驢皮低溫酶解脫毛方法及其對(duì)阿膠質(zhì)量的影響

劉永清，李小波，劉厚霞，王 娟，付改玲

（內(nèi)蒙古元本生物醫(yī)藥科技有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

阿膠用藥歷史悠久，具有補(bǔ)血、滋陰、潤(rùn)燥、止血等功效，被譽(yù)為“補(bǔ)血圣藥”［1-4］。 《中國(guó)藥典》中規(guī)定，制作阿膠需要將驢皮脫毛。在食品工業(yè)中常見的脫毛工藝有燙毛、燎毛、蒸汽脫毛、松香甘油酯脫毛、酶解脫毛等［5］。 傳統(tǒng)的脫毛工藝中最常見的是燙毛，具體方法為：將經(jīng)宰前清洗、擊暈、放血和沖洗的動(dòng)物體在60～80 ℃的熱水中浸燙一段時(shí)間，使毛孔擴(kuò)張，在外力的作用下進(jìn)行脫毛［6-8］。 燙毛脫毛后再用明火燎去未脫干凈的毛， 燎毛是燙毛的加工工序［9］。 薛慶林等［10］研究指出，燙毛、燎毛達(dá)到完全脫毛效果所需時(shí)間長(zhǎng)，雖然步驟簡(jiǎn)單，但脫毛過程中溫度較高，操作環(huán)境較差，不適宜工作人員長(zhǎng)期操作，容易對(duì)工作人員造成傷害。蒸汽脫毛是指通過控制大氣壓和溫度條件使隧道內(nèi)濕蒸汽維持一定的溫度和濕度， 通過合理設(shè)置風(fēng)機(jī)、風(fēng)壓和風(fēng)量使?jié)裾羝谒淼纼?nèi)循環(huán)，將懸掛的畜禽體在隧道內(nèi)蒸燙一段時(shí)間， 在機(jī)械力的作用下脫毛［11-12］。 但蒸汽脫毛工藝所需設(shè)備投資大、能耗高，限制了應(yīng)用。 松香甘油酯脫毛成本低，但需要重復(fù)多次才能將毛脫凈，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且松香甘油酯不能循環(huán)利用。 酶解脫毛是利用酶的生物催化作用，使酶與動(dòng)物皮中的脂肪、糖蛋白、膠原、角蛋白等成分發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)［13］，使毛發(fā)和表皮變得松軟［14］，達(dá)到脫毛的目的。 然而，常見的酶解脫毛過程中，由于酶解溫度較高，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物皮在一定程度上發(fā)生腐敗而產(chǎn)生臭味， 尤其是食用動(dòng)物皮（如牛皮、驢皮）的腐敗，不但影響其加工產(chǎn)品的食用口感與品質(zhì)， 而且會(huì)對(duì)人身體健康造成危害［15-16］。

阿膠的品質(zhì)取決于原料驢皮的質(zhì)量， 所以驢皮的脫毛工藝顯得尤為重要。 傳統(tǒng)的機(jī)械刮毛方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作環(huán)境差［17］。常規(guī)的酶解脫毛中，由于酶解溫度高，會(huì)使驢皮在一定程度上發(fā)生腐敗而影響阿膠品質(zhì)。 在總結(jié)以上各脫毛工藝優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上， 筆者選用中性蛋白酶和堿性蛋白酶， 研究驢皮低溫酶解脫毛方法及其對(duì)阿膠質(zhì)量的影響， 以期為阿膠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中驢皮高效脫毛技術(shù)的研發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 驢皮 干驢皮、脫毛鮮驢皮，購(gòu)自內(nèi)蒙古呼和浩特市蒙驢食品有限公司。

1.1.2 主要試劑 食用堿，中性蛋白酶（5 萬IU/g，食品輔料），堿性蛋白酶（5 萬IU/g，食品輔料），醋酸鈉，醋酸，三乙胺（貨號(hào)：121-44-8），乙腈（貨號(hào)：M157-4）， 異硫氰酸苯酯 （PITC）（貨號(hào)：103-72-0），L-羥脯氨酸對(duì)照品（貨號(hào)：1115-201602），甘氨酸對(duì)照品（貨號(hào)：140689-201605），丙氨酸對(duì)照品（貨號(hào)：140680-201604），L-脯氨酸對(duì)照品（貨號(hào)：111659-200301）。

1.1.3 主要儀器設(shè)備 高效液相色譜儀，冷藏柜，夾層鍋，電子天平。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 驢皮脫毛

1.2.1.1 驢皮醒發(fā) 干驢皮用清水沖洗干凈，室溫條件下用自來水浸泡，每天換水1 次，直至驢皮泡柔軟。 瀝干水分，稱重，備用。

1.2.1.2 堿性蛋白酶脫毛 取浸泡5 d 的醒發(fā)驢皮1 200 g，加入濃度為1.0%堿性蛋白酶12.0 g，用食用堿調(diào)節(jié)pH 值至10.5， 攪拌均勻在室溫放置3 h，轉(zhuǎn)入低溫條件下（4 ℃）浸泡脫毛。 每天觀察脫毛情況及是否發(fā)臭，并做好記錄。

1.2.1.3 中性蛋白酶脫毛 取浸泡5 d 的醒發(fā)驢皮1 205 g， 加濃度為1.0%的中性蛋白酶12.05 g，用食用堿調(diào)節(jié)pH 值至7.5， 攪拌均勻在室溫放置3 h，轉(zhuǎn)低溫條件下（4 ℃）浸泡脫毛。 每天觀察脫毛情況及是否發(fā)臭，并做好記錄。

1.2.1.4 其他脫毛方法 選取鮮驢皮為原材料，采用傳統(tǒng)熱水燙毛脫毛法和機(jī)械脫毛法進(jìn)行驢皮脫毛， 其脫毛驢皮分別用于脫毛效果對(duì)比和阿膠質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定。

1.2.2 阿膠制備 分別將用中性蛋白酶、 堿性蛋白酶、機(jī)械脫毛3 種方法脫毛處理后的驢皮清洗、稱重，按傳統(tǒng)阿膠工藝制備阿膠［3］。 取堿性蛋白酶酶解脫毛驢皮820 g、 中性蛋白酶酶解脫毛驢皮835 g、機(jī)械脫毛鮮驢皮982 g 進(jìn)行阿膠熬制。 制備步驟如下。

1.2.2.1 焯皮 加食用堿，120 ℃焯皮40 min，反復(fù)處理3 次。焯皮結(jié)束后將水濾出，用純化水清洗2 遍，不斷攪拌，每5 min 用試紙檢測(cè)pH 值1 次，每10 min 換1 次純化水， 清洗液pH 值達(dá)到中性為止，去水瀝干，稱重備用。

1.2.2.2 提取 共進(jìn)行3 次提取。 第1 次提?。簩⒎Q取的驢皮置于夾層鍋中，按質(zhì)量/體積比（W∶V）=1∶1 加純化水，高壓提取60 min，連續(xù)高壓3 次；將第1 次提取的膠汁進(jìn)行過濾， 過濾篩網(wǎng)使用80目、120 目、200 目、300 目、400 目、500 目，逐級(jí)過濾；第1 次提取收汁，稱量備用。第2 次提?。簩⑦^濾后的驢皮置于夾層鍋中， 按W∶V=1∶0.8 加純化水，高壓提取60 min，連續(xù)高壓3 次；將第2 次提取的膠汁進(jìn)行過濾，過濾篩網(wǎng)使用80 目、120 目、200 目、300 目、400 目、500 目，逐級(jí)過濾；第2 次提取收汁，稱量備用。 第3 次提取：將過濾后的驢皮置于夾層鍋中，按W∶V=1∶0.6 加純化水，高壓提取60 min，連續(xù)高壓3 次；將第3 次提取的膠汁進(jìn)行過濾， 過濾篩網(wǎng)使用80 目、120 目、200 目、300目、400 目、500 目，逐級(jí)過濾；第3 次提取收汁，稱量備用。 將3 次提取獲得的膠汁混合，稱量備用。

1.2.2.3 初濃縮、 提沫 稱取膠液置于夾層鍋加熱初濃縮。 在初濃縮時(shí)要不斷攪拌，蒸發(fā)水分，觀察膠液的性狀。初濃縮結(jié)束后開始提沫，同時(shí)不斷攪拌，用木制勺輕輕沿鍋邊提沫，并加適量的純化水，以上提沫操作不斷重復(fù)，提沫時(shí)間持續(xù)一至數(shù)小時(shí)。 待膠汁呈透明狀，提沫結(jié)束。

1.2.2.4 濃縮、出膠 用手工攪拌方法繼續(xù)濃縮，加入輔料豆油、 黃酒、 冰糖之前用200 目藥篩過濾，防止出現(xiàn)雜質(zhì)。 攪拌時(shí)感覺鍋底部黏度較大，按投入量1%加藥用豆油，加入時(shí)要慢，不斷攪拌，以達(dá)到均勻的效果。加入豆油后鍋底部比較光滑，繼續(xù)濃縮，膠液達(dá)到透明膠狀時(shí)，按投入量4%加紹興黃酒，加入時(shí)要慢慢不斷攪拌，以達(dá)到均勻的效果。濃縮到“掛旗”的狀態(tài)時(shí)，將冰糖用純化水溶解后，按投入量2%緩緩加入，此時(shí)攪拌比較費(fèi)力，膠液達(dá)到“吊猴”的狀態(tài)時(shí)出膠。

1.2.2.5 凝膠、稱重 將濃縮的膠膏倒入已涂油的潔凈不銹鋼盒凝膠，放置達(dá)到室溫后冷藏16 h（冷凝室2～8 ℃），取出稱重做好記錄，計(jì)算出膠率。

1.2.3 阿膠質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定［18］

1.2.3.1 水分、灰分、水不溶物測(cè)定 根據(jù)《中國(guó)藥典》2015 版一部中阿膠檢測(cè)項(xiàng)目方法， 測(cè)定阿膠的水分、灰分及水不溶物含量。

1.2.3.2 氨基酸含量測(cè)定 根據(jù)《中國(guó)藥典》2015版一部中阿膠含量測(cè)定方法——高效液相色譜法［通則0184］ 測(cè)定脫毛驢皮熬制阿膠中L-羥脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、L-脯氨酸的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酶解方法脫毛效果

由表1 可知，干驢皮清洗干凈后，自來水浸泡4 d，驢皮薄皮處皮質(zhì)變綿軟，厚皮處皮質(zhì)緊實(shí)、未泡醒發(fā)。繼續(xù)浸泡1 d，驢皮厚皮處泡醒發(fā)，皮質(zhì)變綿軟，可加入酶制劑進(jìn)行脫毛。低溫條件下（4 ℃），1%堿性蛋白酶脫毛效果與1%中性蛋白酶脫毛效果一致， 脫毛第2 天脫毛率均為10%， 無臭味產(chǎn)生；脫毛第4 天，產(chǎn)生輕微臭味，脫毛率達(dá)65%；脫毛第5 天， 脫毛率達(dá)90%， 且有臭味產(chǎn)生， 剩余10%驢毛，通過剃須刀機(jī)械剃除。 通過分析觀察，脫毛過程中產(chǎn)生的臭味并非驢皮腐敗臭味， 而是酶解過程中產(chǎn)生的正常氣味。

表1 干驢皮不同酶解脫毛效果 單位：%

1%堿性蛋白酶脫毛驢皮和1%中性蛋白酶脫毛驢皮與傳統(tǒng)熱水燙毛鮮驢皮相比，皮質(zhì)柔軟、有彈性、有光澤、無異味。

2.2 不同酶解方法脫毛后驢皮出膠情況

由表2 可知，低溫條件下（4 ℃）1%堿性蛋白酶和1%中性蛋白酶酶解所得驢皮焯皮后，驢皮白亮、自然呈卷狀，有彈性，表明酶解脫毛未破壞驢皮的組織結(jié)構(gòu)，焯皮步驟不會(huì)導(dǎo)致膠原蛋白流失，熬制阿膠的出膠率不會(huì)下降，在13%左右，這與鮮驢皮機(jī)械脫毛后熬制阿膠的出膠率相當(dāng)。

表2 不同酶解脫毛方法處理后驢皮出膠情況

由圖1～圖3 可知，2 種酶解驢皮熬制的阿膠色紅、氣味芳香，與鮮驢皮熬制的阿膠相比色澤更鮮亮。

圖1 1%堿性蛋白酶酶解脫毛驢皮制備的阿膠

圖2 1%中性蛋白酶酶解脫毛驢皮制備的阿膠

圖3 脫毛鮮驢皮制備的阿膠

2.3 不同酶解方法脫毛驢皮熬制阿膠的質(zhì)量指標(biāo)

參照《中國(guó)藥典》2015 版一部中的方法，對(duì)利用1%堿性蛋白酶和1%中性蛋白酶酶解驢皮制備所得的2 份阿膠進(jìn)行了水分、灰分、水不溶物以及4 種氨基酸含量檢測(cè)。由表3 可知，1%堿性蛋白酶和1%中性蛋白酶酶解所得驢皮熬制阿膠的水分、灰分、 水不溶物3 個(gè)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果均符合并優(yōu)于《中國(guó)藥典》2015 版一部中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 L-羥脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、L-脯氨酸4 種氨基酸含量也遠(yuǎn)高于《中國(guó)藥典》2015 版一部中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

表3 不同酶解驢皮制備阿膠的水分、灰分、水不溶物以及氨基酸含量檢測(cè)結(jié)果 單位：%

3 討論

阿膠加工生產(chǎn)的基本原料是驢皮， 阿膠的產(chǎn)量與質(zhì)量直接由驢皮的質(zhì)量決定［19-20］。 目前，鮮見有關(guān)驢皮及阿膠質(zhì)量控制的研究文獻(xiàn)， 尤其是驢皮脫毛工藝對(duì)阿膠質(zhì)量影響的研究更少，因此，探索開發(fā)適宜阿膠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的驢皮脫毛工藝，評(píng)價(jià)不同脫毛工藝對(duì)阿膠質(zhì)量的影響具有非常重要的意義。

阿膠規(guī)?；a(chǎn)需要大量的驢皮， 但由于生產(chǎn)設(shè)備、驢皮數(shù)量、驢皮來源等原因，生產(chǎn)廠家往往不能利用新鮮驢皮煮制阿膠，只有少部分的鮮驢皮直接用來熬制阿膠，大部分的鮮驢皮要儲(chǔ)藏起來備用。常見的驢皮貯藏方法是將驢皮曬干后入庫(kù)儲(chǔ)存，而曬干驢皮無法達(dá)到完全干燥，內(nèi)部會(huì)存在一定比例的水分，因此，貯藏過程中干驢皮會(huì)有不同程度的腐敗［1］。 為保證阿膠質(zhì)量，在干驢皮脫毛過程中需要探索不影響驢皮質(zhì)量的工藝方法。

目前，常見的驢皮脫毛方法為酶解脫毛法。影響酶解脫毛的因素主要包括加酶量、pH 值、 酶解時(shí)間與酶解溫度等。 酶解反應(yīng)時(shí)間和溫度是影響驢皮腐敗的主要因素。 在較高溫度的浴液中進(jìn)行驢皮酶解脫毛，雖然脫毛速度快，但工藝條件控制比較困難， 而且容易造成膠原纖維的嚴(yán)重破壞和水解，導(dǎo)致膠原蛋白分解流失，進(jìn)而影響阿膠的產(chǎn)量與質(zhì)量。因此，有必要探索低溫條件下酶解脫毛工藝。

4 結(jié)論

低溫條件下（4 ℃），1%堿性蛋白酶和1%中性蛋白酶可對(duì)醒發(fā)干驢皮進(jìn)行有效酶解脫毛， 且脫毛后驢皮熬制的阿膠質(zhì)量符合 《中國(guó)藥典》2015版一部標(biāo)準(zhǔn)。