2種蛋白酶酶解肉類效果的對比分析

羅龍娟，楊億芝，歐碧儀，顏興和，陳鍛成

（廣州裕立寶生物科技有限公司研發部，廣東廣州510663）

2種蛋白酶酶解肉類效果的對比分析

羅龍娟，楊億芝，歐碧儀，顏興和，陳鍛成*

（廣州裕立寶生物科技有限公司研發部，廣東廣州510663）

采用2種蛋白酶對豬肉、雞肉和牛肉進行酶解，2種酶酶解3種底物所得酶解液在氨基酸態氮、總氮和固形物上存在一定的差距，其中，蛋白酶H2豬肉、雞肉和牛肉酶解液的氨基酸態氮含量分別比蛋白酶H1高4.09%、2.02%和8.40%。H2豬肉和雞肉酶解液總氮含量分別比H1高4.27%和1.46%。H2酶解豬肉、雞肉和牛肉的固形物含量分別比H1高2.67%、0.99%和5.76%。H2的酶解效果較好，2種酶均對雞肉的酶解效果好。H1酶解液的美拉德反應產物風味好于H1酶解液。

蛋白酶；美拉德反應；風味

肉味香精是一系列具有動物肉類制品香味的食用香精的總稱，主要用于方便面調料、雞精、罐頭、熏肉、醬肉、香腸、火腿腸、香辣醬等食品以及動物飼料和寵物食品[1-2]。目前，肉類香精的生產方法主要是以下幾種：（1）直接將肉煮熟，然后將湯汁濃縮或烘干磨碎[3]。這種肉類香精的優點是原汁原味、仿真性強，缺點是濃度較低、成本較高。（2）通過單體香料的調和來生產肉類香精，然而由于各種熟肉香型的特征十分復雜，這些調和的肉類香精仿真度較差[4]。（3）利用Maillard反應來制備肉味香精，仿真度高，且易控制[5-6]。目前，第3種方法應用最為廣泛，Maillard反應中的氨基酸源也由單純的氨基酸延伸到植物水解蛋白（hydrolyzed vegetable protein，HVP）、動物水解蛋白（hydrolyzed animal protein，HAP）和酵母抽提物等。氨基酸源的品質在一定程度上決定了肉類香精的品質。HVP和HAP的制備方法有水提法、酸水解法和酶解法。然而水提法效率低，酸水解法容易產生氯丙醇等有害物質，而酶解法以其環保、安全、高效等優點被廣泛的應用[7]。王淑慧[8]利用鴨骨架酶解物，建立Maillard反應模型，制備了脂肪氧化型的鴨肉香精。魯珍[9]利用蠶蛹酶解超濾蛋白進行Maillard反應制備呈味基料。本實驗通過研究2種蛋白酶酶解液氨基酸態氮、總氮、固形物以及美拉德反應的風味差異，來篩選適合肉類水解的酶，以期為肉類香精的生產提供一定的數據支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬肉、雞肉、牛肉購于廣州市某超市；蛋白酶制劑H1和H2（肉類蛋白水解復配酶，復配酶來源和比例存在一定差別）：廣州裕立寶生物科技有限公司；酪蛋白：美國Sigma公司；硫胺素、甲醛、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸等（分析純）：廣州試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

UV759S紫外-可見分光光度計：上海精科儀器有限公司；AB104-L電子天平：梅特勒-托利有限公司；KDN-08B凱氏定氮儀：上海新嘉電子有限公司；TIM-840電位滴定儀：法國雷迪美特公司；101-1A型鼓風電熱恒溫干燥箱：上海滬越實驗儀器有限公司；DZKW-D-1電熱恒溫水浴鍋：北京永光明醫療儀器廠；YX280A手提式不銹鋼滅菌鍋：上海三申醫療器械有限公司；MGJ-090絞肉機：佛山市順德區名健電器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 檢測方法

蛋白酶酶活定義：1 g固體酶粉（1 m L液體酶），在40℃（酸性pH=3.0、中性pH=7.5、堿性pH=10.5）條件下，1 m in水解酪素產生1 μg酪氨酸為一個酶活力單位（U）。木瓜蛋白酶酶活定義[10]：在37℃條件下，1 min水解酪蛋白生成1 μg酪氨酸所需的木瓜蛋白酶的量為一個酶活力單位（U）。

蛋白酶活檢測方法[11]：參照GB/T 23527—2009《蛋白酶制劑》；水分檢測方法[12]：參照GB 5009.3—2010《食品中水分測定》；氨基酸態氮和總氮檢測方法[13-14]：參照GB/T 5009.39—2003《醬油衛生標準的分析方法》。

美拉德反應后的風味評價[15-16]：實驗人員為經過感官培訓的6名男女（20～28歲）。分別評價美拉德反應產物的苦味、澀味、鮮味、肉味、香氣和口感。按表1進行評分。每個指標總分5分，滿分30分。

表1 美拉德反應產物感官評價評分標準Table 1 Sensory evaluation standards of Maillard reaction products

1.3.2 酶解工藝流程

將肉切塊、攪碎→分別稱取50 g肉碎→1∶1加水，按各添加量進行加酶→55℃水解2 h→沸水浴10 m in滅酶→放至常溫→過濾→檢測相關指標

1.3.3 美拉德反應工藝[17-18]

分別稱取豬肉、雞肉和牛肉酶解物50 g，添加2%木糖、2%硫胺素，110℃反應60 min，取出冷卻。

2 結果與分析

2.1 蛋白酶酶解條件及3種肉類基本特征

表2 蛋白酶酶活及酶解條件Table 2 Enzymatic condition and protease activity

由表2可知，H1的木瓜蛋白酶酶活稍高，蛋白酶酶活較H2較低，pH值和溫度作用范圍接近。

表3 豬肉、雞肉和牛肉的基本理化指標Table 3 Physicochemical indexes of pork,chicken and beef

由表3可知，豬肉的水分含量和粗蛋白質含量較其他兩種肉類低。牛肉與雞肉的水分含量和蛋白質含量較為接近。

2.2 酶解液氨基酸態氮含量的對比

酶解液中氨基酸態氮含量測定結果見圖1。

圖1 2種酶對豬肉、雞肉和牛肉酶解液氨基酸態氮含量的影響Fig.1 Effect of two kinds of pro teases on am ino acid nitrogen content of pork,chicken and beef hydrolysate

由圖1可知，H2的酶解效果稍優于H1，其中豬肉酶解液的氨基酸態氮含量比H1高4.09%，雞肉酶解液的氨基酸態氮含量比H1高2.02%，牛肉酶解液的氨基酸態氮含量比H1高8.40%。2種酶對雞肉的酶解效果最好，對豬肉和牛肉的酶解效果接近。因為雞肉的肉質較為松軟，結締組織的含量較豬肉和牛肉少[19]，酶解時更容易與酶結合，提高了酶解效率。蛋白酶為內切酶，優先切開的肽鍵包括谷氨酸（Glu）、亮氨酸（Leu）、賴氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）、谷氨酰氨（Gln）的羧端肽鍵等，木瓜蛋白酶屬于半胱氨酸蛋白酶，其活性中心為含一雙氨基酸胱氨酸-組氨酸（Cys-His）[20]，因此二者的配合可以有效的增加氨基酸態氮含量。而H2的蛋白酶活較高，因此酶解效果較好。

2.3 酶解液總氮含量的對比

酶解液中總氮含量測定結果見圖2。

由圖2可知，H1牛肉酶解液總氮含量最高，豬肉和雞肉酶解液總氮含量稍低。H2雞肉酶解液總氮含量最高，豬肉和雞肉酶解液的總氮含量稍低。雞肉的肉質相對松軟，H2對雞肉的酶解效果最好。H1的木瓜蛋白酶酶活比H2高，木瓜蛋白酶多用于牛肉的嫩化處理，可能對牛肉的水解效果較好。H2的蛋白酶酶活高于H1，因此對豬肉和雞肉的酶解效果較好。

圖2 2種酶對豬肉、雞肉和牛肉酶解液總氮含量的影響Fig.2 Effects of two kinds of proteases on total nitrogen content of pork,chicken and beef hydrolysate

2.4 酶解液固形物含量的對比

酶解液中固形物含量測定結果見圖3。

圖3 2種酶對豬肉、雞肉和牛肉酶解液固形物含量的影響Fig.3 Effects of two kinds of proteases on solid content of pork, chicken and beef hydrolysate

由圖3可知，2種酶的豬肉、雞肉和牛肉酶解液固形物差異不大，其中雞肉酶解液的固形物含量最高。H2的酶解效果優于H1，分別高2.67%、0.99%和5.76%。整體而言，H2的酶解效果優于H1，因此酶解效果稍好，固形物含量更高。

2.5 美拉德反應產物風味的對比

酶解液中美拉德反應產物風味評價結果見圖4～圖6。

圖4 2種酶對豬肉酶解液美拉德反應產物風味的影響Fig.4 Effects of two kinds of proteases on Maillard reaction products flavor of pork hydrolysate

由圖4可知，H1和H2豬肉酶解液的美拉德反應產物澀味值相當。H2豬肉酶解液的美拉德反應產物的苦味值較強，鮮味和肉味與H1接近。而H1豬肉酶解液的美拉德反應產物的香氣和口感較好。何慧等[21]的研究表明，蛋白質水解成小分子肽時會暴露出疏水性氨基酸殘基而成苦味。而H2的水解效果較好，導致苦味值較高。

圖5 2種酶對雞肉酶解液美拉德反應產物風味的影響Fig.5 Effects of two kinds of proteases on Maillard reaction products flavor of chicken hydrolysate

由圖5可知，H2雞肉酶解液的美拉德反應產物的苦味值、鮮味值和口感比H1雞肉酶解液美拉德反應產物稍弱，相差不大。蛋白酶H1和H2雞肉酶解液的氨基酸態氮含量、總氮含量和固形物含量的差異不大，因此，二者雞肉酶解液的風味相差不大。

圖6 2種酶對牛肉酶解液美拉德反應產物風味的影響Fig.6 Effects of two kinds of proteases on Maillard reaction products flavor of beef hydrolysate

由圖6可知，H2牛肉酶解液美拉德反應產物的苦味值與H1一樣，澀味值較弱。而鮮味、肉味、香氣和口感相較H1稍差。據宋詩清等[22]的研究表明，水解度為29.13%的牛肉酶解液賦予了熱加工牛肉的最合適風味前體。因此，牛肉酶解液的水解度對后期美拉德反應產物的風味影響較大?？赡艿鞍酌窰1對牛肉酶解程度適宜，因此對美拉德影響較大，而整體風味由于H2牛肉酶解液美拉德反應產物。

3 結論

復配酶制劑的復配比例對氨基酸態氮含量、總氮含量和固形物的影響很大。H2豬肉、雞肉和牛肉酶解液的氨基酸態氮含量分別比H1高4.09%、2.02%和8.40%。H2豬肉和雞肉酶解液總氮含量分別比H1高4.27%和1.46%。H2酶解豬肉、雞肉和牛肉的固形物含量分別比H1高2.67%、0.99%和5.76%，可能是由于木瓜蛋白酶的作用效果。因此在酶解比因此復配酶制劑比例的確定應當注意酶活和實際應用效果。

酶解效果與酶解液的美拉德反應產物風味并不一致。2種酶的酶解產物苦味均較強，由于蛋白酶H1和H2成分相似，均由內切蛋白酶和木瓜蛋白酶組成，缺少用于脫苦的外切酶成分。內蛋白酶的酶解導致疏水性氨基酸的暴露，增加了苦味?？傮w而言，蛋白酶H1酶解3種底物所得酶解液的鮮味，肉味和香氣優于蛋白酶H2，盡管蛋白酶H1的酶解效果相對較差，可能酶解程度適宜成為熱加工反應的最適宜前體。對于酶解效果與酶解液美拉德反應產物不一致其他原因，有待進一步深入研究。

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《中國釀造》雜志社

Comparative analysis of the effect of two proteases on meat

LUO Longjuan,YANG Yizhi,OU Biyi,YAN Xinghe,CHEN Duancheng*
(Research and Development Department of Guangzhou Unikbio Technology Co.,Ltd.,Guangzhou 510663,China)

Two proteases were used to hydrolysis pork,chicken and beef.There were some differences in amino acid nitrogen content,total nitrogen and solid content among the hydrolysate of three substrates after hydrolysis by two kinds of enzyme.The am ino acid nitrogen of pork,chicken and beef hydrolysates by enzyme H2 was 4.09%,2.02%and 8.40%higher than that by enzyme H1,respectively.The total nitrogen of pork and chicken hydrolysates by enzyme H2 were 4.27%and 1.46%higher than that by enzyme H1,respectively.The solid content of pork,chicken and beef hydrolysates by enzyme H2 was 2.67%,0.99%and 5.76%higher than that by enzyme H1,respectively.In conclusion,the hydrolysis effect of H2 was better,and both enzymes had good hydrolysis effect on chicken.The Maillard reactions products of H1 hydrolysate had better flavor than H2 hydrolysate.

protease;Maillard reaction;flavor

Q556

A

0254-5071（2015）03-0133-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.03.032

2014-11-26

羅龍娟（1988-），女，碩士研究生，研究方向為蛋白酶制劑。

*通訊作者：陳鍛成（1954-），男，工程師，博士，研究方向為食品酶制劑。