雞骨多肽保健飲品工藝研究

雞骨多肽保健飲品工藝研究*

馬龍1， 唐春紅1,2**， 余艷1， 張春暉3

(1.重慶工商大學(xué) 環(huán)境與生物工程學(xué)院，重慶400067;2.重慶工商大學(xué) 綠色食品研究院，400067;

3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，北京 100193)

摘要：采用具有較高營養(yǎng)價值的橙汁、蜂蜜、蔗糖、檸檬酸為調(diào)味品，與復(fù)合蛋白酶酶解制得的雞骨多肽液調(diào)配成酸甜適中、氣味較好、色澤淡黃的骨蛋白多肽飲料，探索保健飲料的最佳工藝配方及穩(wěn)定劑最佳配方，并對營養(yǎng)保健飲品進行調(diào)香;最佳工藝配方及穩(wěn)定劑配方結(jié)果：橙汁12.00%，蜂蜜2.30%，檸檬酸0.11%，蔗糖5.50%，復(fù)合穩(wěn)定劑0.12%的β-環(huán)狀糊精和0.11%的(CMC-Na)羧甲基纖維素鈉，添加0.40%的香草香精調(diào)香;多肽飲品風(fēng)味獨特，酸甜爽口，穩(wěn)定性好，功能性強，具有營養(yǎng)保健雙重功效，質(zhì)量指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，有很大的市場和開發(fā)前景。

關(guān)鍵詞：多肽；調(diào)味；復(fù)配；質(zhì)量

doi:10.16055/j.issn.1672-058X.2015.0012.016

收稿日期：2015-05-12；修回日期：2015-06-22.

基金項目：*國家自然科學(xué)基金(31401623)；國家科技合作與交流專項(010S2012ZR0302).

作者簡介：馬龍(1987-)，男，河北石家莊人，碩士研究生，從事農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物資源化.

通訊作者：**唐春紅(1965-)，女，新疆人，博士，教授，從事功能性食品與天然防腐劑研究.E-mail:023tch@163.com.

中圖分類號：TP273文獻標(biāo)志碼：A

蛋白質(zhì)是人體所需的重要營養(yǎng)物質(zhì)之一，蛋白質(zhì)經(jīng)過人體中蛋白酶消化后被腸道吸收，以氨基酸和肽類的形式吸收，研究發(fā)現(xiàn)，多肽在人體的新陳代謝方面有重要的生理功能，人體對它的消化吸收優(yōu)于大分子蛋白質(zhì)和小分子游離氨基酸，并且有著不同的體內(nèi)輸送系統(tǒng)。生物酶水解多肽有很高的生物活性，此類活性肽在人體中發(fā)揮著無可替代的作用。利用雞骨酶解多肽，可配制成新型保健飲品，目前，只有羊骨和牛骨等少部分動物骨蛋白廢棄物被利用，并加工成骨蛋白多肽，并進一步開發(fā)成多肽飲品。雞肉類加工副產(chǎn)物不僅成本低廉，并且營養(yǎng)豐富，含有豐富的氨基酸，其中多肽飲品不僅生物廉價高，而且易于消化吸收，這些多肽具有一定的保健功能[1]。應(yīng)用生物蛋白酶酶解技術(shù)和膜分離技術(shù)，制備雞骨架多肽，并以多肽為風(fēng)味基料復(fù)配多肽保健飲品，多肽飲品兼具營養(yǎng)和保健雙重功效，具有很大的市場和應(yīng)用前景。

1材料與方法

1.1材料

雞骨多肽：重慶工商大學(xué)綠色食品研究院實驗室自制；Alcalase堿性蛋白酶：酶活1.9×105 U/g購于丹麥諾維信公司；檸檬酸、天然蜂蜜、自制橙汁、CMC-Na(羧甲基纖維素鈉)、β-環(huán)糊精、香草香精、桶裝自來水，食品級。三氯乙酸、氫氧化鈉、甲醛、雙縮脲，均為化學(xué)純。

1.2主要儀器

SN-WN1糖度儀(上海帥寧儀器有限公司)；JA2003B 電子天平(杭州友恒稱重設(shè)備有限公司)；C21-sk2105電爐(廣東美的生活電器制造有限公司)；安捷倫6410型液相色譜儀(天美(中國)科學(xué)儀器有限公司)；XK97-A 菌落計數(shù)器(江蘇省金壇市杰瑞爾電器有限公司)；WSKLONG-66 無菌操作臺(蘇州億達凈化實驗室設(shè)備有限公司)；KT-J70九陽榨汁機(廈門晶睿機電科技公司)；wi59636膠體磨(東西儀(北京)科技有限公司)；DZ.8-SFJ-5均質(zhì)機(北京卓川電子科技有限公司)。

1.3實驗方法

1.3.1多肽健康飲品復(fù)配工藝流程

試驗采用具有較高營養(yǎng)價值的橙汁、蔗糖、蜂蜜、檸檬酸為調(diào)味品，雞骨多肽調(diào)配成酸甜適中、色澤蛋黃、氣味絕佳的骨蛋白多肽飲料。具體工藝流程如下：多肽溶解→溶糖(蔗糖)→加入CMC-Na及β-環(huán)狀糊精→加入自制橙汁、天然蜂蜜、檸檬酸→混合→過膠體磨→20 MPa均質(zhì)→調(diào)香(香草香精)→灌裝→殺菌→包裝→成品。

1.3.2氨基態(tài)氮的測定

氨基態(tài)氮含量[2]：指示劑甲醛電位滴定法。

1.3.3可溶性固形物含量測定

總可溶性固形物含量用MASTER-53M手持式折射儀直接測定[3]。

1.3.4總鉛、總磷的測定

總鉛、總磷的測定：鈣、磷的測定參照GB/T 5009.4—2010方法測定[4]。

1.3.5氨基酸的測定

樣品氨基酸含量測定[5]：取適量各組分凍干粉配制成0.1 g/mL基礎(chǔ)溶液，進行游離氨基酸含量測定。

參考J. Y. Imm等的方法并作適當(dāng)調(diào)整，采用高效液相色譜法測定樣品游離氨基酸含量。液相系統(tǒng)：安捷倫6410型液相色譜儀搭配四通道進樣泵、可變?nèi)莘e自動進樣器及可變波長檢測器；色譜柱：Waters AccQ.Tag 氨基酸柱(3.9×150 mm)；流動相A：AccQ.Tag Eluent A；流動相B(乙腈)；流動相C(超純水)；流速(1 mL/min)；柱溫(37 ℃)；進樣量(10 μL)；檢測波長(254 nm)。

取1 mL樣品用超純水稀釋10倍后，加入等體積7.5%TCA溶液，沉淀離心后取全部上清液用超純水定容至50 mL，取10 μL經(jīng)0.45 μm過濾器過濾后的樣品按照AccQ.Tag 氨基酸測定方法衍生后進樣，氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品稀釋成適當(dāng)?shù)奶荻群蟛捎孟嗤难苌椒ㄌ幚砗筮M樣，數(shù)據(jù)使用安捷倫數(shù)據(jù)分析軟件進行處理。

1.3.6菌落總數(shù)測定、大腸桿菌測定

菌落總數(shù)測定：參照GB 4789.2—2010方法測定；大腸桿菌測定：參照SNT 0169—2010方法測定[6]。

1.3.7感官評定指標(biāo)

采用具有高營養(yǎng)價值的橙汁、蜂蜜、蔗糖、檸檬酸為調(diào)味品，與超濾后的酶解液調(diào)配成骨蛋白多肽飲料。選取10人實驗室成員組成專業(yè)評定小組，依照多肽飲料綜合評定指標(biāo)對飲品進行評定及打分。感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表[7]1。

表1　多肽飲料感官評定標(biāo)準(zhǔn)

2結(jié)果與分析

2.1多肽健康飲品風(fēng)味配方的確定

2.1.1添加自制橙汁對飲品風(fēng)味的影響

取適量多肽，用50~60 ℃溫水溶解。在蜂蜜為2%，蔗糖6%，檸檬酸2%的的配方中，分別添加6%、8%、10%、12%、14%的橙汁進行實驗，評定結(jié)果見表2。由表2得出橙汁添加量為12%時，飲品的色澤、滋味、透明度均為最好，所以選擇橙汁添加量為12%。

表2　橙汁添加量感官評分

2.1.2添加檸檬酸對飲品風(fēng)味的影響

在蜂蜜為2%，蔗糖6%，橙汁12%的配方中，分別添加0.1%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%的檸檬酸進行實驗，分析結(jié)果見表3。由表3得出檸檬酸添加量為0.12%時，飲品的色澤、滋味、透明度均為最好，所以選擇檸檬酸添加量為0.12%。

表3　檸檬酸添加量感官評分

2.1.3蜂蜜添加量對飲品風(fēng)味的影響

在蔗糖6%，橙汁12%，檸檬酸0.12%的配方中，分別添加2%、2.5%、3%、3.5%、4%的蜂蜜進行實驗，結(jié)果見表4。由表4得出蜂蜜添加量為2.5%時，飲品的色澤、滋味、透明度均為最好，所以選擇蜂蜜添加量為2.5%。

表4　蜂蜜添加量感官評分

2.1.4蔗糖添加量對飲品風(fēng)味的影響

在橙汁12%，檸檬酸0.12%，蜂蜜2.5%的配方中，分別添加3%、4%、5%、6%、7%的蔗糖進行實驗，結(jié)果見表5。由表5得出蔗糖添加量為6%時，飲品的色澤、滋味、透明度均為最好，所以選擇蔗糖添加量為6%。

表5　蔗糖添加量感官評分

綜上所述，由大量單因素實驗得出，最好的工藝配方是橙汁添加量為12.00%，檸檬酸添加量為0.12%，蜂蜜添加量為2.50%，蔗糖添加量為6.00%。由于4個單因素之間可能存在交互作用，造成單因素實驗結(jié)果不準(zhǔn)確，因此有必要對各配方添加量進行優(yōu)化，設(shè)計了四因素三水平L9(34)的正交設(shè)計。

2.1.5多肽保健飲品復(fù)配工藝條件的優(yōu)化

飲品的配方受多種因素的影響，實驗分別對影響多肽飲品風(fēng)味的4個重要因素進行正交實驗，以感官評價為指標(biāo)，找出各因素的最佳添加量[8]。以蔗糖、自制橙汁、檸檬酸、天然蜂蜜的添加量為4個因素，分別選取3個水平作正交試驗[9]，結(jié)果見表6。

表6　配方正交實驗設(shè)計

由表7實驗數(shù)據(jù)分析出的最佳風(fēng)味配方為A2B1C1D1，此實驗結(jié)果比實際第6組實驗得出的最佳配方A2B3C1D2結(jié)果不一致，需要進行實驗驗證。實驗驗證得出的結(jié)果是正交設(shè)計得出的A2B1C1D1的色澤、口感滋味，、透明度都要好于第6組A2B3C1D2。并且從正交設(shè)計實驗的分析結(jié)果可以得出各個因素對實驗結(jié)果的影響，即A>C>D>B,即橙汁>檸檬酸>蜂蜜>蔗糖。因此選擇A2B1C1D1作為風(fēng)味保健飲品的最佳工藝配方，即自制橙汁添加量12%，天然蜂蜜添加量2.30%，檸檬酸添加量0.11%，蔗糖添加量5.50%。

表7　風(fēng)味配方正交實驗表

2.2多肽保健飲品穩(wěn)定劑配方的確定

2.2.1β-環(huán)狀糊精對飲品穩(wěn)定性的影響

實驗通過添加羧甲基纖維素鈉CMC-Na和β-環(huán)狀糊精使之與多肽形成穩(wěn)定復(fù)合體，從而提高雞骨多肽飲品的穩(wěn)定性[10]。按表8添加量添加穩(wěn)定劑β-環(huán)狀糊精，7 d后觀察其穩(wěn)定性和口感，結(jié)果見表8。由表8可以發(fā)現(xiàn)，添加0.02%、0.06%、0.10%、0.14%的β-環(huán)狀糊后多肽飲品滋味都比較爽口，而添加0.10%的β-環(huán)狀糊后，放置一星期后有極少量上清液析出并且無沉淀產(chǎn)生，且口感爽口，效果最好，穩(wěn)定性最好。

表8　 β-環(huán)狀糊精對多肽飲品的影響

2.2.2CMC-Na的使用對飲品穩(wěn)定性的影響

由表9可以發(fā)現(xiàn)，添加0.11%、0.12%、0.13%的CMC-Na后產(chǎn)生不同的口感，并且放置一周后都會有上清液析出，單獨使用羧甲基纖維素鈉對飲品的穩(wěn)定性增強沒有明顯效果，不夠理想。

表9　CMC-Na對多肽飲品的影響

2.2.3復(fù)合穩(wěn)定劑的使用對飲品穩(wěn)定性的影響

鑒于單個使用β-環(huán)狀糊精和羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)的穩(wěn)定效果均不夠理想，而多種穩(wěn)定劑復(fù)合使用有相互增效的作用，因此將以上兩種種穩(wěn)定劑混合添加到保健飲品中放置一周后測定穩(wěn)定性，結(jié)果見表10。由表10看出，β-環(huán)狀糊精和羧甲基纖維素鈉的協(xié)同使用，明顯起到同時增效作用，兩種穩(wěn)定劑發(fā)揮各自的優(yōu)點，增強對飲品的穩(wěn)定效果，提高穩(wěn)定性，是飲品均勻，且不產(chǎn)生分層。同時考慮穩(wěn)定性效果及滋味口感，最佳的復(fù)合穩(wěn)定劑配方是0.12%的β-環(huán)狀糊精和0.11%的(CMC-Na)羧甲基纖維素鈉。

表10　兩種穩(wěn)定劑復(fù)合使用對多肽飲品口感及穩(wěn)定性的影響

2.2.4多肽保健飲品調(diào)香配方的確定

從最佳的工藝配方復(fù)配出多肽飲料后，加入復(fù)合穩(wěn)定劑，取50 mL飲料，按表11添加不同香草香精進行調(diào)香[11]，由分析結(jié)果得知，添加0.40%的香草香精飲料風(fēng)味獨特，爽口入味，穩(wěn)定效果更好，具有一定的開發(fā)價值和市場前景。

表11　多肽飲品調(diào)香配方的確定

2.3多肽飲品質(zhì)量指標(biāo)的確定

2.3.1感官指標(biāo)分析

從表12感官分析結(jié)果看出，多肽飲料的色澤、口感與氣味和組織狀態(tài)都復(fù)合市場上售賣的飲料，如出一轍，但其功能性與市售飲料無可比擬，因其添加了抗氧化活性肽，所以更具有叫賣性。

表12　感官指標(biāo)分析結(jié)果

2.3.2理化指標(biāo)分析

從表13對多肽飲品的理化指標(biāo)分析看出，多肽飲品中含有一定量的鈣、磷元素且含量較低，主要是把雞骨蛋白水解成多肽物質(zhì)，雞骨中含有豐富的鈣、磷元素，酶解對于雞骨中的鈣、磷元素的回收利用不是很明顯，對飲料中進行總鉛及總磷的含量測定結(jié)果符合國家食品限量標(biāo)準(zhǔn)。

表13　理化指標(biāo)分析結(jié)果

2.3.3多肽飲品中氨基酸含量測定

由表14看出，多肽保健飲品中氨基酸種類很齊全，共檢出17中氨基酸，幾乎包含了蛋白質(zhì)中的所有氨基酸且含量都較高。人體所需的8種必需氨基酸中，其中有7種必須氨基酸被檢出，只有色氨酸沒有被檢出，非必需氨基酸共檢出11種。在所檢測的所有氨基酸中，亮氨酸含量最高，其次是精氨酸。必須氨基酸中亮氨酸含量最高，其次是賴氨酸。在保健飲品被檢出的氨基酸總量為6.86 mg/g，所有氨基酸中必須氨基酸占氨基酸總量的52.77%，非必須氨基酸占47.23%，其中必須氨基酸/總氨基酸和必須氨基酸/非必須氨基酸的比值分別為0.52和1.11，兩者均高于FAO/WHO[12]建議值0.40和0.60，雞骨抗氧化活性肽主要由這些氨基酸組成，說明雞骨多肽飲品中氨基酸含量豐富，營養(yǎng)價值高，是一種不得多的富含抗氧化活性肽的生物保健飲品，具有廣泛的應(yīng)用前景。

表14　多肽飲品中氨基酸含量測定

續(xù)表14

注：∑AA表示氨基酸總量；∑EAA表示必須氨基酸含量；∑NEAA表示非必須氨基酸含量

2.3.4微生物指標(biāo)測定

由表15可看出，對飲品中菌落總數(shù)、大腸桿菌、致病菌的檢出結(jié)果均小于國家規(guī)定的蛋白質(zhì)類功能保健食品中的菌落總數(shù)和大腸菌群。

表15　微生物指標(biāo)測定結(jié)果

3結(jié)論

通過利用雞骨多肽進行保健飲品的復(fù)配，為尋找最佳復(fù)配工藝條件，并對成品進行質(zhì)量指標(biāo)檢測，結(jié)論如下：

(1) 風(fēng)味保健飲品的最佳工藝配方：即橙汁添加量12.00%，蜂蜜2.30%，檸檬酸0.11%，蔗糖5.50%；

(2) 最佳的復(fù)合穩(wěn)定劑配方：0.12%的β-環(huán)狀糊精和0.11%的(CMC-Na)羧甲基纖維素鈉并添加0.40%的香草香精，飲料風(fēng)味獨特，酸甜爽口，感官效果極佳，穩(wěn)定效果更好，具有一定的開發(fā)價值和市場前景。

(3) 對酶解液和骨蛋白多肽飲品中的氨基酸進行檢測，結(jié)果表明：構(gòu)成蛋白質(zhì)的所有氨基酸，幾乎都被檢出，必須氨基酸中除色氨酸外，其余全部被檢出，且必需氨基酸占氨基酸總量的50%以上，說明雞骨多肽飲品具有很高的營養(yǎng)價值。并對飲料的理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)進行測定，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，可放心飲用。

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Technology Research on Chicken Polypeptide in Health Drink

MA Long1， TANG Chun-hong1,2**， YU Yan1， ZHANG Chun-hui3

(1.School of Environmental and Biological Engineering，Chongqing Technology and Business University，

Chongqing 400067，China;2.Green Food Research Institute，Chongqing Technology and Business

University，Chongqing 400067，China; 3.Comprehensive Key Laboratory of Agro-Products Processing，

Ministry of Agriculture / Institute of Agro-Products Processing Science and Technology，Chinese Academy of

Agricultural Sciences，Beijing 100193, China)

Abstract：With high nutritional value of orange juice, honey, sugar, citric acid as flavoring, chicken polypeptide from a protease enzyme complex is formulated into bone polypeptides drinks with moderate sweet and sour, good smell and light yellow color. The optimal health drink formula and stabilizers formula are explored and perfumer are added into the nutritional drinks. The optimum formulation and stabilizer formula results are 12.00% orange juice, 2.30% honey, 0.11% citric acid, 5.50% sucrose, 0.12% stabilizer compound β-cyclodextrin and 0.11%(CMC-Na) carboxymethyl sodium carboxymethylcellulose and 0.40% vanilla flavoring. The polypeptide drinks with unique flavor, sweet and sour taste, good stability, functionality have the dual effect of nutrition and health, and quality indicators are in line with national standards. There are great market application and development prospects.

Key words： polypeptide; seasoning; compounding; quality