胰酶酶解猪骨素的工艺条件
张志宇 1，张佳敏 2，王卫 2,*，付晓 1，郭秀兰 2，李翔 2
【摘 要】利用胰酶酶解猪骨素并测定其酶解液的水解度。通过单因素试验确定胰酶水解猪骨素的酶解温度、pH值、酶用量、料液比（底物浓度）及水解时间，在此基础上用正交试验分析酶解的最佳工艺，在本试验条件下，酶解的最佳工艺为在温度45℃，pH7.5，酶用量8750U/g以及料液比1∶12.5g/mL条件下酶解3h，此条件下水解度可以达到25.00%。 【期刊名称】食品研究与开发 【年(卷),期】2010(031)004 【总页数】4
【关键词】骨素；胰酶；酶解；工艺
我国的肉类总产量近6000万t，约占世界肉类总产量的1/4[1]，每年因生产肉类而产出的畜禽骨近2000万t。产出的畜禽骨一般被用于加工骨胶、骨油、骨粉等，或作为工业原料、动物饲料和肥料[2]，利用方式比较粗放，而且骨制产品的附加值很低[3]，不仅造成资源的浪费，而且给环境保护带来沉重的负担[4-5]。
畜禽骨的开发利用起步较晚，20世纪80年代才在世界上受到重视。但是由于资金、技术以及消费者对骨食品认识的欠缺等因素，我国的骨食品开发处于比较落后的水平。提高畜禽骨的综合利用率，加快畜禽骨加工制品的优质化，已成为提高我国农牧业水平和农产品加工效益、实现清洁化生产及可持续发展的关键。应用现代酶解技术，将畜禽骨加工为高附加值产品，已是国内外肉类行业发展的必然趋势。
骨素提取加工是畜禽骨高效利用的重要途径，其主要利用方式之一是制取天然调味料，畜禽骨经清洗、蒸煮提取、浓缩等制得，其中蛋白酶对原料提取液进行水解，得到有一定水解度的溶液，对提高原料中游离氨基酸的含量，增加美拉德反应中生香前驱物质量，强化产品的显味能力具有重要作用。在用蛋白酶水解骨素时，酶解条件对产品的呈味作用很重要，因此骨素的酶解工艺得到广泛关注，已有利用蛋白酶等对畜禽骨泥水解的研究报道[6]，但是对于较佳酶解工艺条件以及不同蛋白酶的比较研究仍然较少，为此本文研究了胰酶酶解猪骨骨素的工艺条件，为畜禽骨高效利用提供更充分的依据。
1 材料与方法
1.1 材料
骨素由四川省乐山市天添食品有限公司提供（由猪骨经蒸煮提取制得）；胰酶购于北京华瑞新成科技有限公司（酶活力250000 U/g）。 1.2 试验方法
先通过单因素试验确定胰酶水解猪骨素时最佳酶解温度、pH值、酶用量、料液比（底物浓度）及水解时间，再采用正交试验分析，选择各因素的参数范围，用L9（34）正交表进行酶解工艺条件的优化。 1.2.1 酶解条件的确定
1）酶解温度：通过预试验确定初步筛选条件，用料液比为（底物浓度）为1∶10的骨素溶液，并分别在温度为 35、40、45、50、55 ℃，加酶量 5000 U/g，pH7 的条件下水解3 h，测定水解度并找出最适的酶解温度。
2）料液比（底物浓度）：通过预试验确定初步筛选条件，根据最适的胰酶酶解温度，分别在料液比（底物浓度）为 1∶2.5、1∶10、1∶7.5、1∶5（g/mL），
加酶量为 5000U/g，pH值为7的条件下水解3 h，测定水解度并找出最佳酶解料液比。
3）酶解pH值：通过预试验确定初步筛选条件，根据最适胰酶酶解温度和料液比（底物浓度），分别在pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0，加酶量 5000 U/g 的条件下水解3 h，测定水解度并找出最佳酶解pH。
4）加酶量：通过预试验确定初步筛选条件，根据最适胰酶酶解温度，料液比（底物浓度）和pH值，并在加酶量分别为 2500、5000、7500、10000 U/g条件下酶解3 h，测定水解度并找出最佳酶解加酶量。
5）酶解时间：选择以上的最佳酶解条件，并在1 h～6 h水解过程中每隔1h测定水解度并找出最佳酶解时间。 1.2.2 水解度（DH）的测定
样品含氮量用凯氏定氮法测定[7]；水解后产生的游离氨基氮用甲醛滴定法测定[8]，测定总氮用凯氏定氮法测定。
式中：DH为蛋白质水解度；N2为酶解后游离氨基氮含量；N1为酶解前游离氨基氮含量；N0为总氮含量。
2 结果与讨论
2.1 酶解温度的确定
用胰酶在选定温度范围对猪骨素进行酶解，酶解后猪骨素的水解度（DH）结果如图1所示，由图1可知，酶解温度对水解度的影响较大，在温度低于45℃时，随着酶解温度的升高水解速度及水解度增加；当温度超过45℃时，水解速率与水解度反而下降。由图1中的温度变化趋势可知，胰酶水解猪骨素的最适温度在45℃左右。
胰酶酶解猪骨素的工艺条件
