魚肉蛋白酶解產物加工特性及抗氧化性評價

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中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京　100083)

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魚肉蛋白酶解產物加工特性及抗氧化性評價

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中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京100083)

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

關鍵詞：鱈魚魚肉；酶解產物；加工特性；抗氧化性

鱈魚屬于鱈魚科，冷水性底層魚類，海洋經濟魚類之一，其肉質白細鮮嫩、清口不膩，世界上不少國家把鱈魚作為主要食用魚類[1]。目前衰老學說認為，氧化與人類及其他動物的許多疾病諸如癌癥、老化、動脈硬化等的發病機理有關[2]。多肽的抗氧化性相比于蛋白質和氨基酸往往更為顯著，近年來，國內外采用酶解的方法來制備抗氧化肽的研究報道很多[3-5]，但對于風味較好、抗氧化性較強的魚肉蛋白酶解制備抗氧化肽的研究相對較少。本研究采用風味蛋白酶、動物蛋白復合酶、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、熱穩定性、亞鐵離子螯合能力和DPPH自由基清除能力以及酶解產物的苦腥味進行系統研究，為魚肉蛋白抗氧化肽的開發利用提供一定的理論基礎。

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，冷凍運送至實驗室，自然解凍使用。風味蛋白酶、動物蛋白復合酶、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；其他試劑均為化學分析純。

1.2方法

1.2.1魚肉蛋白酶解產物的制備魚肉與水混合——滅魚肉中內源性酶——勻漿——調溫度、pH 值——加蛋白酶酶解——滅酶——離心——取上清液——冷凍干燥——魚肉酶解產物

選用4組不同的酶解條件進行酶解，分別記為A、B、C、D組，每組的試驗處理分別為：A風味蛋白酶 pH 6.5，溫度50℃；B動物蛋白酶 pH 7.0，溫度50℃；C胰蛋白酶 pH 8.0，溫度37℃；風味蛋白酶 pH 6.5，溫度50℃；D復合酶解(堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、風味蛋白酶)。

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

附表　苦腥味評分標準

1.2.3加工特性的測定(1)溶解性的測定：稱取0.01g酶解產物，用去離子水定容成10mL溶液，用濃度為1mol/L HCl或NaOH將溶液pH調至4、7、8，在10 000r/min的轉速下離心15min，上清液中的蛋白質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]。溶解性的計算公式如(1)式。

溶解性(%)=上清液中蛋白質含量/總粗蛋白質含量*100

(1)

(2)熱穩定性的測定：參考Fujiwara[8]的熱穩定性測定方法測定。

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結果與討論

2.1不同酶解條件制得的魚肉酶解產物苦腥味評價

不同的酶在酶解過程中，其底物特異性和作用位點不同，這就導致其酶解產物在組成、結構和功能上有所不同[11]。試驗所選用蛋白酶酶解得到的終產物均為細膩的白色粉末，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間內，不同種蛋白酶酶解產物在苦腥味上存在顯著性差異(P<0.5)。4組試驗得到的酶解產物的苦腥味評分分別為2.4、2.5、4.5、6.6，A組和B組得到的酶解產物苦腥味較弱，D組復合酶解的酶解產物苦腥味較重。酶解產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、脂肪的氧化分解所致[12]。動物蛋白復合酶和風味蛋白酶是多種酶的復合酶，除了內切蛋白酶和外切蛋白酶之外，還有風味酶的成分，所以其苦腥味較低，能夠有效地改善酶解產物的風味(圖1)。

圖1　不同酶解產物苦腥味評價

2.2不同酶解條件制得的魚肉蛋白酶解產物溶解性

圖2　不同酶解產物溶解性評價

由圖2可知，鱈魚魚肉蛋白酶酶解產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組復合酶解外，其余酶解產物均在中性條件下溶解性較好，這與他人的研究結果相似[1]。B組動物蛋白復合酶酶解產物其溶解性在pH 8.0較差，為93.6%；A組風味蛋白酶酶解產物在pH 4.0的溶解性較低，為96.3%；D組復合酶解產物在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物熱穩定性

蛋白質在加熱過程中，分子間的相互作用遭到破壞，蛋白質分子構象發生變化，疏水基團暴露，相互發生凝集，溶解性下降[13]。

蛋白質經水解之后，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組動物蛋白復合酶的酶解產物溶解性較其他3組較差。同一pH條件下不同酶酶解產物熱穩定性無顯著性差異(P<0.5)。

圖3　不同酶解產物熱穩定性評價

2.4不同酶酶解的魚肉蛋白酶解產物抗氧化性

由圖4可知，不同酶酶解產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組酶解產物亞鐵離子螯合力高達78.26%，風味蛋白酶較低，為22.82%；C組的復合酶解結果為72.16%；D組的復合酶解結果為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果相似，其清除強度均為B>C>D>A。

圖4　不同酶解產物抗氧化性評價

以上結果可能是因為用不同酶酶解得到的肽具有不同的氨基酸序列，而肽的氨基酸組成是影響肽抗氧化能力強弱的重要因素。DPPH·是脂溶性氧化劑，可能動物蛋白復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定性結果相符。

3結論

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

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(責任編輯李燕妮)

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