可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶

1、摘 要 探讨以可口革囊星虫胶原蛋白肽为主要原料，以果冻粉，木糖醇和环状糊精为配料，制作即食凝胶的基础工艺以及最佳的产品配方。选用4种蛋白酶以水解度作为指标，筛选星虫体壁胶原蛋白肽最佳水解酶；采用单因素试验以及正交试验以确定可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶产品的最佳配方。结果表明：可口革囊星虫体壁以木瓜蛋白酶在pH值为7，温度为55，加酶量为5%，水解6h时水解度最高，可达17.17%；即食凝胶最佳配方为每100g可口革囊星虫体壁酶解溶液中加入8g果冻粉、3.5g木糖醇、0.4g环状糊精。以此配方制得的即食凝胶具有本身应有的色泽、可口革囊星虫所特有的鲜味，无明显的异味，凝胶的口感软硬适宜。关键词：

2、可口革囊星虫；胶原蛋白肽；即食凝胶AbstractThe research explores the main raw materials for the tasic cystic starworm wall, with jelly powder, xylitol and cyclosaralex as the ingredients, the basic process of making ready-to-eat gels and the best product formulations. By selecting the body walls of 4 enzyme hydrolysi

3、s citerossacs, the hydrolysis degree is used as an indicator to screen the best hydrolysis easlysesine of collagen peptides, and the single-factor test and orthogonal test are used to determine the best formulation of the product. The experimental results show that the palatable gesty aphid wall has

4、 papaya protease in pH of 7, the temperature is 55 degrees C, the added enzyme is 4.5%, the hydrolysis is the highest, up to 17.17%, and the best formula for ready-eating gel is every 100g delicious The cystic cystic worm wall enzyme solution added 10g jelly powder, 3.5g xylitol, 0.4g ring-like dext

5、rin ready-to-eat gel with its own color, fragrance, no odor, no corruption, no other foreign objects visible to the naked eye, the overall taste of the product is suitable.Keywords: collagen peptide, enzymatic hydrolysis, instant gel目录1引 言61.1可口革囊星虫的简介61.2胶原蛋白肽的介绍61.3胶原蛋白肽的提取方法61.4研究意义71.5研究内容72材料和方

6、法82.1材料、药品和仪器82.1.1材料82.1.2仪器82.1.3药品82.2试验方法82.2.1水解液的制备82.2.3四种酶水解效果的筛选实验82.2.2水解度的测定92.3 工艺研究92.3.1即食凝胶工艺流程92.3.2单因素试验92.3.3 正交试验92.3.4 感官评定103 实验结果及分析123.1 四种酶的筛选结果123.2单因素实验结果123.2.1木糖醇添加量对凝胶的影响123.2.2果冻粉的添加量对凝胶的影响133.1.3环状糊精133.2正交优化试验结果144 讨论154.1可口革囊星虫体壁酶解的方法154.2可口革囊星虫即食凝胶的风味调制155 结论15参考文献1

7、6致 谢17可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶的研制1 引 言1.1可口革囊星虫的简介可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)是隶属于星虫动物门(Sipuncula),革囊星虫纲(Phascolosomatidea)、革囊星虫目(Phascolosomatiformes)、革囊星虫科(Phascolosomatidae)革囊星虫属(Phascolosoma)，分布于我国东南沿海地区，如福建、浙江、广东、海南和台湾等地沿海滩涂，为中国特有的星虫品种1。其不仅营养十分丰富，蛋白质含量高，脂肪含量较低，而且其体内的氨基酸种类十分丰富，且具有一定的药用价值。1.2胶原蛋白肽的介绍可口革

8、囊星虫体壁内的胶原蛋白的空间结构是十分复杂的，其的分子量高达300kDa2，想要使人的机体直接对可口革囊星虫体壁内的胶原蛋白进行消化吸收通是很难的，但是通过蛋白酶水解可以将其水解为肽，水解是十分温和的，所产出的安全性也很高，其水解产物可以用于制作功能食品、化妆品等相关产品3。可口革囊星虫体壁中的胶原蛋白肽还能促进皮肤胶原的合成，保持皮肤弹性，延缓皮肤老化和抑制紫外线损伤等4。而且可口革囊星虫体壁内的胶原蛋白所制成的胶原蛋白肽还可以有效的降低体内甘油三酯和胆固醇的含量，并且对提高体内一些必须的微量元素的含量有显著效果5。1.3胶原蛋白肽的提取方法近年来对于从海产品中提取胶原蛋白肽常见方法有热水法

9、、碱法、盐法和酶法5。顾斌洲等6人对鳕鱼皮制备胶原蛋白肽的工艺进行了进一步的优化；杨婷婷等7对水产胶原蛋白及水产胶原蛋白肽生物活性肽的研究和应用等文章进行分析后提出：水产胶原蛋白和胶原蛋白肽在未来有着极其广阔的利用前景，十分值得人们的探究与开发；淑英等8人利用了响应面法，对鳕鱼皮酸溶性胶原蛋白的提取工艺进行了进一步的优化改进；刘春娥等9人对于鳕鱼皮胶原活性多肽的制备工艺进行了进一步的研究；郭玉华等10人对鳕鱼皮胶原蛋白肽酶解液脱色脱腥工艺进行了进一步的研究。但现阶段对于可口革囊星虫体壁中提取胶原蛋白肽的方法研究却很少，对于其在食品方面的应用更是少见。目前应用较为广泛的方法是采用酶解法14-15

10、，因其反应条件较为温和，剩余产品的价值高，易于被人体所吸收及利用，而反应时间相对较短16。1.4研究意义可口革囊星虫体壁内含有丰富的胶原蛋白，但是因为胶原蛋白拥有其独特的构造，使得其具有相当稳定的化学结构，所以是较难被人体消化吸收11-12，但若将可口革囊星虫体壁内的胶原蛋白，以水解酶水解为胶原蛋白肽之后，其营养以及生理功能都有十分明显的改善，可口革囊星虫体壁中的蛋白质的消化吸收率在某些情况下甚至可以达到100%13。本研究通过酶解技术结合加工工艺研制可口革囊星虫即食凝胶，通过酶解工艺不仅破坏星虫原有形态结构，胶原蛋白经过酶解处理后，得到具有较高消化吸收性的胶原蛋白肽，提高星虫食品的营养价值，

11、也解决了传统星虫食品“入口难”的问题；研制星虫即食凝胶产品，开发“土笋”产品，改变传统星虫的食用方式，实现“土笋”制品常温销售，解决其“存储难、运输难”的问题，为可口革囊星虫食品的开发提供了新思路。1.5研究内容本此实验主要以可口革囊星虫的体壁水解度来做为指标，分别测定在最适条件下，中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶和胰蛋白酶4种水解酶的酶解效果，筛选可口革囊星虫胶原蛋白肽最适的蛋白酶；以感官评价为评定指标，探讨可口革囊星虫胶原蛋白肽液、木糖醇、环状糊精、果冻粉为原料研制即食凝胶工艺，通过单因素实验和正交实验设计，获得可口革囊星虫即食凝胶最佳产品方案。2 材料和方法2.1材料、药品和仪器2.1

12、.1材料可口革囊星虫购买于宁德东湖市场，将其清洗干净后，置于-20冷冻保藏，备用。2.1.2仪器T6新世纪紫外-可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）、L550低速自动平衡离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司)、PB-10智能pH计（赛多利斯科学仪器有限公司）HH系列数显恒温水浴锅（上海江星仪器有限公司）、MC电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）、XHF-D 高速分散器（宁波新芝生物科技股份有限公司）。2.1.3主要药品木糖醇、环状糊精、水晶原味果冻粉； 食品酶制剂：木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶，河南万邦实业有限公司2.2试验方法2.2.1水解液的制备将10g的可口革囊星

13、虫样品以搅拌机和破壁机破碎后，置于250ml的锥形瓶中，加入一定量的0.5%的NaOH，没过其体壁，浸泡30min后用蒸馏水反复冲洗至其为中性，再加入一定量的H2SO4浸泡30min后，再以蒸馏水冲洗至中性。2.2.3四种酶水解效果的筛选实验本此实验主要以可口革囊星虫的体壁水解度来做为指标，分别测定中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶和胰蛋白酶4种水解酶在其最适合的酶解条件下的酶解效果，以此来挑选可口革囊星虫胶原蛋白肽最适的蛋白酶。实验用0.5mol/L的氢氧化钠溶液以及0.5mol/L的盐酸溶液调节水解液的pH。具体酶解可口革囊星虫体壁条件如下列情况所示9：表2-1 酶解条件pH值酶解温度/酶

14、解时间/酶含量/%中性蛋白酶6.54554.5木瓜蛋白酶7.05565.0胰蛋白酶8.05054.0碱性蛋白酶8.05065.02.2.2水解度的测定取酶解液测定水解度，以茚三酮比色法测定游离氨基氮含量10，总氮含量测定方法参照GB5009.5-2016食品中蛋白质的测定。蛋白质水解度计算如下列公式所示：水解度（DH%）=（1g酶解液中游离氨基氮含量/1g星虫中总氮含量）1002.3 工艺研究2.3.1即食凝胶工艺流程原料破碎酶解灭活过滤胶原蛋白肽溶液、环状糊精、木糖醇、果冻粉按一定比例混合包装杀菌冷却成型产品2.3.2单因素试验在考虑其他配料的推荐使用量上，称取100g经过滤后的胶原蛋白肽溶

15、液，在其他配料添加量固定的情况下，进行单因素试验，加入木糖醇4.5、环糊精0.3时，分别加入不同质量的果冻粉（4.0g、6.0g、8.0g、10.0g、12.0g）；加入果冻粉6g、环糊精0.3g时，分别加入不同质量的木糖醇（1.5g、2.5g、3.5g、4.5g、5.5g）；加入果冻粉6g、木糖醇4.5g时，分别加入不同质量的环糊精（0.2、0.3、0.4、0.5、0.6），制成初步产品，以并以表1内的评价标准对其进行感官评价并对实验数据进行记录。2.3.3 正交试验在果冻粉添加量、木糖醇添加量和环状糊精添加量三个单因素试验基础上进行L9（34）正交实验，考察的因素即为以A：果冻粉添加量、

16、B：环状糊精添加量、C：木糖醇添加量3个因素，并对正交实验中制成的产品进行感官评价，评价的标准以表1可口革囊星虫感官评价标准为准，以优化产品配方，获得最佳配方。表22正交试验的因素及水平水平因素ABC16.00.22.528.00.43.5310.00.54.52.3.4 感官评定参考GB 19299-2015食品安全国家标准 果冻中感官要求并结合米顺等11的评价方法制定可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶感官评价标准，见表-1。感官评定小组由实验室随机抽取的12位同学组成，分别从即食凝胶的凝胶色泽、凝胶滋味、凝胶状态和凝胶口感4个方面进行打分，最后取12人给出评分的平均值做为最终感官评定结果。表2

17、1可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶感官评价标准项目得分评分标准凝胶色泽（20分）0-7颜色灰暗、浑浊8-13颜色偏黄、少许浑浊14-20颜色透亮、澄清凝胶滋味（30分）0-9有腥味、甜味不适，影响食用10-19有少许腥味，甜度适中；具有蛋白的香味，无异味，偏甜20-30具有蛋白的香味，无异味，甜度适中凝胶形态（20分）0-6产品不成型7-13少许破损软绵混汤14-20形态完整，不软棉，不混汤凝胶口感（30分）0-9较硬，弹性差，粗糙不均匀，无滑嫩感10-19柔软适中，较有弹性，较细腻均匀20-30柔软适中，富有弹性，入口滑嫩，细腻均匀总分（100分）3 实验结果及分析3.1 四种酶的筛选结果表3

18、-1 四种酶最佳酶解条件及酶解效果温度/pH值酶解时间/h酶含量/%水解度%木瓜蛋白酶557.065.017.17中性蛋白酶456.554.510.22碱性蛋白酶508.065.013.85胰蛋白酶507.054.015.34由表3-1可知，水解可口革囊星虫体壁效果最好的酶是木瓜蛋白酶，其水解度可达17.17%。即酶解可口革囊星虫体壁选用木瓜蛋白酶，水解条件为pH7，加酶量4.5%，水解温度55，水解时间5h，制得星虫胶原蛋白肽液。3.2单因素实验结果图3-1 木糖醇添加量对凝胶的影响3.2.1木糖醇添加量对凝胶的影响由图3-1可以看出，在确保果冻粉以及环状糊精添加量不变的前提下，可口革囊星虫

19、胶原肽即食凝胶的感官评价结果呈现先提升再下降的趋势，其原因是木糖醇含量会使即食凝胶甜度有较大的改变，在对感官评分进行方差分析后可知，木糖醇的添加量对于产品的品质有显著的影响。由图可知以100g可口革囊星虫体壁酶解溶液加入2.54.5g木糖醇时，凝胶的感官评价结果得分较高。因此，选取2.5g、3.5g、4.5g作为木糖醇添加量因素的3个水平进行正交实验。3.2.2果冻粉的添加量对凝胶的影响图31果冻粉添加量对凝胶的影响由图3-2可以看出，在确保木糖醇和环状糊精添加量不变的前提下，可口革囊星虫即食凝胶的感官评价结果呈现了先升后降的趋势，果冻粉含量较少时其口感太过稀软，而含量过多时口感又会变得十分僵

20、硬，在对感官评分进行方差分析后可知，果冻粉的添加量对于产品的品质有显著的影响。由图可知 100g可口革囊星虫体壁酶解溶液加入610g果冻粉时感官评价结果得分较高。因此，选取6g、8g、10g作为果冻粉添加量因素的3个水平进行正交实验。图32环状糊精添加量对凝胶的影响3.1.3环状糊精的添加量对凝胶的影响由图3-3可以看出，在果冻粉与木糖醇添加量不变的情况下，可口革囊星虫即食凝胶的感官评价结果出现了先升再降的趋势。其原因是环状糊精具有包埋不良气味的能力，含量较少则即食你凝胶中会有一些不良气味，而含量过多的话则会失去可口革囊星虫原本的自然风味，在对感官评分进行方差分析后可知，环状糊精的添加量对于产

21、品的品质有显著的影响。由图可知， 100g可口革囊星虫体壁酶解液中加入0.20.4g环状糊精时感官评价结果得分较高。因此，选取0.2g、0.3g、0.4g作为环糊精添加量因素的3个水平进行正交实验。3.2正交优化试验结果采用极差分析，由表3-2可知，对可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶产品品质的影响的最小的因素是环状糊精的含量，其次是木糖醇的含量，果冻粉的含量对可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶产品品质的影响最大。即果冻粉的含量的差异对产品的品质存在十分显著性影响。比较3个因素的K 值，可以看出可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶产品配方的最优组合是A2B2C2，即在100g可口革囊星虫体壁胶原蛋白溶液中，

22、分别加入8g果冻粉，3.5g木糖醇，0.4g环糊精，以此配方制成的可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶感官评价最高。表3-2 正交试验结果编号ABC感官评分111174212282313375421285522385623183731373832178933280K17777.3378.33K284.3381.6682.33K37779.3377.66R7.332.334.67最优组合A2B2C24 讨论4.1可口革囊星虫体壁酶解的方法可口革囊星虫胶原肽即食凝胶成本的高低与品质的好坏最根本的影响因素就是酶解的效率即水解度的大小，本文中只讨论了4种反应条件较为温和的酶，是因为选用较为温和的酶进行处理便

23、于以酶解液制作即食凝胶，若仅以制作可口革囊星虫胶原蛋白粉为目的则应考虑更多的反应条件以降低成本。4.2可口革囊星虫即食凝胶的风味调制关于可口革囊星虫即食凝胶的调味，本文只考虑了甜味这一种风味，但是众口难调，要想可口革囊星虫即食凝胶为更多人所接受，就要不断的推陈出新，使用新的调味剂，以及改变现有的组织形态、口味，制作新的风味以吸引大众。5 结论本次实验的结果表明，按照以下的制作工艺和配方来制作可口革囊星虫胶原蛋白肽即食凝胶产品的品质是最佳的：用木瓜蛋白酶酶解星虫体壁，酶解条件温度55，pH值7，加酶量为5.0%，水解6h，水解度可达到17.17%；获得酶解液进行灭活和过滤操作，得到可口革囊星虫胶

24、原蛋白肽溶液；在100g可口革囊星虫体壁酶解液中加入8g果冻粉、3.5g木糖醇以及0.4g环状糊精，混合均匀，进行包装，在80的水浴中灭菌30min，冷却成型，即得成品。通过感官评价，即食凝胶产品具有本身应有的色泽、可口革囊星虫所特有的鲜味，无明显的异味，凝胶的口感软硬适宜。参考文献1吴雅清,许瑞安.可口革囊星虫研究进程C.水产科学,2018,37(6):855-861.2 臧盛,张立娟,卢进峰.猪皮胶原蛋白的研究进展J.农产品加工,2011(11):59-62. 3 李开雄，赵志远，刘霞.猪皮中胶原蛋白的提取及其应用J.肉类研究,1996(4):43-48. 4 项智锋，谢红兵.不同酶法对猪

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