驗(yàn)小鼠的體內(nèi)抗氧化水平，并對紫外線誘導(dǎo)的光老化模型小鼠具有皮膚保護(hù)作用[3]。胡曉倩等研究發(fā)現(xiàn)，海參制備的膠原多肽可以顯著降低血清和肝臟中總膽固醇、甘油三酯的濃度[4]。柴玉超等采用混合酶解方法制備海參多肽，并發(fā)現(xiàn)海參多肽可以促進(jìn)NIH/3T3細(xì)胞生長，對NIH/3T3細(xì)胞膠原蛋白的分泌有顯著的促進(jìn)作用，研究結(jié)果表明海參多肽可能具有皮膚防皺的效果[5]。此外，海參多肽還具有一定的抗氧化損傷能力[6]、降低血糖、改善糖耐量的功效[7]。果凍是一類大眾喜愛的休閑食品，具有方便儲存、運(yùn)輸和食用的特點(diǎn)。目前，開發(fā)具有一定保健作用的產(chǎn)品，是果凍產(chǎn)品發(fā)展的趨勢之一[8]。海參多肽應(yīng)用領(lǐng)域還較為局限，因此，通過研究海參多肽果凍制備工藝，開發(fā)出集成功能性、保健性、營養(yǎng)性為一體的果凍產(chǎn)品，可為海參多肽的推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

海參原料：以低值海參海地瓜(Acaudinamolpadioides)為原料，采集于福建寧德海域，新鮮原料洗凈后絞碎，測定水分含量后，冷凍備用；中性蛋白酶(40×104U/g)：南寧龐博生物工程有限公司；食品級卡拉膠、魔芋膠、檸檬酸、高麥芽糖漿：廈門馳工化工有限公司；Tris、焦性沒食子酸、鹽酸、七水合硫酸亞鐵、水楊酸、過氧化氫、抗壞血酸均為國產(chǎn)分析純試劑。

M200 PRO多功能酶標(biāo)儀：瑞士Tecan公司；SY-6000小型噴霧干燥儀：上海世遠(yuǎn)生物設(shè)備工程有限公司；5810R離心機(jī)：德國艾本德(Eppendorf)股份公司；FlowMem-0015螺旋平板膜小試設(shè)備：廈門福美科技有限公司；TA-XT plus物性測試儀：英國Stable Micro System公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 海參多肽果凍的制備工藝

參考海參果凍的制備工藝[9]，以多肽液為溶劑，分別優(yōu)化卡拉膠、魔芋膠、檸檬酸、高麥芽糖漿的添加量，并進(jìn)行調(diào)配，獲得海參多肽果凍產(chǎn)品，具體工藝流程如下：海參→酶解→過濾→超濾→多肽液→濃縮→噴霧干燥→配制多肽液→加入卡拉膠溶解→加入魔芋膠溶解→加入檸檬酸調(diào)節(jié)酸度及pH值→加入高麥芽糖漿調(diào)甜度→加入山梨酸鉀→灌裝密封→巴氏殺菌→冷卻凝固→海參多肽果凍產(chǎn)品

1.2.2 海參多肽制備工藝

稱取海參樣品，在中性蛋白酶加酶量1 800 U/g、酶解溫度為55℃、酶解pH值為7.5、酶解時間為3 h條件下進(jìn)行酶解，經(jīng)截留分子量為 10 kD的超濾膜超濾后，獲得的多肽液經(jīng)濃縮和噴霧干燥，制備獲得海參多肽粉末[10]；將海參多肽粉末用蒸餾水配制成5%的海參多肽溶液，進(jìn)行海參多肽果凍的制備。

1.2.3 卡拉膠添加量

分別配制0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%的卡拉膠溶液200 mL，加熱至沸騰，保持微沸加熱3 min，待膠體凝結(jié)后使用質(zhì)構(gòu)儀測試凝膠強(qiáng)度及破裂強(qiáng)度[11]。

1.2.4 魔芋膠添加量對卡拉膠的影響

分別稱取0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%魔芋膠加入到0.3%的卡拉膠溶液中，加熱至沸騰，保持微沸加熱3 min，待膠體凝結(jié)后使用質(zhì)構(gòu)儀測試凝膠強(qiáng)度及破裂強(qiáng)度[11]。

1.2.5 檸檬酸添加量

分別配制0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%的檸檬酸溶液，通過感官評價[12]和pH測定尋找最合適的酸度。

1.2.6 高麥芽糖漿添加量

配制1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%的高麥芽糖漿溶液，通過感官評價尋找最合適的甜度[13]。

1.2.7 測定指標(biāo)

組分測定：分別應(yīng)用凱氏定氮法、苯酚硫酸法和電位滴定法測定海參多肽粉中的蛋白質(zhì)、多糖和氨基酸組分[10]；

體外抗氧化能力測定：Fe2+-H2O2法和鄰苯三酚自氧化法測定海參多肽的抗氧化活性[14]；

產(chǎn)品得率=凍干酶解產(chǎn)物或多肽質(zhì)量/海參質(zhì)量×100%。

感官評價方法：選取評價員10人，參照文獻(xiàn)[15]分別對果凍的色澤、凝膠形態(tài)和口感進(jìn)行感官評分，滿分10分，其中色澤2分、凝膠形態(tài)和口感各4分。

2 結(jié)果與分析

2.1海參多肽的主要成分測定

海參經(jīng)過酶解、超濾、濃縮和噴霧干燥后，獲得海參多肽粉末。對海參酶解產(chǎn)物和海參多肽進(jìn)行分析(表1)。海參酶解后，酶解產(chǎn)物得率為10.29%，表明該酶解方法是一種高效的海參多肽制備方法。海參多肽中的蛋白質(zhì)含量達(dá)94.92%，表明海參多肽中蛋白質(zhì)是其主要組成成分。此外，海參多肽中還含有1.66%多糖和2.52%氨基態(tài)氮，可能在生物活性和呈味方面具有一定的影響。綜上所述，海參多肽是一類以蛋白質(zhì)為主要成分的海洋生物活性物質(zhì)。

表1 海參多肽得率及組成

2.2海參多肽抗氧化活性測定

2.2.1 海參多肽清除羥基自由基能力測定

對不同濃度海參多肽清除羥自由基能力進(jìn)行測定。分別加入20、40、60、80、100 mg/mL的多肽溶液后，測定其羥基自由基清除率(圖1)。結(jié)果表明，隨著多肽濃度的增加，多肽對羥基自由基的清除能力也逐漸增強(qiáng)，說明多肽具有良好的清除羥基自由基能力。經(jīng)過測定，多肽清除羥基自由基的IC50為48.4 mg/mL。

2.2.2 多肽清除超氧陰離子自由基能力測定

對不同濃度海參多肽清除超氧自由基能力進(jìn)行測定。分別加入 4.5、9、18、27、36 mg/mL的多肽溶液，進(jìn)行超氧陰離子自由基清除率的測定，結(jié)果如圖2所示。多肽清除超氧陰離子自由基的能力隨著多肽含量的增加而增強(qiáng)，經(jīng)過測定，多肽對超氧陰離子自由基的IC50為22.3 mg/mL。

2.3海參多肽果凍制備工藝研究

2.3.1 卡拉膠添加量的優(yōu)化

分別添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%的卡拉膠，通過質(zhì)構(gòu)儀測定其凝膠強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度，結(jié)果如圖3所示。0.1%的卡拉膠無法形成凝膠，當(dāng)卡拉膠添加量為0.2%后，隨著卡拉膠添加量的增加，凝膠強(qiáng)度逐漸增大，凝膠的破裂強(qiáng)度也隨之增大。但是凝膠強(qiáng)度、破裂強(qiáng)度過大，則形成的凝膠較硬，影響果凍口感，因此選擇卡拉膠添加量為0.3%，是最佳的卡拉膠添加量。在該濃度的卡拉膠凝膠，凝膠強(qiáng)度為36 g/cm2，破裂強(qiáng)度為157 g/cm2，凝膠組織柔軟適中，適合作為海參多肽果凍的凝膠濃度。

2.3.2 魔芋膠添加量的優(yōu)化

魔芋膠的添加能夠與卡拉膠形成協(xié)同作用，減小凝膠脆性，增加凝膠彈性，降低凝膠析水性。在0.3%的卡拉膠中，分別添加0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%的魔芋膠，通過質(zhì)構(gòu)儀測定其凝膠強(qiáng)度及破裂強(qiáng)度，并進(jìn)行凝膠的感官評分，結(jié)果如圖4、圖5所示。

結(jié)果顯示，魔芋膠會降低卡拉膠的凝膠強(qiáng)度，隨著魔芋膠添加量的增加，卡拉膠的凝膠強(qiáng)度逐漸降低。但是，魔芋膠在一定濃度內(nèi)可以提高卡拉膠的破裂強(qiáng)度，提高凝膠的彈性和保水性。魔芋膠添加量增加到0.05%時，保水性相應(yīng)加強(qiáng)，口感也隨之改善，但魔芋膠添加量繼續(xù)增加時，魔芋膠凝膠強(qiáng)度降低、硬度變大、口感不佳。因此，綜合考慮凝膠強(qiáng)度、破裂強(qiáng)度及感官評分三方面因素，選擇0.15%作為果凍中魔芋膠的最佳添加量。

2.3.3 檸檬酸添加量的優(yōu)化

分別配制0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%的檸檬酸溶液，通過感官評定和pH測定尋找最合適的酸度。如圖6所示，根據(jù)感官評定，過低的檸檬酸濃度會導(dǎo)致毫無味道，但相對較高的濃度會使人反感，與此同時，當(dāng)膠體體系pH低于2.9時不利于膠體的穩(wěn)定性。因此認(rèn)為加入0.06%的檸檬酸最為合適。

2.3.4 高麥芽糖漿添加量優(yōu)化

分別配制1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%的高麥芽糖漿溶液，通過感官評定尋找最合適的甜度。根據(jù)感官評定，過低的高麥芽糖漿濃度會導(dǎo)致毫無味道，但相對較高的濃度會使人發(fā)膩，因此認(rèn)為加入5%高麥芽糖漿最為合適。

2.3.5 海參多肽果凍的質(zhì)構(gòu)特性

根據(jù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，獲得海參多肽果凍的配方條件為：5%的海參多肽液，加入0.3%卡拉膠、0.15%魔芋膠、0.06%檸檬酸、5%高麥芽糖漿、加入0.05%山梨酸鉀作為防腐劑，灌裝密封后，巴氏殺菌，即得海參多肽果凍產(chǎn)品。將自制海參多肽果凍與市面上主流品牌的果凍產(chǎn)品進(jìn)行比較，結(jié)果如表2所示。海參多肽果凍總體凝膠性能接近旺旺果凍產(chǎn)品，但與該產(chǎn)品相比具有更好的彈性和韌性。

表2 海參多肽果凍與其他果凍產(chǎn)品比較

3 討論

多肽不僅表現(xiàn)出多種生物功能活性，而且還具備良好的加工特性、很好的營養(yǎng)性、消化性和吸收性，被廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)中[16]。目前已有多種活性多肽被添加入果凍中，制備出高附加值的多肽果凍產(chǎn)品[17-18]。本研究中以海參為原材料，制備海參多肽，實(shí)驗(yàn)表明，制備的海參多肽具有良好的清除自由基效果。將海參多肽與卡拉膠、魔芋膠、檸檬酸、高麥芽糖漿等進(jìn)行配比和溶解，制備的海參多肽果凍產(chǎn)品具有良好的滋味與口感。實(shí)驗(yàn)過程中，卡拉膠與魔芋膠的配比對海參多肽果凍的凝膠性能具有較大的影響。其原因主要是卡拉膠與魔芋膠具有一定的協(xié)同增效效應(yīng)，魔芋膠對卡拉膠結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和凝膠彈性具有一定的影響[19]。因此，選擇合適的膠體，進(jìn)行復(fù)配比例的優(yōu)化，是制備海參多肽果凍產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)之一。

[1]童靜靜，章元炳，葉再鐲，等.海參多肽的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2013，34(11)：356-360.

[2]趙玲，殷邦忠，劉淇，等.4種海參多肽抗氧化活性的比較研究[J].中國海洋藥物，2012，31(2)：19-24.

[3]王奕，王靜鳳，高森，等.日本刺參膠原蛋白多肽對紫外線誘導(dǎo)的光老化模型小鼠皮膚的保護(hù)作用[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報，2008，39(1)：64-67.

[4]胡曉倩，王玉明，任兵興，等.海參主要活性成分對大鼠脂質(zhì)代謝影響的比較研究[J].食品科學(xué)，2009，30(23)：393-396.

[5]柴玉超，劉云，姜新旭，等.海參肽對成纖維細(xì)胞的作用及與其他抗皺成分的比較[J].香料香精化妝品，2015，(6)：51-55.

[6]王天明，蘇意鋼，馬永鈞，等.海地瓜多肽分離及抗氧化活性研究[J].現(xiàn)代食品科技，2014，(5)：75-81.

[7]董麗莎，李妍妍，張紅燕，等.兩種海參多肽對糖尿病大鼠腎臟的防護(hù)作用研究[J].食品工業(yè)科技，2017，38(9)：343-348.

[8]王琦.果凍產(chǎn)品發(fā)展趨勢及相關(guān)技術(shù)問題的初探[J].食品工業(yè)科技，2001，(4)：77-78.

[9]馬桂蘭.海參果凍的加工工藝及熟制海參劣化機(jī)理的初步探討[D].青島：中國海洋大學(xué)，2012.

[10]蘇永昌，劉淑集，吳成業(yè).海參多肽的制備工藝優(yōu)化及其抗氧化測定[J].福建水產(chǎn)，2009，(2)：6-10.

[11]劉朝龍，王雨生，陳海華，等.果凍質(zhì)構(gòu)與感官評定相關(guān)性的研究[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2012，29(2)：115-120.

[12]劉朝龍，王雨生，陳海華，等.果凍質(zhì)構(gòu)與感官評定相關(guān)性的研究[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2012，29(2)：115-120.

[13]趙凱，趙冠里，繆銘.低熱量果凍的開發(fā)研究[J].食品工業(yè)科技，2004，25(7)：85-87.

[14]付學(xué)軍，金海珠.酶解時間對海參肽抗氧化活性影響的研究[J].食品科技，2013，38(9)：193-197.

[15]黃友琴，郭靜婕，潘嫣麗.蘆薈番石榴蜂蜜果凍的研制[J].輕工科技，2009，25(1)：1-2.

[16]唐傳核，彭志英.功能性食品基料蛋白質(zhì)及多肽類開發(fā)現(xiàn)狀[J].糧食與油脂，2001，(1)：39-41.

[17]趙銳，顧謙群.天然活性多肽的研究進(jìn)展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2000，12(4)：84-91.

[18]姜莉，張強(qiáng)，周元，等.復(fù)合型營養(yǎng)核桃多肽果凍的工藝研究[J].食品工業(yè)，2014，35(3)：172-176.

[19]魏玉，王元蘭.κ-卡拉膠與魔芋膠復(fù)配凝膠結(jié)構(gòu)探討[J].食品科學(xué)，2012，33(9)：47-49.

Preparationofseacucumberpolypeptidesjelly

SUYongchang，LIUShuji，LIUQiufeng，WANGYin，LIUZhiyu，XIAOQilong

[National Research and Development Center for Marine Fish Processing(Xiamen)，Key Laboratory of Cultivation and High-value Utilization of Marine Organisms in Fujian Province；Fujian Collaborative Innovation Center for Exploitation and Utilization of Marine Biological Resources，F(xiàn)isheries Research Institute of Fujian，Xiamen 361013，China]

With sea cucumberAcaudinamolpadioidesas a major raw material，and carrageenan and konjac gum as the main colloidal substances，the optimal processing technology and formula of sea cucumber polypeptide jelly was studied.The ratio of carrageenan，konjac gum，citric acid and high maltose syrup were optimized.The optimum formula was： sea cucumber polypeptide 5.0%，carrageenan 0.3%，konjac gum 0.15%，citric acid 0.06% and high maltose syrup 5.0%，potassium sorbate 0.05%.The product had high nutrition，good sensory property and health function.It was found a new and suitable way to make use of sea cucumber polypeptide reasonably.

Acaudinamolpadioides；polypeptide；jelly；optimization

R931.77

B

1006-5601(2017)05-0365-06