蒸煮条件对猪骨酶解的影响研究

左 勇，边名鸿，谢 晖，鞠 帅，李 杨，刘达玉

（1.四川理工学院生物工程学院，四川自贡643000；2.成都大学生物产业学院，四川成都610106）

蒸煮条件对猪骨酶解的影响研究

左 勇1，边名鸿1，谢 晖1，鞠 帅1，李 杨1，刘达玉2

（1.四川理工学院生物工程学院，四川自贡643000；2.成都大学生物产业学院，四川成都610106）

以新鲜猪骨为原料，通过蒸煮后进行酶解，探讨蒸煮的温度、时间和料液比对酶解效果的影响。在单因素的基础上，对蒸煮温度、时间、料液比3个因素进行正交实验，结果表明：蒸煮温度为100℃、时间为45min、料液比为1∶4条件下，酶解效果最好。

猪骨，TCA-NSI，苦味值，正交实验

畜骨中含有大量的蛋白质、脂质、矿物质等营养物质，是一种营养价值较高的肉类加工副产物[1]。用畜骨加工而成的骨泥，不但含人体可以利用的钙质，而且还含有大脑不可缺少的磷脂质、磷蛋白，具有防衰老作用的骨胶原和软骨素，以及降低血压的营养素等。在骨中，含有构成蛋白质的所有氨基酸，其中人体所必需的赖氨酸和蛋氨酸含量丰富，且18种氨基酸比例均衡，利于人体吸收，属于优质蛋白质[2]。我国是生猪生产大国，每年出栏的生猪数量居世界前列，但是对猪骨深加工的研究起步较晚。骨头食品的研究20世纪70、80年代才开始在世界上受到重视，骨类深加工食品的研究由丹麦、瑞典等发达国家首先研制成功，而后很快在东南亚各国、日本、美国、德国等国家得到推广，尤以日本发展最快。因骨类食品天然、绿色且环保，骨类食品逐步成为一种独特的新食源，在工业、医学、农业上也得以应用[3]。我国从上世纪80年代才开始引进丹麦、瑞典和日本等肉类加工发达国家的先进技术，经过近二十年的努力，我国在对各种畜骨的利用上也取得了一定的成就。本文不是将传统的鲜骨熬煮之后直接食用，因为这种简单加工，使鲜骨的很多营养成分并没有被人体吸收，造成很大的浪费。本研究拟采用高温高压蒸煮法将鲜骨蒸煮酥软，然后酶解，通过酶解可以得到多种对人体有保健作用的小肽。因蒸煮条件是否合适将对后阶段的酶解效果产生很大的影响，故掌握好蒸煮的温度、时间和料液比，不但使生产速度快，生产能力提高，而且高温高压蒸煮后加工的骨粉更容易酶解，骨粉酶解后的小肽更容易被人体吸收。因此，本研究成果对猪骨深加工产业化具有一定的指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜煮骨 购于自贡某超市；木瓜蛋白酶（50万活力单位/g） 北京奥博星生物技术有限责任公司。

SYQ-DSX-2808手提式不锈钢压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗机械厂；FOSS220全自动凯氏定氮仪 瑞典FOSS；LG10-2-4A高速离心机 北京医用离心机厂；SHZ-A水浴恒温振荡器 上海贺德实验设备厂。

1.2 实验方法

1.2.1 猪骨预处理 将超市买回的新鲜猪髋骨放入沸水中预煮1min，然后去除骨上的肉和油脂，然后用温水将猪骨洗净。

1.2.2 蒸煮 将预处理的新鲜猪髋骨通过手提式不锈钢压力蒸汽灭菌器，按照一定的蒸煮温度、蒸煮时间和料液比进行蒸煮，然后将其放入60℃干燥箱内，干燥12h，经粉碎后过120目筛，制成骨粉。

1.2.3 酶解 取1g制备好的骨粉，加蒸馏水25mL，水解pH为7，温度为50℃，加入木瓜蛋白酶0.021g，水解3h后，将温度升至85℃，10min，使酶失活，测TCA－NSI、酶解液的总氮及其苦味值。

1.3 分析方法

酶解液小肽：酶解液的三氯乙酸氮溶解指数（TCANSI）[1]；酶解液风味：酶解液苦味值的检测[1]。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果及分析

图1 蒸煮温度对骨粉酶解效果的影响Fig.1 Effect of temperature on enzymolysis of pig bones

2.1.1 蒸煮温度对骨粉酶解效果的影响 将预处理好的猪骨在料液比为1∶5，蒸煮温度分别为100、104、108、112、116、120℃条件下蒸煮50min，将制成的骨粉在相同条件下酶解，其酶解液的TCA－NSI及苦味值如图1所示。由图1可知，随着蒸煮温度的升高，TCA－NSI的值逐渐升高，到达104℃后又逐渐下降，而苦味值逐渐增加。可见，在温度较低时，随着温度的升高，酶解后的小肽量增加，原因在于随着蒸煮温度的升高，蛋白质更容易酶解，TCA－NSI逐渐升高。但当温度升高到一定值后，继续升高温度，在高温条件下，使部分蛋白质变性，造成蛋白质酶解效果不好，TCA－NSI逐渐降低，而苦味值却逐渐增加。根据TCA－NSI、苦味值综合考虑比较，温度为104℃时，酶解效果最好。

2.1.2 蒸煮时间对骨粉酶解效果的影响 将预处理好的猪骨在温度为104℃，料液比为1∶5的条件下，分别在35、40、45、50、55、60、65min时间条件下进行蒸煮，将制成的骨粉在相同条件下酶解，其酶解液的TCANSI及其苦味值，其TCA－NSI及苦味值如图2所示。

图2 蒸煮时间对骨粉酶解效果的影响Fig.2 Effect of time on enzymolysis of pig bones

由图2可知，随着蒸煮时间的增加，TCA－NSI逐渐升高，但到达50min后，TCA－NSI的值逐渐减少，其苦味值逐渐增高。原因在于随着蒸煮时间的增加，酶解后的小肽增加，TCA－NSI逐渐升高。但是随着蒸煮时间的逐渐增加，酶解小肽发生改变，可能是随着蒸煮时间的增加，蛋白质的结构发生改变，从而使酶解的效果发生改变，所以TCA－NSI逐渐降低，而苦味值逐渐趋于恒定。根据TCA－NSI、苦味值综合考虑比较，蒸煮时间45min时的酶解效果最好。

2.1.3 料液比对骨粉酶解效果的影响 将预处理好的猪骨在温度为104℃，分别在1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7的料液比条件蒸煮50min，将制成的骨粉在相同条件下酶解，其酶解液的TCA－NSI及苦味值如图3所示。

图3 料液比对骨粉酶解效果的影响Fig.3 Effect of solid－liquid ratio on enzymolysis of pig bones

由图3可知，随着料液比的增加，TCA－NSI的值逐渐增加，当其增加到1∶6时，TCA－NSI的值又逐渐减小，苦味值也随着料液比的增加而增加，到达1∶6时，苦味值逐渐减小。因为，随着料液比的增加，酶解效果逐渐增强，TCA－NSI和苦味值逐渐增加。但是，当料液比到达一定的值时，酶解时的底物浓度逐渐减少，使酶解效果逐渐减小，所以TCA－NSI和苦味值逐渐降低。根据TCA－NSI、苦味值综合考虑比较，料液比1∶4时的酶解效果最好。

2.2 正交实验结果

2.2.1 正交实验优化最佳工艺条件 在单因素的基础上，选取蒸煮温度、蒸煮时间和料液比三个因素，以酶解液的TCA－NSI值为指标，设计正交实验，因素水平见表1。

表1 正交实验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

2.2.2 正交实验结果 结果见表2。由表2可知，煮骨的最佳工艺条件为A1B1C1，即蒸煮温度为100℃，蒸煮时间为45min，蒸煮的料液比为1∶4。影响因素主次为B＞A＞C，即蒸煮时间＞蒸煮温度＞蒸煮料液比。

2.2.3 方差分析结果 结果见表3。由方差分析表可以看出，A、B因素对TCA－NSI的影响较大，而C因素对其影响较小。即蒸煮温度和蒸煮时间对TCA－NSI的影响较大，而料液比影响较小。在最佳工艺条件下，经测定，酶解液的苦味值为5。

表2 正交实验结果表Table 2 Results of orthogonal experiment

表3 正交实验方差分析表Table 3 Variance analysis of orthogonal experiment

3 结论

根据单因素实验结果，最佳蒸煮温度为104℃，最佳蒸煮时间为45min，最佳的料液比为1∶4。在单因素的基础上，设计正交实验，得出最佳工艺条件为蒸煮温度为100℃，蒸煮时间为45min，蒸煮的料液比为1∶4。

由于苦味值可以通过后续的发酵等方法去除，所以本实验分析中只对TCA-NSI的影响作为正交数据分析，而将在后续实验中进一步研究降低苦味值的方法。

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Effect of cooking process on the enzymolysis of pig bone

ZUO Yong1，BIAN Ming-hong1，XIE Hui1，JU Shuai1，LI Yang1，LIU Da-yu2
（1.College of Bioengineering，Sichuan University of Science and Engineering，Zigong 643000，China；2.Key Laboratory of Meat Processing of Sichuan Province，Chengdu University，Chengdu 610106，China）

Using fresh pig bones as the raw material，with the method of cooking pork rips before enzymolysis，the influence of different temperature，time and solid-liquid ratio on enzymolysis was investigated.Orthogonal experiments were adopted to analyze the effect of each factor in temperature，time and solid-liquid ratio according to single factor experiment.Optimum cooking conditions were determined as follows：temperature 100℃，time 45min，solid-liquid ratio 1∶4.

pork bone；TCA-NSI；bitterness；orthogonal experiments

TS251.1

A

1002-0306（2012）01-0180-03

2011－01－18

左勇（1972-），男，硕士，副教授，主要从事生物工程方面的研究。

肉类加工四川省重点实验室项目（10 R07）。