食品科學(xué)與工程畢業(yè)論文花蟹殘肉酶解工藝研究

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　花蟹殘肉酶解工藝研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 食品科學(xué)與工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b></p>

3、<p>　　1 引言- 3 -</p><p>　　1.1 概述- 3 -</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn)材料、主要試劑與儀器- 4 -</p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)材料- 4 -</p><p>　　2.2 主要試劑- 4 -</p><p>　　2.3 主要儀器- 5 -</p>

4、;<p>　　3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟- 5 -</p><p>　　3.1 花蟹基本組成成分測(cè)定- 5 -</p><p>　　3.2 酶解法水解花蟹肉的工藝流程- 6 -</p><p>　　3.2.1酶解處理- 6 -</p><p>　　3.2.2滅酶處理- 6 -</p><p>　　3.2

5、.3氨基態(tài)氮的計(jì)算- 6 -</p><p>　　3.2.4總氮含量的測(cè)定- 6 -</p><p>　　3.2.5水解度的計(jì)算公式- 7 -</p><p>　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果- 7 -</p><p>　　4.1 花蟹基本組成成分測(cè)定- 7 -</p><p>　　4.2 酶的篩選- 7 -</p&

6、gt;<p>　　4.3 酶解最佳工藝研究- 8 -</p><p>　　4.3.1 中性蛋白酶的水解過(guò)程- 8 -</p><p>　　4.3.2 酶濃度對(duì)水解效果的影響- 8 -</p><p>　　4.3.3 pH值對(duì)水解效果的影響- 9 -</p><p>　　4.3.4反應(yīng)體系溫度對(duì)水解效果的影響- 10 -

7、</p><p>　　4.3.5固液比對(duì)水解效果的影響- 10 -</p><p>　　4.3.6原料破碎情況對(duì)水解效果的影響- 11 -</p><p>　　4.3.7中性蛋白酶酶解工藝的正交試驗(yàn)- 11 -</p><p>　　4.3.8正交試驗(yàn)分析- 12 -</p><p>　　4.3.9驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)-

8、13 -</p><p>　　5 結(jié)論- 13 -</p><p>　　5.1確定酶種- 13 -</p><p>　　5.2 確定中性蛋白酶水解的最佳工藝參數(shù)- 13 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 13 -</p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　[摘要

9、]花蟹是一種重要的海洋水產(chǎn)資源，其廣泛分布于舟山群島附近海域。花蟹味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，含有豐富的蛋白質(zhì)、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，還有10多種游離氨基酸，其中精氨酸、組氨酸、谷氨酸含量較高，對(duì)身體有很好的滋補(bǔ)作用。本文以水解液中的氨基氮含量和水解度為指標(biāo)，比較了木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶各在其最適條件下對(duì)花蟹肉的水解效果。結(jié)果表明：中性蛋白酶較適合用于水解花蟹肉。通過(guò)正交試驗(yàn)探討了中性蛋白酶的水解溫度、水解時(shí)間、加酶量、pH值及固液

10、比等條件對(duì)花蟹肉水解效果的影響規(guī)律，并以氨基氮含量和水解度為指標(biāo)，確定其酶解最佳工藝參數(shù)為：pH值7，加酶量1%，水解溫度50℃，固液比（W/V）1：2.5，水解時(shí)間4h，所得水解液的總氨基氮含量為264.18mg/ml，水解度為59.01%。本文對(duì)花蟹酶解工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)，大幅度地提升了花蟹的附加值，為更加有效地利用花蟹資源以及更好地開(kāi)發(fā)利用花蟹水解液制備副產(chǎn)品提供參考依據(jù)。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]花蟹

11、；中性蛋白酶；水解；工藝</p><p>　　[Abstract] Crab is an important marine aquatic resources, which are widely distributed in the waters around Zhoushan Islands. Crab color flavor the United States, nutritious, rich in pr

12、otein, trace elements and other nutrients, there are 10 kinds of free amino acids, including glutamic acid, arginine, histidine and other content are more good on the body tonic effect. In this paper, hydrolysis of the a

13、mino nitrogen content and degree of hydrolysis as the index, compared papain, neutral protease </p><p>　　[Key words] Crab; Neutral proteinase; Hydrolysis;Optimal parameters</p><p><b>　　1 引

14、言</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　花蟹（遠(yuǎn)海梭子蟹），廣泛分布于舟山群島附近海域。花蟹味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，含有豐富的蛋白質(zhì)、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，還有10多種游離氨基酸，其中晶氨酸、組氨酸、谷氨酸等含量較高，對(duì)身體有很好的滋補(bǔ)作用。</p><p>　　中醫(yī)認(rèn)為，花蟹有養(yǎng)筋活血、補(bǔ)骨添

15、髓、清熱解毒、通經(jīng)絡(luò)、滋肝陰的功效。對(duì)于黃疸、損傷、瘀血、腰腿酸痛和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病有一定的食療效果。根據(jù)古籍記載，花蟹適用于跌打損傷、傷筋斷骨、淤血腫痛的治療。此外，油漆過(guò)敏或因漆中毒而生瘡，可將活蟹搗汁敷用。</p><p>　　花蟹可食用部分每100克含蛋白質(zhì)14.6克，脂肪1.6克，磷262毫克，鈣228毫克，鐵0.9毫克，維生素a2微克，以及鎂、錳、銅、硒、鉀、鈉、維生素b1、維生素b2、維生素e、尼

16、克酸等多種維生素和微量元素?？晒┧幱?，性寒、味咸，有小毒，入肝經(jīng)，具有續(xù)筋接骨、利尿消腫、通經(jīng)絡(luò)、解漆毒、散瘀血、滋補(bǔ)等功能。其肉、卵巢、肝臟均可食用。蟹黃為高級(jí)的調(diào)味品和滋補(bǔ)品。</p><p>　　水解動(dòng)物蛋白（HAP）是以水產(chǎn)動(dòng)物或畜禽為原料經(jīng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或酶水解工藝制得的產(chǎn)品，能夠較好地保持動(dòng)物原料的固有風(fēng)味特點(diǎn)，因此，問(wèn)世20余年來(lái)得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。日本每年使用水解動(dòng)物蛋白約1萬(wàn)噸[1]，主要應(yīng)

17、用于菜肴的烹制。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)方便食品和高檔調(diào)味品需求量大幅度上升，對(duì)HAP的需求量隨之增加。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿水解法由于條件過(guò)于劇烈而漸漸被淘汰?，F(xiàn)在較多采用酶解法，因?yàn)槠渚哂蟹磻?yīng)條件溫和、水解效率高等優(yōu)點(diǎn)，在HAP 的生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　我國(guó)的蟹類(lèi)資源豐富，對(duì)蟹的主要加工是取集其胸殼下及大螯中的大塊蟹肉加工蟹肉罐頭，也有的加工成蟹油、蟹醬、蟹黃醬、和蟹香調(diào)味料等產(chǎn)品[2]。在蟹加工的同時(shí)

18、，難免會(huì)產(chǎn)生大量下腳料(包括大量蟹殼及蟹的小腳) ，其中蟹殼和蟹腳上殘留的蟹肉(以小腿的肉為主) ，其蛋白質(zhì)、脂肪、水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為18.66 %、2.33 %、78.34 %[3]，若不對(duì)這些殘留的蟹肉進(jìn)行再利用，是對(duì)蛋白質(zhì)資源的一種的極大浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)污染環(huán)境。</p><p>　　蟹殼中的殘肉去除，有物理法和微生物法[2,4]。本文利用酶解法對(duì)殘留在蟹腿中的殘肉進(jìn)行水解，研究酶解條件對(duì)水解效果的影響作用

19、，確定酶解的最佳工藝參數(shù)，為以后的工藝研究及生產(chǎn)實(shí)踐提供基礎(chǔ)。</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn)材料、主要試劑與儀器</p><p><b>　　2.1 實(shí)驗(yàn)材料</b></p><p>　　原料花蟹購(gòu)于舟山北門(mén)菜場(chǎng)； </p><p><b>　　2.2 主要試劑</b></p><

20、;p>　　試劑（規(guī)格） 廠(chǎng)家</p><p>　　木瓜蛋白酶 上海源聚科技生物有限公司</p><p>　　中性蛋白酶 上海源聚科技生物有限公司</p><p>　　風(fēng)味

21、蛋白酶 上海源聚科技生物有限公司</p><p>　　濃硫酸（分析純A.R） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p>　　氫氧化鈉（分析純A.R） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p>　　硼酸（分析純A.R）

22、 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p>　　鹽酸（分析純A.R） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p>　　石油醚（分析純A.R） 中國(guó)醫(yī)藥（集團(tuán)）上?；瘜W(xué)試劑公</p><p>　　甲醛（分析純A.R）

23、 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p>　　無(wú)水乙醇（分析純A.R） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p>　　酚酞（分析純A.R） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p><b>　　2.3 主要儀器</b>

24、</p><p>　　儀器名稱(chēng) 型號(hào) 廠(chǎng)家</p><p>　　凱氏燒瓶 ------ ------</p><p>　　凱氏蒸餾器 ------ ------</p><p>　　

25、電子天平 EL303 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司</p><p>　　超純水器 UPWS-Ⅱ-20T 杭州永潔達(dá)凈化科技有限公司</p><p>　　電熱鼓風(fēng)干燥箱 GZX-9420MBE 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠(chǎng)</p><p>　　數(shù)控消化爐

26、 KDN-04C 上海新嘉電子有限公司</p><p>　　數(shù)顯恒溫水浴鍋 HH-4 國(guó)華電器有限公司</p><p>　　高溫箱形電爐 SX-4-10 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司</p><p>　　電阻爐溫度控制器 KSW-40-11

27、上海迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠(chǎng)</p><p><b>　　3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟</b></p><p>　　3.1 花蟹基本組成成分測(cè)定</p><p>　　水分測(cè)定采用常壓 105℃ 直接干燥法[5]：精確稱(chēng)取蟹肉2～10g，置于已干燥、冷卻和稱(chēng)重的有蓋稱(chēng)量瓶中，移入100～105℃烘箱內(nèi)，開(kāi)蓋干燥2～3h后取出，加蓋，置干燥器中冷卻0.5h，

28、稱(chēng)重，再烘干1h，冷卻、稱(chēng)重，重復(fù)此操作直至恒重，即前后兩次質(zhì)量差不超過(guò)2mg。</p><p>　　灰分測(cè)定采用高溫爐550℃灼燒法[5]：將花蟹肉制備成均勻的試樣，準(zhǔn)確稱(chēng)取適量試樣于已知重量的坩堝中，置烘箱中干燥，進(jìn)行炭化，再將坩堝移入高溫爐灼燒至灰中無(wú)碳粒存在。打開(kāi)爐門(mén)，將坩堝移至爐口處冷卻至200℃左右，移入干燥器中冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱(chēng)重，再灼燒、冷卻、稱(chēng)重，直至達(dá)到恒重。</p><p

29、>　　粗脂肪測(cè)定采用索氏抽提法[5]：精密稱(chēng)取2～5g樣品，必要時(shí)伴以海砂，全部移入濾紙筒內(nèi)。將濾紙筒放入脂肪抽提器的抽提筒內(nèi)，連接已干燥至恒重的接收瓶，由抽提器冷凝管上端加入無(wú)水乙醚至瓶?jī)?nèi)容積的2/3處，于水浴上加熱，使乙醚不斷回流提取，一般抽提6～12h。取下接受瓶，回收乙醚，待接受瓶?jī)?nèi)乙醚剩1～2ml時(shí)在水浴上蒸干，再于95～105℃干燥2min，放干燥器內(nèi)冷卻0.5h至室溫后稱(chēng)量。</p><p>

30、　　粗蛋白測(cè)定采用微量凱氏定氮法[5]：稱(chēng)取均勻樣品1g左右，放于開(kāi)始燒瓶?jī)?nèi)。在凱氏燒瓶?jī)?nèi)加入表玻璃珠二粒，硫酸鉀2g，10%硫酸銅2ml，濃硫酸20ml，瓶口加一小漏斗在煤氣燈上隔石棉網(wǎng)直接加熱，經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)凱氏燒瓶，防止溶液起泡外濺。待樣品中泡沫消失后可加大火力，燒至溶液藍(lán)色透明，待冷卻后取下。之后用蒸餾水稀釋至250ml容量瓶中，取5ml置于凱氏蒸餾器內(nèi)蒸餾，直至硼酸液沖紅色變成黃綠色，再加熱蒸餾5min，之后用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定硼酸吸

31、收液至粉紅色為止，記錄用量。</p><p>　　3.2 酶解法水解花蟹肉的工藝流程</p><p>　　原料→解凍→組織搗碎→加水→調(diào)水溫→調(diào)pH→加酶→保溫酶解→滅酶→冷卻→過(guò)濾分離→花蟹水解液</p><p><b>　　3.2.1酶解處理</b></p><p>　　原料花蟹經(jīng)前期處理后，組織搗碎，加入一定量水混

32、勻。在前期確定最佳酶種步驟中，利用風(fēng)味蛋白酶、中性蛋白酶和木瓜蛋白酶分別對(duì)花蟹進(jìn)行水解，并控制各種酶的最適溫度、pH等反應(yīng)條件進(jìn)行酶解，期間不斷用玻璃棒攪拌。</p><p>　　表1蛋白酶的相關(guān)參數(shù)表</p><p><b>　　3.2.2滅酶處理</b></p><p>　　酶解結(jié)束后，立即將水解液放入沸水浴中10min加熱滅酶活，冷卻后過(guò)

33、濾分離得到水解液，冷藏保存。</p><p>　　3.2.3氨基態(tài)氮的計(jì)算</p><p>　　取5.0ml花蟹肉水解液，定容至100ml。取3個(gè)25 ml的錐形瓶，編號(hào)。向1、2號(hào)瓶?jī)?nèi)各加入定容后的水解液10ml和水25ml，混勻。向3號(hào)瓶?jī)?nèi)加入35 ml水。然后向三個(gè)瓶中各加入5滴酚酞指示劑，混勻后各加10 ml甲醛溶液再混勻，分別用0.02mol/L標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定至溶液顯微紅色

34、。</p><p>　　重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)兩次，記錄每次每瓶消耗的標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的毫升數(shù)。取平均值，計(jì)算水解液中含有氨基氮的毫克數(shù)。</p><p><b>　　氨基氮計(jì)算：</b></p><p>　　公式中V未為滴定待測(cè)液耗用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的平均毫升數(shù)。V對(duì)為滴定對(duì)照液（3號(hào)瓶）耗用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的平均毫升數(shù)。NNaOH為標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的

35、摩爾濃度。</p><p>　　3.2.4總氮含量的測(cè)定</p><p>　　采用微量凱氏定氮法[5]。</p><p>　　3.2.5水解度的計(jì)算公式[6]</p><p>　　水解度=水解液中的總氨基氮含量/水解液中的總氮量×100%</p><p><b>　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果</b>

36、</p><p>　　4.1 花蟹基本組成成分測(cè)定</p><p>　　表1 花蟹基本組成成分</p><p>　　從表1的數(shù)據(jù)可以看出，花蟹肉中水分含量較高，占74.53%左右，粗蛋白含量次之，占16.5%，灰分與粗脂肪的含量相差無(wú)幾，分別為2.28%和2.43%。</p><p><b>　　4.2 酶的篩選</b>

37、</p><p>　　蛋白酶是催化肽鏈斷裂的一群酶類(lèi)，種類(lèi)很多。蛋白酶在酶的作用下，被水解為肽類(lèi)、胨及氨基酸，不同的酶具有不同的選擇性和酶位切點(diǎn)[7]。對(duì)于蟹肉的酶解，不同類(lèi)型的蛋白酶水解效果差別很大，各類(lèi)蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)底物有不同的作用位點(diǎn)和水解方式[8-10]。本研究分別選用風(fēng)味酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶對(duì)蟹肉進(jìn)行水解，以水解液的水解度為指標(biāo)，探討不同蛋白酶對(duì)花蟹肉的水解效果。為便于比較，控制加酶量、固液比、水

38、解時(shí)間均相同，pH值和溫度根據(jù)酶性質(zhì)而不同。</p><p>　　根據(jù)上述水解條件進(jìn)行水解實(shí)驗(yàn)，各蛋白酶的水解過(guò)程(以連續(xù)時(shí)間內(nèi)水解液的氨基氮含量及水解度為指標(biāo)) 見(jiàn)圖1。</p><p>　　圖1 蛋白酶對(duì)花蟹肉的水解效果</p><p>　　從圖1可以看出，在酶量相同、各種蛋白酶分別在各自最佳溫度、pH，作用時(shí)間相同的情況下，水解效果各不相同。木瓜蛋白酶水解能力

39、較低，中性蛋白酶與風(fēng)味蛋白酶水解效果相差不大。其中中性蛋白酶水解時(shí)，水解液的氨基氮含量及水解度均為最高，可見(jiàn)中性蛋白酶的水解效果最好，酶解徹底。</p><p>　　從水解液的外觀(guān)比較，木瓜蛋白酶的水解液中肉糜較多、較大，中心蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶的水解液中肉末較細(xì)碎，水解液的顏色均略顯黃色，每種酶在作用四小時(shí)后蟹肉與殼基本上都已經(jīng)分離。</p><p>　　就水解液的口感而言，三種酶的水解液

40、都略有腥味。其中中性蛋白酶水解液的風(fēng)味較其它蛋白酶水解液的好，蟹香味濃郁，但稍帶苦味。</p><p>　　綜合以上結(jié)果認(rèn)為，對(duì)于酶水解蟹肉來(lái)說(shuō)，中性蛋白酶較適宜，本文將其做為實(shí)驗(yàn)用酶進(jìn)行下一步水解條件的研究。</p><p>　　4.3 酶解最佳工藝研究</p><p>　　4.3.1 中性蛋白酶的水解過(guò)程</p><p>　　將木瓜蛋白酶

41、在pH7 、50 ℃下,以固液比1∶3、酶用量1% 對(duì)蟹腿肉水解6h，記錄每小時(shí)內(nèi)水解率的變化，進(jìn)而表示中性蛋白酶的水解過(guò)程。結(jié)果如圖2所示。</p><p>　　圖2 中性蛋白酶的水解過(guò)程</p><p>　　由圖2可知，中性蛋白酶在初期的1 h內(nèi)，水解反應(yīng)迅速，水解率達(dá)到48.50左右。而后，水解率略有增加，但在2 h后，水解度無(wú)明顯變化，圖中曲線(xiàn)趨于水平，可知水解反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。這

42、可能是水解度較高時(shí)，存在產(chǎn)物抑制因子，即在較高水解度時(shí)形成的水解產(chǎn)物能夠抑制反應(yīng)的進(jìn)行[11]。因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)在花蟹肉水解過(guò)程中，底物濃度較高，在任何時(shí)刻底物達(dá)到飽和；既然水解反應(yīng)是底物始終飽和，那么水解度曲線(xiàn)形狀就不可能解釋為底物耗盡，我們就能排除酶失活的可能性，因?yàn)槿粼谒庖褐屑尤胄迈r底物，水解反應(yīng)的速率就會(huì)迅速增加[12]。因此選擇以后的酶解時(shí)間為4 h。</p><p>　　4.3.2 酶濃度對(duì)水解效果的影響

43、</p><p>　　試驗(yàn)固定酶解溫度50℃，固液比1∶3，水解時(shí)間4h，pH為7考察不同加酶量對(duì)花蟹水解效果的影響。其結(jié)果如圖3所示。</p><p>　　圖3 加酶量對(duì)水解效果的影響</p><p>　　在底物濃度過(guò)量的情況下，隨著蛋白酶用量的增加，蛋白質(zhì)的水解度也隨著增加[13]。</p><p>　　在通常條件下，酶的用量多，酶解反應(yīng)

44、快，水解程度也越徹底。在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，隨著酶用量的增加，雖然蛋白質(zhì)的水解率和產(chǎn)品的得率都增加，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生苦味。盧東海研究牡蠣酶解試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)[14]，酶用量為600U/g 以下，水解率為55.1%時(shí)，人的味覺(jué)不能辨別出苦味；酶用量為800U/g，水解率為62%時(shí)，人的味覺(jué)難以辨別出苦味；酶用量為1000U/g，水解率為64%時(shí)，人的味覺(jué)可以比較明顯辨別出苦味。</p><p>　　Umetsu[15]指出，隨

45、著酶用量的增加，會(huì)使產(chǎn)品中分子量八百左右的肽比例上升，這種肽多具苦味?？辔杜c水解產(chǎn)物中的疏水性氨基酸在肽鏈中的位置及含量有關(guān)。當(dāng)疏水性氨基酸位于肽鏈末端位置，表現(xiàn)出苦味最大。酶水解蛋白質(zhì)破壞了原有蛋白結(jié)構(gòu)，使原來(lái)隱藏于分子內(nèi)部的疏水性氨基酸如亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸等露于分子表面，因而幾種酶的水解產(chǎn)物都有不同程度的苦味產(chǎn)生。故實(shí)際酶用量控制在1%即可，本實(shí)驗(yàn)就取加酶量為1%。</p><p>　　4.3.3 p

46、H值對(duì)水解效果的影響</p><p>　　試驗(yàn)固定酶解溫度50℃，固液比1∶3，水解時(shí)間4h，加酶量1%，比較不同pH值時(shí)中性蛋白酶水解的效果，其結(jié)果如圖4所示。</p><p>　　圖4 pH值對(duì)水解效果的影響</p><p>　　中性蛋白酶對(duì)于不同的底物，其最適pH并不相同，一般在5～7 之間。在本研究中，蟹肉在pH為7的緩沖液中的水解率最高，其次依次為pH6

47、、5、4、8。但這并不說(shuō)明以蟹肉為底物時(shí)，中性蛋白酶的最適pH 即為7。這是因?yàn)榛ㄐ啡獗旧沓蕢A性，用蒸餾水以1∶3的比例浸泡蟹肉4 h 后，浸泡液的pH 值為7.2 左右[16]。因此，中性蛋白酶在以蟹肉為底物時(shí)的最適pH 為7.0～7.2 左右。但為了方便加工，本文仍以緩沖液的實(shí)際pH來(lái)表示。</p><p>　　4.3.4反應(yīng)體系溫度對(duì)水解效果的影響</p><p>　　中性蛋白酶的最

48、適溫度一般在40～60 ℃之間，隨底物的不同而有所不同。而以蟹腿肉為底物時(shí)，將中性蛋白酶在固液比1：3，pH為7，加酶量1%，分別在30℃、40℃、50℃和60℃條件下對(duì)蟹肉進(jìn)行水解。其結(jié)果如圖5所示。</p><p>　　圖5 水解溫度對(duì)水解效果的影響</p><p>　　由圖5可知，中性蛋白酶對(duì)蟹肉水解的最適溫度為50℃，此時(shí)酶解速率最快，水解率最大。</p><p

49、>　　4.3.5固液比對(duì)水解效果的影響</p><p>　　木瓜蛋白酶水解蟹腿肉蛋白必須在水溶液中進(jìn)行，本文研究了花蟹在不同固液比下水解時(shí)水解液的水解度及外在現(xiàn)象，其結(jié)果如圖6及表5所示。</p><p>　　有圖6表5可知，在固液比為1∶1.5、1∶2、1∶2.5 時(shí)，酶解液的水解率隨固液比的增加而增加。這可能是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的底物--蟹肉存于蟹殼內(nèi)部，需要水分進(jìn)入接觸進(jìn)而達(dá)到水解的目

50、的。但由圖6可見(jiàn)，在固液比達(dá)到1∶3 后，中性蛋白酶的水解度反而下降了，據(jù)分析，這可能是由于加水量過(guò)多，使得中性蛋白酶的濃度降低，導(dǎo)致酶的水解度下降。并且，在生產(chǎn)后期的濃縮、干燥階段，由于水分含量高，生產(chǎn)負(fù)荷加大，能量耗費(fèi)也加大。因此選擇固液比1∶2.5 為宜。</p><p>　　圖6 中性蛋白酶在不同底物濃度下酶解效果比較</p><p>　　表5 中性蛋白酶在不同底物濃度下酶解液外觀(guān)

51、比較</p><p>　　4.3.6原料破碎情況對(duì)水解效果的影響</p><p>　　花蟹肉用組織搗碎機(jī)搗碎的程度對(duì)酶解有直接的影響[17]，搗的越碎，水解越充分。在pH為7，60℃，固液比為1：2.5，加酶量1%，水解4h的條件下，對(duì)搗碎程度不同的蟹肉進(jìn)行酶解，結(jié)果見(jiàn)表6。</p><p>　　表6 原料搗碎情況對(duì)水解效果的比較</p><p&

52、gt;　　由表可見(jiàn)，在同樣條件下水解，呈糜狀的花蟹肉水解液均勻，粘稠，而且氨基氮含量高，可見(jiàn)水解充分。</p><p>　　4.3.7中性蛋白酶酶解工藝的正交試驗(yàn)</p><p>　　由上述pH實(shí)驗(yàn)可知，中性蛋白酶在pH值7.0時(shí)水解花蟹肉的效果最好，由于花蟹肉漿的pH值為7.2左右，為便于操作，即采用花蟹肉的原始pH值為水解最適pH值。選擇中性蛋白酶作用的水解溫度、加酶量、固液比和水解時(shí)

53、間為試驗(yàn)因素，進(jìn)行四因素三水平的正交試驗(yàn)，因素和水平的設(shè)計(jì)見(jiàn)表7，按L9（34）正交表討論中性蛋白酶水解的優(yōu)化工藝參數(shù)，以花蟹肉水解液的水解度為酶解指標(biāo)。</p><p>　　表7 中性蛋白酶水解試驗(yàn)因素和水平表</p><p>　　表8 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析表</p><p>　　表9 正交實(shí)驗(yàn)方差分析</p><p><b>　　

54、注：α=0.05</b></p><p>　　4.3.8正交試驗(yàn)分析</p><p>　　由表8和表9可知，對(duì)花蟹肉酶解水解度影響的主次因素為：水解溫度>加酶量>水解時(shí)間>固液比。其中水解溫度和加酶量具有顯著性影響，水解時(shí)間（3h~5h）與固液比對(duì)花蟹肉酶解影響均不顯著，特別是固液比，對(duì)酶解過(guò)程的影響微乎其微，可忽略不計(jì)。以水解度為指標(biāo)，正交試驗(yàn)的最佳反應(yīng)組合

55、為A2B2C3D2，所得水解液的總氨基氮含量為271.03mg/ml，水解度為60.54%。但考慮到水解液風(fēng)味問(wèn)題，根據(jù)Umetsu[11]研究并結(jié)合本文“4.3.2 酶濃度對(duì)水解效果的影響”的研究，選取加酶量1%為最適條件，故本實(shí)驗(yàn)正交試驗(yàn)的最佳工藝組合為A2B2C1D2，所得水解液的總氨基氮含量為264.18mg/ml，水解度為59.01%。 </p><p><b>　　4.3.9驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)<

56、;/b></p><p>　　根據(jù)花蟹肉酶解的最佳工藝參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，得到水解液平均總氨基氮含量為260.45mg/ml，水解度為59.53%。所以通過(guò)正交試驗(yàn)得到的最佳工藝參數(shù)具有一定的科學(xué)性、可靠性。</p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p><b>　　5.1確定酶種</b>

57、</p><p>　　選用木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶3種蛋白酶，以花蟹肉水解液的氨基氮含量及水解度為指標(biāo)，在其各自最適溫度和pH值條件下對(duì)花蟹肉進(jìn)行酶解試驗(yàn)。結(jié)果表明，中性蛋白酶水解液中不論氨基氮含量還是水解度都較其它兩種酶解液高，選擇中性蛋白酶為適用于花蟹肉水解的蛋白酶。</p><p>　　5.2 確定中性蛋白酶水解的最佳工藝參數(shù)</p><p>　　通

58、過(guò)正交試驗(yàn)探討了中性蛋白酶的水解溫度、水解時(shí)間、加酶量、pH值及固液比對(duì)花蟹肉水解效果的影響規(guī)律，并以氨基氮含量和水解度為指標(biāo)，確定其酶解最佳工藝參數(shù)為：pH值7，加酶量1%，水解溫度50℃，固液比（W/V）1：2.5，水解時(shí)間4h，所得水解液的總氨基氮含量為264.18mg/ml,水解度為59.01%。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

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