响应面优化双孢菇预煮液酶解工艺研究

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1、响应面优化双孢菇预煮液酶解工艺研究摘要：以游离α-氨基氮为指标，对比了中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶对双孢菇（Agaricusbisporus）预煮液的酶解效果，并采用Box-Behnken响应面法优化了中性蛋白酶的酶解工艺。结果表明，中性蛋白酶酶解效果优于风味蛋白酶和木瓜蛋白酶，其最优工艺为添加量0.41%，pH6.5，55℃酶解2.95h，在此条件下，游离α-氨基氮为419.6mg/L。中国8/vie　　关键词：双孢菇（Agaricusbisporus）；预煮液；酶解；响应面法　　中图分类号：S646.

2、1+9；TS264文献标识码：A：0439-8114（2016）22-5926-05　　DOI：10.14088/j.ki.issn0439-8114.2016.22.049　　OptimizationoftheEnzymaticHydrolysisProcessofBlanchingLiquidfromAgaricusbisporusbyResponseSurfaceAnalysis　　XUEShu-jing1，LILu1，YANGDe1，GUANJian1，DUANXiu-hui2，ProductsandN

3、uclear-AgriculturalTechnology，HubeiAcademyofAgriculturalSciences，in/批。预煮结束后，捞出菇体。适度冷却后用3～4层纱布过滤，调节滤液可溶性固形物含量至2%（视情况加水稀释或加热浓缩），滤液冷冻备用。　　木瓜蛋白酶，Sigma试剂公司；中性蛋白酶，诺维信（天津）酶制剂公司；风味蛋白酶，诺维信（天津）酶制剂公司，3种酶活见表1。　　1.2方法　　1.2.1双孢菇预煮液蛋白酶处理条件研究取一定量的双孢菇预煮液，过滤后，分别控制pH、温度、蛋白酶添加量

4、、酶解时间。酶解结束后，水解液在90℃下加热灭酶15min后，将酶解液稀释100倍后，测定游离α-氨基氮含量。　　1.2.2游离α-氨基氮测定采用茚三酮法[9]。取5支试管，其中3支各加2mL甘氨酸标准溶液（α-氨基氮2μg/mL），一支加2mL试样稀释液，另一支加2mL水作空白，然后在各管中加1mL显色剂，摇匀，并在管口放一玻璃球，在沸水浴上加热16min，取出，立即在20℃水浴中冷却20min，加5mL稀释液摇匀，在30min内于570nm波长下测吸光度。　　游离α-氨基氮=（试管的吸光度/标准管平均吸光度

5、）×4×（1/2）×试样稀释倍数　　1.2.3最佳蛋白酶的选择通过单因素试验确定木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶的最适酶解条件（pH、时间、添加量、温度），分别在3种蛋白酶最佳酶解条件下进行酶解后对比酶解效果，筛选出酶解效果最好的蛋白酶。　　1.2.4响应面优化中性蛋白酶酶解条件在以上单因素试验的基础上，以中性蛋白酶添加量、pH、酶解时间为因素，各因素拟定3个水平，以游离α-氨基氮为指标，采用响应面Box-Behnken设计试验，得到中性蛋白酶的最优酶解条件。具体响应面设计的因素与水平见表2。数据处理采用Ex

6、cel2007，Design-Expert8.0软件进行数据分析。　　2结果与分析　　2.1双孢菇预煮液最适蛋白酶的选择研究　　在食用菌加工中，中性蛋白酶、木瓜蛋白酶是比较常见的蛋白酶类，而风味蛋白酶是一种混合酶，它同时包括内切酶和外切酶，可将疏水氨基酸从蛋白质末端有效地切除，使末端疏水氨基酸游离，以降低苦味等不良风味[10]。故本研究拟从中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶3种蛋白酶进行筛选。　　每一种酶都有最适的酶解时间、pH、温度和添加量。通过试验，以游离α-氨基氮为指标，确定3种蛋白酶的酶解条件（图1）。

7、图1（a）显示了木瓜蛋白酶的酶解结果：当酶解初始pH6.5时，酶解效果最好；酶解时间为120、180min时游离α-氨基氮含量均较高，且相差不大，考虑试验高效性，选择120min作为最佳酶解时间；添加量达到0.2%后，游离α-氨基氮随添加量的增加升高不明显，故添加量为0.2%时即为最佳；随着温度上升，游离α-氨基氮不断增加，当温度为55℃时，酶解效果最好。所以木瓜蛋白酶的最佳酶解条件为初始pH6.5、添加量0.2%、55℃酶解120min。图1（b）显示了中性蛋白酶的酶解结果：随着初始pH上升，游离α-氨基氮有

8、所增加，当pH6.5时，游离α-氨基氮达到峰值，之后随着pH升高，游离α-氨基氮含量逐渐减少；酶解时间为150min时游离α-氨基氮达到峰值，酶解效果最好；游离α-氨基氮含量随着添加量变化缓慢增加，增幅不明显，考虑经济性，选择0.3%为最佳添加量；随着温度上升，游离α-氨基氮不断增加，当温度为55℃时，酶解效果最好。所以木瓜蛋白酶的最佳酶解条件为初始pH6.5、添加量0.3%、55℃酶