• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      木瓜蛋白酶酶解雞骨渣的工藝條件優(yōu)化

      2012-07-13 09:02:32張建威李苗云趙改名柳艷霞高曉平
      關(guān)鍵詞:雞骨殘?jiān)?/a>木瓜

      張建威,李苗云,趙改名,許 雄,田 瑋,柳艷霞,高曉平

      (河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州450002)

      雞骨渣是雞骨通過(guò)骨肉分離機(jī)后排出的廢渣,價(jià)格低廉,但它含有大量的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分,是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的肉類加工副產(chǎn)品,潛在的應(yīng)用價(jià)值很大[1].目前用于深加工的雞骨不足總量的2%,雞骨渣的綜合利用率更低,大量的雞骨渣資源得不到利用,不但浪費(fèi)大,還導(dǎo)致環(huán)境污染[2].由于雞骨本身帶有的腥味及其粉碎后的顆粒感,是企業(yè)利用雞骨渣資源面臨的重要問(wèn)題之一.生物酶解技術(shù)能水解骨渣上的肉類蛋白,使骨肉分離,制備功能性肉類提取物,從而提高加工副產(chǎn)品的附加值,是深度開(kāi)發(fā)和綜合利用雞骨渣資源的可行途徑[3].木瓜蛋白酶具有價(jià)格便宜,反應(yīng)溫度低,作用底物廣泛等特點(diǎn)[4,5],研究和優(yōu)化木瓜蛋白酶酶解雞骨渣的工藝條件對(duì)雞骨渣的綜合利用具有重要意義,也為企業(yè)尋找新的突破口提供技術(shù)支持.目前應(yīng)用酶解技術(shù)實(shí)現(xiàn)骨肉分離或利用部分軟骨的研究較多[6~12],而對(duì)雞骨渣的酶解優(yōu)化研究很少.對(duì)木瓜蛋白酶在肉的嫩化、膠原蛋白的提取和制備等方面有較多研究[13~14],但對(duì)雞骨渣的酶解研究較少.因此,本研究以雞骨渣為對(duì)象,研究木瓜蛋白酶的水解條件,并對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,為企業(yè)提供一定的技術(shù)支持.

      1 材料與方法

      1.1 主要試驗(yàn)材料和儀器

      1.1.1 試驗(yàn)材料 從某公司原料庫(kù)同批同質(zhì)隨機(jī)3~5件上取雞骨若干小塊,共約2 kg,經(jīng)充分混合均勻后,備用.木瓜蛋白酶(60萬(wàn)U·g-1)由比利時(shí)PSM有限公司提供.

      1.1.2 主要試劑與儀器 試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?205型食品加工機(jī)(博朗電器,匈牙利),YXQGOI型蒸汽消毒器(山東新華醫(yī)療器械廠).

      1.2 雞骨渣的酶解與處理

      取混勻后新鮮雞骨樣品50 g,放入三角瓶中,加入一定量的水,按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的溫度和時(shí)間,在水浴恒溫振蕩器中進(jìn)行酶解.酶解完畢,于90℃15 min滅酶,之后將樣品水洗沖渣過(guò)濾,一并轉(zhuǎn)入250 mL的容量瓶中,定容,獲得酶解液和酶解的殘?jiān)畬⑹S嗟臍堅(jiān)?5℃,自然晾干2 h后稱重,記錄殘?jiān)馁|(zhì)量.

      1.3 酶解參數(shù)的單因素試驗(yàn)

      在預(yù)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)pH值和加水量對(duì)雞骨渣酶解效果的影響不大.因此,本試驗(yàn)分別以酶解溫度、酶解時(shí)間、酶底物比為主要因素進(jìn)行全因子實(shí)驗(yàn),確定木瓜蛋白酶各因素的取值范圍.由于底物的單一性,酶底物比以加酶量表示,即以投放的酶量占原料雞骨渣量的百分比.以水解度和殘?jiān)繛橹饕u(píng)價(jià)指標(biāo).

      1.4 酶解參數(shù)的優(yōu)化

      依據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,利用Design-Expert軟件進(jìn)行3因素Box-Benhnken設(shè)計(jì),產(chǎn)生17個(gè)試驗(yàn),試驗(yàn)因素、水平及編碼參照單因素試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行.分別以總氮回收率Y1、水解度Y2、殘?jiān)縔3綜合確定最佳酶解反應(yīng)參數(shù).

      1.5 中試驗(yàn)證

      對(duì)優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行40 kg中試驗(yàn)證,分別以水解度、殘?jiān)俊⒖偟厥章蕿樵u(píng)價(jià)指標(biāo).

      1.6 分析方法

      1.6.1 殘?jiān)康臏y(cè)定 殘?jiān)恐该附夂笫S鄽堅(jiān)馁|(zhì)量占酶解雞骨渣樣品質(zhì)量的百分含量,該指標(biāo)在一定程度上反映了骨肉分離的效果.酶解后,將剩余殘?jiān)?5℃自然晾干2 h后稱重,即為殘?jiān)浚?/p>

      1.6.2 水解度的測(cè)定 根據(jù)Alder-Nissen的計(jì)算方法測(cè)定水解度[15](Degree of hydrolysis,DH).

      1.6.3 總氮回收率

      溶液性總氮:取經(jīng)充分混勻的酶解液5 mL,于水浴風(fēng)干,采用ISO 937—1978(E)方法測(cè)定總氮含量;總氮:按ISO 937—1978(E)方法進(jìn)行,表示為總氮.

      1.7 數(shù)據(jù)處理

      單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 15.0處理,響應(yīng)曲面采用Design-Expert 7.0進(jìn)行分析.

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同工藝酶解雞骨渣的效果

      2.1.1 溫度對(duì)雞骨渣酶解效果的影響 選取加酶量為 0.1%,加水量為 1g·g-1樣品,pH 值為 7,時(shí)間為2 h,分別在50,55,60,65,70,75 ℃下水解,結(jié)果見(jiàn)圖1.

      圖1 溫度對(duì)水解度和殘?jiān)康挠绊慒ig.1 Effect of temperature on hydrolysis degree and remains

      由圖1可以看出,反應(yīng)溫度太低,酶活力不足,水解較慢,反應(yīng)不完全;當(dāng)溫度較高時(shí),部分酶失活,水解不完全.反應(yīng)溫度在65℃時(shí),蛋白酶水解度最高,殘?jiān)孔钌伲?/p>

      2.1.2 加酶量對(duì)雞骨渣酶解效果的影響 選取加酶量分別為 0.03%,0.06%,0.09%,0.12%,015%,0.18%,溫度為 65 ℃,加水量為1 g·g-1,pH值為7,酶解時(shí)間為2 h(圖2).從圖2可以看出,加酶量在0.03% ~0.12%,水解度上升趨勢(shì)明顯,脫肉效果明顯增強(qiáng),殘?jiān)繙p少.但到 0.12%以上,無(wú)論是水解度,還是殘?jiān)孔兓厔?shì)平緩.從經(jīng)濟(jì)角度考慮,確定0.1%為最佳酶用量.

      圖2 加酶量對(duì)水解度和殘?jiān)康挠绊慒ig.2 Effect of enzyme concentration on hydrolysis degree and remains

      2.1.3 時(shí)間對(duì)雞骨渣酶解效果的影響 選取水解時(shí)間為 0.5,1,1.5,2,2.5,3 h,溫度為 65 ℃ ,加水量為 1 g·g-1,pH 值為 7,加酶量為 0.1%(圖 3).從圖3可以看出,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),0~3 h內(nèi)的水解度上升趨勢(shì)明顯,而到2 h時(shí),殘?jiān)孔兓厔?shì)平緩.考慮生產(chǎn)效率和脫肉效果,時(shí)間控制在2 h之內(nèi)最佳.

      2.2 酶解工藝條件的優(yōu)化

      依據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,利用Design-Expert軟件對(duì)溫度、加酶量和酶解時(shí)間進(jìn)行了3因素Box-Benhnken設(shè)計(jì),產(chǎn)生17個(gè)試驗(yàn),試驗(yàn)因素水平及編碼見(jiàn)表1,溫度、加酶量和時(shí)間分別以X1,X2,X3表示.響應(yīng)曲面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2,總氮回收率、水解度和殘?jiān)糠謩e以Y1,Y2,Y3表示.

      圖3 酶解時(shí)間對(duì)水解度和殘?jiān)康挠绊慒ig.3 Effect of time on hydrolysis degree and remains

      表1 試驗(yàn)因素水平及編碼Table 1 Code and level of factors chosen for the experiments

      表2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)與試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Response surface design and results

      2.2.1 酶解工藝對(duì)總氮回收率的影響 從表3可以看出,總氮回收率回歸模型有意義(P<0.000 1).溫度、酶解時(shí)間和加酶量對(duì)總氮回收率的影響均顯著(P <0.05).信噪比為14.84,失擬項(xiàng)為0.625 3,模型的校正擬合系數(shù) R2為0.896 9,表明由誤差引起的失擬不顯著,模型擬合度較好.

      采用逐步回歸法得出酶解條件對(duì)總氮回收率的優(yōu)化方程,方程如下:

      溫度和加酶量對(duì)總氮回收率影響的響應(yīng)曲面如圖4.隨著加酶量的增加,總氮回收率呈增強(qiáng)的趨勢(shì),當(dāng)加酶量增大到0.12%時(shí),對(duì)總氮回收率的貢獻(xiàn)漸漸減弱.而溫度對(duì)總氮回收率的的影響較為復(fù)雜,從等高線可以明顯看出,溫度在58℃至接近65℃之間時(shí),總氮回收率隨溫度增加而增強(qiáng),超過(guò)65℃總氮回收率開(kāi)始下降,并且溫度越高水解度下降越快,這種變化受時(shí)間變化的影響很小.

      圖4 溫度和加酶量對(duì)總氮回收率的影響Fig.4 Effects of temperature and enzyme concentration on the TN recovery

      表3 總氮回收率回歸模型方差分析結(jié)果Table 3 ANOVA analysis of regression model of TN recovery

      2.2.2 酶解工藝對(duì)水解度的影響 由表4可以看出,水解度回歸模型有意義(P<0.0001),溫度、酶解時(shí)間和加酶量對(duì)水解度的影響均顯著.信噪比為13.331,失擬項(xiàng) P=0.4850 >0.05,模型的校正擬合系數(shù)R2為0.8872,表明由誤差引起的失擬不顯著,該模型擬合度比較好.

      采用逐步回歸法得出時(shí)間、溫度和加酶量對(duì)水解度的優(yōu)化方程如下:

      表4 水解度回歸模型方差分析結(jié)果Table 4 ANOVA analysis of regression model of DH

      溫度和加酶量對(duì)水解度影響的響應(yīng)曲面如圖5.加酶量在0.6% ~0.8%時(shí),水解度隨著時(shí)間的增加而增加,而當(dāng)加酶量大于0.1%時(shí),水解度變化趨于平穩(wěn).溫度對(duì)水解度的影響與對(duì)總氮回收率的影響類似,當(dāng)溫度由低升高至55℃左右時(shí),水解度逐漸增大,而溫度繼續(xù)增大時(shí),水解度急劇的下降.

      2.2.3 酶解工藝對(duì)殘?jiān)康挠绊?由表5可以看出,殘?jiān)康幕貧w模型顯著(P>0.01).溫度、酶解時(shí)間和加酶量對(duì)殘?jiān)康挠绊懢@著.信噪比為9.404,失擬項(xiàng) P >0.05,表明由誤差引起的失擬不顯著,該模型擬合度較好.

      采用逐步回歸法得出時(shí)間、溫度和加酶量對(duì)殘?jiān)康膬?yōu)化方程如下:

      圖5 溫度和加酶量對(duì)水解度的影響Fig.5 Effects of temperature and enzyme concentration on the degree of hydrolysis

      表5 殘?jiān)炕貧w模型方差分析結(jié)果Table 5 ANOVA analysis of regression model of content of remains

      溫度和時(shí)間對(duì)殘?jiān)坑绊懙捻憫?yīng)曲面如圖6.由圖6可以看出,溫度和時(shí)間對(duì)殘?jiān)坑泻軓?qiáng)的交互作用,當(dāng)水解時(shí)間較短在1~1.5 h時(shí),溫度對(duì)殘?jiān)康挠绊懗尸F(xiàn)反向的拋物線型,在58~63℃,隨著溫度的增加,水解效果越強(qiáng),殘?jiān)拷档?,而?dāng)溫度繼續(xù)上升至68℃時(shí),殘?jiān)恳搽S之上升。從等高線可以看出,當(dāng)水解時(shí)間較長(zhǎng),大于1.75 h,隨著溫度的上升,殘?jiān)恳恢背尸F(xiàn)下降的趨勢(shì).

      圖6 溫度和時(shí)間對(duì)殘?jiān)康挠绊慒ig.6 Effects of temperature and time on the content of remains

      2.3 優(yōu)化的工藝參數(shù)驗(yàn)證

      分別對(duì)總氮回收率最大、殘?jiān)孔钌?、水解度最高?者綜合考慮,對(duì)優(yōu)化的酶解工藝參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果如表6所示.

      殘?jiān)?、水解度和總氮回收率真?shí)值與預(yù)測(cè)值之間分別具有 88.2%,95.0%,86.5%的相關(guān)性,相關(guān)性較好,可以利用上述優(yōu)化方程方程對(duì)實(shí)際酶解過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制.第1和3組進(jìn)行40 kg的中試時(shí),產(chǎn)品骨肉分離干凈,殘?jiān)枯^低,分別為24.52%和24.50%,與小試結(jié)果基本一致.考慮企業(yè)的實(shí)際操作和條件,確定木瓜蛋白酶酶解優(yōu)化的參數(shù)為:溫度為65℃,加酶量在0.1%,反應(yīng)時(shí)間1.8 h,自然pH值和1∶1的料液比.該酶解條件中溫度、加酶量和反應(yīng)時(shí)間是影響酶解效果的重要因素,這與前人的研究結(jié)果相似[5,6].利用該條件中試生產(chǎn)時(shí)能很好的水解雞骨渣,殘?jiān)枯^低,且總氮回收率在70%以上,目前該條件大部分企業(yè)基本上都能達(dá)到.因此,利用木瓜蛋白酶水解雞骨渣,為其深度開(kāi)發(fā)和綜合利用提供有效途徑和技術(shù)支撐,從而提高雞骨渣的附加值.

      表6 響應(yīng)優(yōu)化值與真實(shí)值之間的關(guān)系Table 6 The relation between predicted response values and practiced values

      3 結(jié)論

      木瓜蛋白酶酶解雞骨渣最適工藝條件:溫度為65℃,加酶量在0.1%,反應(yīng)時(shí)間 1.8 h,自然 pH和1:1的料液比,有最低的殘?jiān)?4.6%、水解度在14.68%,總氮回收率為71.68%,可用于其深度開(kāi)發(fā)和綜合利用.

      [1] ARIHARA K,OHATA M.Bioactive compounds in meat[M]//TOLDRA F.Meat biotechnology.New York:Springer,2008:231 -249.

      [2] NIKOLAEV I V,STEPANOVA E V,EREMEEV N L,et al.Optimization of enzymatic hydrolysis of animal raw material for obtaining functional meat protein preparation[J].Biotechnology.2008,5:59 -67.

      [3] ADLER-NISSEN J.Limited enzymatic degradation of proteins:a now approach in the industrial application of hydrolases[J].Journal of Chemical Technology & Biotechnology,1982,32:138-156.

      [4] NITSAWANG S,HHTTI-KAUL R,KANASAWUD P.Purification of papain from Carica papaya latex:aqueous twophase extraction versus two-step salt precipitation[J].Enzyme Microbiogy of Technology.2006,39:1103 -1107.

      [5] DAMRONGSAKKUL S,RATANATHAMMAPAN K,KOMOLPIS K,et al.Enzymatic hydrolysis of rawhide using papain and neutrase[J].Journal of Industrial and Engineering Chemistry,2008,14(2):202 -206.

      [6] LIU J H,TIAN Y G,WANG Y,et al.Characterization and in vitro antioxidation of papain hydrolysate from black-bone silky fowl(Gallus gallus domesticus Brisson)muscle and its fractions[J].Food Research International,2011,44:133 -138.

      [7] LIASET B,JULSHAMN K,ESPE M.Chemical composition and theoretical nutritional evaluation of the produced fractions from enzymic hydrolysis of salmon frames with Protamex[J].Process Biochemistry,2003,38(12):1747-1759.

      [8] POPOV V O,DOSSENA A,NIKOLAEV I V,et al.Biocatalytic approach for poultry meat&bone residues conversion[J].Journal of Biotechnology,2010,150,Supplement 1:570.

      [9] 吳楓楠.堿-酶法提取硫酸軟骨素的工藝研究[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),2010,29(1):81-83.

      [10] 趙培城,高紅林,朱順達(dá).豬硫酸軟骨素提取工藝研究[J].食品科學(xué),2004,25(4):14-17.

      [11] LINDER M,F(xiàn)ANNI J,PARMENTIER M.Functional properties of veal bone hydrolysates[J].Journal of Food Science,1996,61(4):712-716.

      [12] KIM S K,BYUN H G,PARK P J,et al.Angiotensin I converting enzyme inhibitory peptide purified from bovine skin gelatin hydrolysate[J].Journal of Agriculture of Food Chemistry,2001,49:2992 -2997.

      [13] 李少華,趙駐軍,菅景穎,等.木瓜蛋白酶水解豬皮制備膠原多肽的研究[J].食品科學(xué),2008,29(5):195-199.

      [14] BACK H H,CADWALLADER K R.Enzymatic hydrolysis of crayfish processing by-products[J].Journal of Food Science,1995,5:929 -935.

      [15] ADLER-NISSEN J.Enzymatic hydrolysis of food proteins[M].London:Elsevier Applied Science Publishers,1986.

      猜你喜歡
      雞骨殘?jiān)?/a>木瓜
      我家秘方
      雞骨柴揮發(fā)油及其主要組分γ-萜品烯對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)的防治作用
      GC-MS法測(cè)定黑茶殘?jiān)械幕瘜W(xué)組分
      云南化工(2021年9期)2021-12-21 07:43:42
      同叫“木瓜”,功效不同
      三七雞骨湯治跌打損傷
      木瓜老奶奶的云
      木瓜老奶奶的云
      膜分離雞骨素酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的初步研究
      植物幫之木瓜
      食品接觸材料蒸發(fā)殘?jiān)鼨z測(cè)案例
      塑料包裝(2015年2期)2015-12-20 08:08:48
      南丹县| 阿克苏市| 汕头市| 辉南县| 乐清市| 沭阳县| 绥阳县| 嘉定区| 达孜县| 房产| 巴马| 隆林| 陵川县| 万全县| 阿拉善右旗| 乃东县| 顺平县| 高邑县| 韩城市| 廉江市| 黄龙县| 府谷县| 白河县| 金沙县| 苏尼特右旗| 玉田县| 林芝县| 密云县| 明溪县| 多伦县| 环江| 翼城县| 新宾| 兖州市| 宜城市| 阳曲县| 湖南省| 南郑县| 得荣县| 秀山| 凤翔县|