史策　韓烽烽　劉鵬　徐萍　羅永康

摘 要：采用風(fēng)味蛋白酶對鱈魚和鲅魚魚肉進(jìn)行酶解，研究水解度、pH值及酶解時間對酶解產(chǎn)物功能特性和抗氧化活性的影響。結(jié)果表明：隨著酶解時間延長，鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的水解度、亞鐵離子螯合力逐漸增加，DPPH自由基清除能力逐漸下降；不同pH值下，鱈魚和鲅魚魚肉蛋白酶解產(chǎn)物均具有良好的溶解性和熱穩(wěn)定性；鲅魚酶解產(chǎn)物的水解度、溶解性、熱穩(wěn)定性和亞鐵離子螯合力顯著高于鱈魚酶解產(chǎn)物。

關(guān)鍵詞：鱈魚魚肉；鲅魚魚肉；酶解產(chǎn)物；水解度；功能特性；抗氧化性

中圖分類號：TS254 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2013）08-0005-03

鱈魚（Gadus macrocephalus）屬于鱈魚科，是底層冷水性群聚魚類。鱈魚肉蛋白質(zhì)含量高，營養(yǎng)豐富，所含氨基酸齊全，具有很高的開發(fā)利用價值[1]。鲅魚（Scomberomorus commersoni）屬于鱸形目鲅科，學(xué)名為馬鮫，俗稱燕魚、青箭等，是我國北方海區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)魚之一。鲅魚肉質(zhì)細(xì)嫩、營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、VA和多種礦物質(zhì)等營養(yǎng)元素。鲅魚有洄游特性，無法人工養(yǎng)殖，捕撈產(chǎn)品主要以鮮食為主，加工水平很低。一些小鲅魚由于體積小、肉薄、風(fēng)味差，在市場上不受歡迎，浪費(fèi)情況嚴(yán)重[2]。因此，加強(qiáng)鱈魚和鲅魚的合理加工和充分利用，是迫切需要解決的問題。

近年來，國內(nèi)外采用酶解的方法對魚蛋白進(jìn)行深加工利用的研究報(bào)道較多[3-6]。通過蛋白酶的作用可以改善食品原料的質(zhì)量以及提高副產(chǎn)物綜合利用的程度，酶解后的魚蛋白產(chǎn)物功能特性及生物活性與原料蛋白相比，都得到了一定的改善[7]。因此，開展魚蛋白酶解產(chǎn)物功能特性的研究對提高產(chǎn)品附加值具有重要意義。

本研究采用風(fēng)味蛋白酶酶解鱈魚和鲅魚魚肉，對鱈魚和鲅魚魚肉蛋白水解物的水解度、溶解性、熱穩(wěn)定性、亞鐵離子螯合能力和DPPH自由基清除能力進(jìn)行系統(tǒng)研究，為鱈魚和鲅魚魚肉蛋白資源的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鱈魚和鲅魚購于北京農(nóng)貿(mào)市場，冷凍運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，流水解凍后去鱗、去內(nèi)臟、去頭、去皮、洗凈后進(jìn)行采肉。

風(fēng)味蛋白酶 廣西南寧龐博生物工程有限公司；三硝基苯磺酸（TNBS）、啡咯嗪、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH） 美國Sigma公司；其他試劑為化學(xué)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FD-1PF冷凍干燥機(jī) 北京市德天佑科技發(fā)展有限公司；TGL-16A高速臺式離心機(jī) 上海安亭科技儀器廠；恒溫水浴鍋 北京市長風(fēng)儀器儀表有限公司；UV-2600分光光度計(jì) 美國Unico公司。

1.3 方法

1.3.1 魚肉酶解產(chǎn)物的制備

魚肉→與水混合（鱈魚魚肉：水=1：1.3（g/mL）；鲅魚魚肉：水=1：1（g/mL））→滅魚肉中內(nèi)源性酶（95℃、10min）→勻漿（3000×g）→調(diào)溫度、pH值→加蛋白酶酶解（風(fēng)味蛋白酶加酶量為魚肉中蛋白含量的0.6%）→酶解（20、40、60、90min）→滅酶（95℃，15min）→離心（10000r/min）→取上清液→冷凍干燥（-60℃）→魚肉酶解產(chǎn)物

酶解條件：風(fēng)味蛋白酶的最適反應(yīng)條件為pH7.0、50℃。

1.3.2 水解度的測定

采用TNBS法[8]測定。

1.3.3 功能特性的測定

1.3.3.1 溶解性測定

稱取0.01g水解產(chǎn)物，用去離子水配制成10mL溶液，用濃度0.5mol/L HCl溶液或NaOH溶液將水解溶液pH值調(diào)至4和7，10000×g離心15min，上清液中的蛋白質(zhì)含量采用雙縮脲法進(jìn)行測定[9]，水解產(chǎn)物中總蛋白含量采用凱氏定氮法[10]測定。溶解性的計(jì)算公式如下：

溶解性/%=上清液蛋白質(zhì)含量/總蛋白含量×100

1.3.3.2 熱穩(wěn)定性的測定

參考Fujiwara等[11]熱穩(wěn)定性的測定方法。

1.3.4 抗氧化性的測定

亞鐵離子螯合力的測定：參考Decker等[12]的方法；清除DPPH自由基的測定：參考Bougatef等[13]的方法稍作改動。

2 結(jié)果與分析

2.1 鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物水解度的變化

如圖1所示，鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的水解度均在酶解20min內(nèi)變化較大，而后隨酶解時間延長水解度變化逐漸減小。這與草魚魚肉蛋白酶解產(chǎn)物的水解度變化趨勢相似[14]，表明在最初的20min內(nèi)，風(fēng)味蛋白酶對鱈魚和鲅魚魚肉蛋白的水解作用最強(qiáng)，隨著水解體系中游離氨基酸含量逐漸增加，風(fēng)味蛋白酶的水解作用受到抑制，導(dǎo)致鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的水解度變化逐漸減小。在整個酶解過程中，鲅魚酶解產(chǎn)物的水解度高于鱈魚酶解產(chǎn)物。

圖 1 鱈魚和鲅魚魚肉蛋白酶解過程水解度隨時間的變化

Fig.1 Temporal evolution of degree of hydrolysis of cod and Spanish mackerel meat by Flavourzyme

2.2 鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的功能特性

2.2.1 鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的溶解性

圖 2 酶解時間對不同pH值條件下魚肉酶解產(chǎn)物溶解性的影響

Fig.2 Effect of medium pH on the solubility of cod and Spanish mackerel meat hydrolysates collected at different time points

由圖2可知，鱈魚和鲅魚魚肉蛋白酶解產(chǎn)物在不同pH值下具有良好的溶解性，均大于76.97%。pH4條件下時鱈魚和鲅魚魚肉蛋白酶解產(chǎn)物的溶解性小于pH7條件，表明在酸性條件下，酶解產(chǎn)物溶解性較小，這與鰱魚酶解產(chǎn)物的研究結(jié)果相似[15]。鲅魚酶解產(chǎn)物的溶解性在酶解20min時均達(dá)到最低，然后隨酶解時間延長而增大，這與鰈魚[16]的溶解性變化類似。

2.2.2 鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性

圖 3 酶解時間對不同pH值條件下魚肉酶解產(chǎn)物熱穩(wěn)定性的影響（93℃，10min）

Fig.3 Effect of medium pH on the thermal stability （93 ℃， 10 min） of cod and Spanish mackerel meat hydrolysates collected at different time points

如圖3可知，在pH4條件下，鱈魚魚肉酶解產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性比鲅魚酶解產(chǎn)物高，達(dá)到80%以上，并隨著酶解時間延長，鲅魚蛋白酶解產(chǎn)物熱穩(wěn)定性逐漸增加。在pH7條件下，鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物熱穩(wěn)定性比鱈魚高，可能是由于鲅魚魚肉蛋白的肽鏈更易展開，并改善了其親水-疏水的平衡，與水更易形成氫鍵，導(dǎo)致酶解產(chǎn)物中的蛋白質(zhì)分子之間不易凝集[17]。

2.3 鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的抗氧化性

2.3.1 鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的亞鐵離子螯合能力

圖 4 酶解時間對魚肉酶解產(chǎn)物亞鐵離子螯合能力的影響

Fig.4 Ferrous ion-chelating capacity of cod and Spanish mackerel meat hydrolysates collected at different time points

如圖4所示，隨著酶解時間延長，對鱈魚和鲅魚蛋白酶解產(chǎn)物螯合率的影響逐漸減小。其中，相同酶解時間下，鲅魚蛋白酶解產(chǎn)物亞鐵離子的螯合能力顯著高于鱈魚酶解產(chǎn)物（P<0.05）?？赡苡捎邛阳~酶解產(chǎn)物水解度強(qiáng)于鱈魚酶解產(chǎn)物。這與Klompong等[18]對黃條紋鲹魚肉蛋白酶解產(chǎn)物亞鐵離子螯合率的研究結(jié)果相似，水解度越大，亞鐵離子螯合率越強(qiáng)。

2.3.2 鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物的DPPH自由基清除能力

圖 5 酶解時間對魚肉酶解產(chǎn)物清除DPPH自由基能力的影響

Fig.5 DPPH radical scavenging capacity of cod and Spanish mackerel meat hydrolysates collected at different time points

如圖5所示，鱈魚和鲅魚酶解產(chǎn)物均具有較強(qiáng)的DPPH自由基清除能力，其中酶解20min的鱈魚酶解產(chǎn)物的DPPH自由基清除能力最強(qiáng)，達(dá)85.24%。隨著酶解時間延長，鱈魚和鲅魚酶解產(chǎn)物DPPH自由基清除能力逐漸降低，可能是水解過程中產(chǎn)生的不同成分的短肽和游離氨基酸影響了DPPH自由基清除能力。相同酶解時間制備的酶解產(chǎn)物中，鱈魚酶解產(chǎn)物的DPPH自由基清除能力顯著高于鲅魚酶解產(chǎn)物（P<0.05）。不同魚類酶解產(chǎn)物間DPPH自由基清除能力的差異，可能是由于酶解產(chǎn)物中疏水性氨基酸含量不同所致[19-20]。

3 結(jié) 論

3.1 鱈魚和鲅魚魚肉蛋白酶解產(chǎn)物具有良好的溶解性，均大于76.97%，并且酶解產(chǎn)物經(jīng)93℃，10min熱處理后溶解性仍保持在66.00%以上。

3.2 經(jīng)過酶解后，鱈魚和鲅魚魚肉酶解產(chǎn)物具有不同程度的抗氧化特性。其中鱈魚和鲅魚魚肉酶解20min的酶解產(chǎn)物，其酶解時間較短并具有較強(qiáng)的DPPH自由基清除力和亞鐵離子螯合能力方面均顯現(xiàn)出較強(qiáng)的體外抗氧化性。

3.3 采用風(fēng)味蛋白酶酶解改性的鱈魚和鲅魚魚肉蛋白功能特性及抗氧化性良好，可作為食品基料或蛋白強(qiáng)化劑應(yīng)用于食品工業(yè)中。

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