李作为，张立彦，芮汉明

（1.广东轻工职业技术学院食品与生物工程系，广东广州510300；2.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640）

功能性鸡肉蛋白食品加工性能研究

李作为1，张立彦2，芮汉明2

（1.广东轻工职业技术学院食品与生物工程系，广东广州510300；2.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640）

利用复合蛋白酶水解鸡肉，获得一系列不同水解时间下的功能鸡肉蛋白，测定各功能鸡肉蛋白的食品加工特性。结果表明：鸡肉轻度水解蛋白具有一定的乳化性、起泡性、吸油性以及吸水性等功能特性，且水解时间为2～4h得到的功能鸡肉蛋白的各项功能特性较强。

鸡肉，功能蛋白，食品加工性能

Abstract：A series of functional chicken protein was obtained under different hydrolyzing time，by compound enzymatic hydrolyzing chicken.Food processing properties of functional chicken protein were determined，and the result showed that the mildly hydrolysising chicken protein had emulsifying properties，foaming properties，oil absorbing properties and water absorbing properties，and water-holding capacity.And the functional properties of functional chicken protein under 2～4h hydrolyzing were stronger than others.

Key words：chicken；functional protein；food processing properties

利用酶技术处理肉鸡加工的副产品鸡架，获得具有高度功能特性的动物蛋白提取物——功能肉蛋白。功能肉蛋白在肉制品中表现出多种功能，如降低肉制品在烹煮中的体积损失，改善肉制品嫩度及其切割性能，改善肉制品的胶粘性及蛋白质分布等，这样既可以废物利用，解决环保问题，又可以提升禽畜加工副产品的附加值，且为肉制品加工开发出新型天然的食品添加剂，应用前景广泛。目前，国内外对鸡肉酶水解的研究主要集中在水解工艺条件的确定、水解产物的组成和水解液的脱苦等方面［1-4］，而对鸡肉蛋白酶解产物功能特性的研究很少。因此，有必要对鸡肉蛋白酶解产物的功能特性进行研究，为鸡肉蛋白酶解产物在肉制品、面包、糕点等食品中的应用及其深度开发提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鸡肉 广州市江丰实业有限公司；复合蛋白酶酶活27万单位/g，丹麦NOVO公司；盐酸 广东光华化学厂有限公司，分析纯；酪蛋白 美国西格玛公司，分析纯。

HH4-数显恒温水浴锅 金坛市富华仪器有限公司；102042冷冻干燥机 德国Christ冷冻干燥机；SpectrumLab 22PC 上海棱光技术有限公司；pHs-3C精密酸度计 上海大普仪器有限公司；JJBOO型电子天平 美国双杰兄弟有限公司。

1.2 复合蛋白酶酶解鸡肉的方法

将200g鸡肉糜与300mL蒸馏水按1∶1.5的比例置于1000mL的烧杯中，用1mol/L的NaOH调节pH至7.0，置于水温为50℃的水浴锅中，用搅拌器对鸡肉糜进行搅拌。待鸡肉糜温度上升到50℃时，按复合蛋白酶/鸡肉=0.2%的比例往鸡肉糜中加入复合蛋白酶，开始计时。制备过程如下：

冻鸡解冻→去皮、切成小块，用绞肉机绞碎→复合蛋白酶酶解鸡肉→85℃灭酶15min或95℃灭酶5min→用绢布过滤后再真空抽滤→真空浓缩→-18℃下冷冻→冷冻干燥→干燥器中密封保存

1.3 功能鸡肉蛋白功能特性的测定方法

1.3.1 功能鸡肉蛋白乳化性及其稳定性的测定 称取0.3g的蛋白产品溶于5mL蒸馏水中，调节pH到7.0，加入5mL调和油，在高速均质机中10000r/min均质 2min，再离心（1500r/min）5min，按下式计算乳化能力：

乳化能力（%）=（离心管中乳化层高度/离心管中液体总高度）×100%

将上述样品置于50℃水浴中30min后，冷却至室温，再离心（1500r/min）5min，测出此时的乳化层高度，则乳化稳定性为：

乳化稳定性（%）=（30min后的乳化层高度/初始时的乳化层高度）×100%

用酪蛋白做对照实验。

1.3.2 功能鸡肉蛋白起泡性及其稳定性的测定［5］取10mL浓度为30mg/mL的功能鸡肉蛋白溶液（0.3g溶解到10mL水中），在高速均质机中以10000r/min操作2min，测定搅拌停止时泡沫的总体积（mL），起泡性按下式计算：

起泡性（%）=V/10×100%

将上述操作中所测定的泡沫放置30min后，测定泡沫的体积Ve（mL），计算方法如上。

1.3.3 功能鸡肉蛋白吸水性的测定［5］准确称取1.0g（准确至0.0002g）功能鸡肉蛋白样品，均匀平铺于预先恒重的培养皿中，称其质量为m1，然后置于恒温恒湿（温度30℃，相对湿度60%）的生化培养箱中，每隔6h测定一次培养皿的质量，直到培养皿的质量不再增加为止，称其质量为m2，样品的吸水性按下式计算：

吸水性（%）=（m2-m1）/m1×100%

1.3.4 功能鸡肉蛋白持水性的测定 准确称取0.1g鸡肉蛋白水解物，溶于一定量的蒸馏水中，并定容至10mL，然后量取1mL样液，将其平铺于直径为10cm的培养皿中，置于恒定温度为60℃，相对湿度为60%的环境中，每隔10min测一次样液的水分残存率（测到70min）。同时用丙三醇和蒸馏水作对比实验。

1.3.5 功能鸡肉蛋白吸油性的测定［5］准确量取2mL花生油，放入5mL刻度离心管中，再称取0.3g样品加入离心管中，用细棒搅拌1min，静止30min后，1000r/min离心25min，记下游离油的体积，则样品的吸油性为：

吸油性（mL/g）=（2-游离油的体积）/样品质量

2 结果与讨论

2.1 功能鸡肉蛋白乳化性及其稳定性

本研究制备了不同水解时间段得到的鸡肉蛋白水解液，经冷冻浓缩后进行乳化性质的测定，结果如图1所示。

图1 不同水解时间下的功能鸡肉蛋白的乳化性及其稳定性

乳化性是指蛋白质产品能将油水结合在一起，形成乳状液的性能。乳化稳定性是指油水乳状液保持稳定的能力。影响乳化性能的因素很多，包括蛋白质变性程度、蛋白质种类、可溶性蛋白质浓度、pH、离子强度、温度、糖的存在、低分子量表面活性剂存在等。

从图1中可以看出，不同水解时间下的功能鸡肉蛋白都有一定的乳化能力，且当水解时间在2～4h时，功能鸡肉蛋白表现出相对较高的乳化性，说明在该水解时间范围内的功能鸡肉蛋白具有较强的乳化性。这是由于在开始水解的时候，水解程度过低，蛋白的溶解性不好，导致蛋白质分子不能完全展开。随着水解的进行，鸡肉蛋白受酶作用后，结构发生变化：分子链变短，水溶性增加，很多原来包裹在蛋白质分子中的疏水基团暴露出来，亲油性增强，电荷数量增加，阻止了油滴的相互靠近。因此，总体表现为鸡肉蛋白质分子易分散于油/水界面，乳化性增强［6］。但当水解程度过高时，会导致蛋白质分子量过低，并几乎完全亲水而使蛋白质的乳化性能降低［7］。同时我们也看到，功能鸡肉蛋白的乳化性及其稳定性明显比酪蛋白的小，其原因可能是由于功能鸡肉蛋白分子量相对较小，不利于蛋白质在油/水界面的扩散和吸附以及具有适宜厚度和流变性质的蛋白膜的形成。

2.2 功能鸡肉蛋白起泡性及其稳定性分析

本文测定了不同水解时间得到的鸡肉水解蛋白的起泡性及其稳定性，结果如图2所示。

图2 不同水解时间下的功能鸡肉蛋白的起泡性及其稳定性

蛋白质产品的起泡性一般随蛋白质产品浓度增加而增加，在浓度为3%时有最高的起泡性。蛋白质产品的起泡性和泡沫稳定性与蛋白质产品的溶解度存在着一定的关系；温度影响着蛋白质的起泡性和泡沫稳定性，在形成泡沫前，适当的热处理能改进蛋白质产品的起泡性质，但是泡沫稳定性降低。此外，蛋白质产品的粒子大小，浸出溶剂、溶液浓度和溶液的pH等都会影响起泡性和泡沫稳定性。

从图2中可以看出，不同水解时间下的功能鸡肉蛋白的起泡性及其稳定性相差很大。在水解时间0.33h到1.5h过程中，功能鸡肉蛋白起泡性呈迅速上升的趋势，水解时间1.5h时起泡性达到最大值，过了1.5h以后，起泡性急剧降低，同时，功能鸡肉蛋白也只在水解时间1～1.5h范围内才表现出较强的起泡稳定性。

这可能主要是由两方面的原因引起的：一方面，在酶解初期，由于蛋白质分子中的-NH2、-COOH之间形成的氢键数目增多，形成的薄膜具有足够的黏度和机械强度，使得功能鸡肉蛋白的起泡性增加；随着酶解过程的进行，-NH2、-COOH的数目不断增加，电荷数目也随之增加，当增加到一定程度后，气液薄膜强度降低，泡沫易破裂，起泡性也随之降低［8］。另一方面，这是由于蛋白质肽链上既有极性基团又有非极性基团，当非极性基团含量高时可以形成丰富的泡沫；而极性基团含量高时，形成的泡沫就少而且不稳定。蛋白质的水解改变了蛋白质肽链上的极性和非极性基团的对比关系，因而造成鸡肉蛋白多肽起泡性能变弱。

2.3 功能鸡肉蛋白吸水性分析

本文测定了不同水解时间得到的鸡肉水解蛋白的吸水性。结果如图3所示。

图3 不同水解时间下的功能鸡肉蛋白的吸水性

从图3可以看出，功能鸡肉蛋白的吸水性普遍较强，都达到50%以上。不过功能鸡肉蛋白的吸水性同其水解时间关系不太大，各水解时间下的功能鸡肉蛋白的吸水性相差不是很明显，只是在水解时间2h时比其它时间略强。蛋白质水解后主要发生三种变化：带电基团增加，亲水性和净电荷增加；抗原性降低；分子结构变化导致蛋白质内部疏水基团暴露。从整体上说，蛋白质和多肽吸水性的大小决定于亲水基团与疏水基团的多寡［9］。因此，可能是鸡肉蛋白酶解后其亲水基团变化不是很明显，导致不同水解时间下的功能鸡肉蛋白吸水性变化不明显。

2.4 功能鸡肉蛋白持水性分析

本文测定了不同水解时间得到的鸡肉水解蛋白的持水性，结果如图4所示。

图4 不同水解时间下的功能鸡肉蛋白的持水性

蛋白质的持水性就是指蛋白质产品保持水分的能力，通常用水分残存率来表示。保水性是决定食品物料弹性、可塑性、机械强度等的重要因素，尤其是在植物蛋白的功能特性中起重要作用，决定蛋白的内聚力、可分散性、黏度、附着力等功能特性和一些表面特性。蛋白质的持水能力受到蛋白浓度、离子种类、环境因素等的影响，其中环境因素的影响相对较小［5］。

从图4中可以看出，功能鸡肉蛋白都有一定的持水性，不同水解时间下的鸡肉蛋白多肽的持水性基本上都比水的大，但比丙三醇小得多，且变化趋势不明显。这和鸡肉蛋白多肽的吸水性情况类似，也有可能是由于鸡肉酶解后，其亲水基团变化不是很明显所致。

2.5 功能鸡肉蛋白吸油性分析

吸油性是指蛋白质产品吸附油的能力，通过用每克蛋白质产品吸附油的毫升数来表示，一般用离心法测定。蛋白质的吸油性表现在促进脂肪吸收，促进脂肪结合，从而减少蒸煮时脂肪的损失。大豆蛋白影响吸油性的主要因素是蛋白质产品的种类和来源、粒子大小、温度和加工方法。不同的研究者，由于所采用油脂、离心时间和速度的不同，因此，对同一产品的测定可能会得到不同的结果，结果如图5所示。

图5 不同水解时间下的功能鸡肉蛋白的吸油性

由图5可以看出，不同水解时间下功能鸡肉蛋白的吸油性呈现一定的规律，在水解时间2h之前，功能鸡肉蛋白的吸油性随水解的进行而不断增大，过了2h之后，吸油性则呈现逐渐下降的趋势。这和前面鸡肉蛋白多肽乳化性的变化趋势非常类似，原因都是由于随着水解的进行，很多原来包裹在蛋白质分子中的疏水基团暴露出来，亲油性增强，电荷数量增加，阻止了油滴的相互靠近，因此，吸油性增加。但当水解程度过高时，会导致蛋白质分子量过低，蛋白质的吸油性降低。

3 结论

3.1 鸡肉轻度水解蛋白具有一定的乳化性、起泡性、吸油性和吸水性等功能特性。

3.2 复合蛋白酶轻度水解2～4h后得到的鸡肉水解蛋白各项功能特性稍强一些。

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Study on food processing properties of functional chicken protein

LI Zuo-wei1，ZHANG Li-yan2，RUI Han-ming2
（1.Department of Food and Bioengineering，Guangzhou 510300，China；2.College of Light Industry and Food Science，Guangzhou 510640，China）

TS251.1

A

1002-0306（2010）10-0146-04

2009-08-06

李作为（1973-），男，博士，副教授，研究方向：食品科学与工程。