一种酶解鸡蛋全粉的制备方法研究

罗湛宏

摘要：鸡蛋全粉是由新鲜鸡蛋经过打蛋、分离、过滤、均质、巴氏杀菌、喷雾干燥等一系列工艺制作成的粉末状呈味料。本实验的研究思路：将新鲜鸡蛋液通过木瓜蛋白酶在预设的几个时间、温度、pH值以及酶用量的条件下进行酶解，得到的鸡蛋酶解液进行氨基酸态氮含量的测定，从而选出较优的酶解参数。最后通过正交实验得出制备酶解鸡蛋全粉的最优工艺条件。

实验结果：木瓜蛋白酶酶解制备鸡蛋全粉的最佳酶解时间3h，酶解温度50℃，底物pH值4.5，酶添加量0.6%。

关键词：全蛋粉；木瓜蛋白酶；酶解；喷雾干燥

一、研究背景

鸡蛋粉是由新鲜鸡蛋经过打蛋、分离、过滤、均质、巴氏杀菌、喷雾干燥等一系列工艺制作成的粉末状呈味料[1]。鸡蛋粉包括蛋黄粉、蛋白粉、全蛋粉三种，主要用于食品加工中。由于其具有使用方便，贮存期长，不易变质，品质劣化小等优点，在食品工业中已经很大程度上替代了鲜鸡蛋的使用。

全蛋粉营养价值高，可以为食品提供诱人的风味和充足的营养成分，是一种优质的食品配料。同时它也具有良好的乳化性，成膜性，保水性，凝胶性等特点，使得它也作为一种功能性配料广泛应用于鸡精鸡粉，沙拉酱，面包，糕点，饼干，肉丸等食品加工中。

木瓜蛋白酶是一种天然的植物来源性酶制剂，采用未成熟的番木瓜表皮汁液经过物理方法提纯所得。它是一种含巯基（-SH）肽链内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力[2]。木瓜蛋白酶属于成分复杂的多酶体系，蛋白电泳带大多在5 条以上；其中含木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶A（chymopapain A）、木瓜凝乳蛋白酶B（chymopapain B）和木瓜肽酶A（papayapeptidase A）组成。

蛋白质的酶法水解作用需要在特定的条件下进行，在蛋白酶的作用下将分子量很大的蛋白质降解成分子量相对较小的多肽，甚至进一步降解为游离氨基酸。蛋白质水解中的断键位置，就是羧基中的碳原子和氨基中的氮原子相连的肽[2]。酶法水解蛋白质，克服了传统酸碱催化水解的安全性问题，同时还具备高效性、专一性、反应温和等优点。动物蛋白质有抵抗蛋白酶水解作用，当受热后，蛋白质发生变性，部分弱键断裂，内部非极性基团暴露于分子表面，增大酶接触位点，使水解速度加快，利于酶解，但變性要适度，变性大其酶解反而变差[3]。

鸡蛋蛋白质经蛋白酶水解，可生成低分子质量的多肽，其离子性基团数目增加、疏水性基团暴露，使蛋白质的功能性质发生变化[4]。多肽可进一步水解为游离氨基酸，使得产品的鲜味和后味得到明显的提升，具有增强食品风味的作用。

二、酶解鸡蛋全粉的工艺路线设计

全蛋粉是新鲜鸡蛋经过打蛋、巴氏杀菌、喷雾干燥等一系列工艺制作成的粉末状呈味料，基本上可以替代鸡蛋，含有丰富的动物蛋白。采用酶解技术，将动物蛋白水解为各种肉风味的前体物质小分子肽和游离氨基酸，广泛应用于鸡精鸡粉，沙拉酱，面包，糕点，饼干，肉丸等食品加工中。它具有增香、增鲜的作用，赋予食品醇厚的口感和丰富的营养价值[5]。

研究表明，蛋液的pH 值为5.6～6.2时所得蛋粉的乳化性最好[6]；为了尽量减少在加工过程中鸡蛋液营养成分的损失，可以在鸡蛋液酶解过程中加入适量的糖，喷雾干燥出风温度控制在80℃以下，全蛋粉在塔体滞留时间在10 s以内。

酶解鸡蛋全粉的工艺路线设计如下：

原料鲜蛋 → 感官检验 → 清洗 → 带壳消毒 →去壳 → 搅拌过滤 → 酶解 → 加辅料调配 → 喷雾干燥 → 检验及包装 → 成品 [7]

三、最优酶解条件确定

实验方法：影响酶解效果的因数通常有酶解时间、酶解温度、酶解pH值和酶用量[8]。利用木瓜蛋白酶对新鲜鸡蛋液进行酶解，通过控制不同的酶解时间、酶解温度、酶解pH值和酶用量得到不同酶解效果的鸡蛋酶解液，分别测定酶解液的氨基酸态氮的含量，氨基酸态氮含量高者选定为较优酶解条件。

实验材料与试剂：

新新鲜鸡蛋：购于食品超市；木瓜蛋白酶：广州华琪；无水柠檬酸：广东大地食化；

主要仪器：

JJ1000型电子天平：美国双杰；OLB-110型恒温水浴振荡器：山东欧莱博公司

鸡蛋酶解液的制备：

首先鸡蛋去壳，将蛋黄和蛋清打撒均匀得到全蛋液。取64g全蛋液于250mL锥形瓶中，加入16g蒸馏水，用10%的柠檬酸溶液调节pH至所需范围。按实验用量称取木瓜蛋白酶，并预先用蒸馏水溶解，加入到全蛋液中。酶解反应在恒温水浴振荡器中进行，调节好预设的温度和时间。

四、影响酶解效果的因素研究

在不同的反应条件下研究全蛋粉的酶解程度，先是以不同的酶解时间、酶解温度、酶解pH值和酶用量进行单因素实验，再根据单因素实验结果，进行正交优化实验。

4.1.酶解时间对氨基酸态氮含量的影响

按照上述鸡蛋酶解液的制备方法，蛋液原pH不变，酶添加量0.2%，分别于50℃水浴酶解2h、3h、4h、5h，取出，测得不同酶解时间下氨基酸态氮的含量如下图4-1所示。

如图4-1所示，在2h～3h之间，氨态氮质量分数有一定上升，在3h～4h之间氨态氮质量分数升幅达到最大，此后再延长时间，氨态氮质量分数几乎不增大。这可能是因为全蛋粉在3h～4h已经被酶解完全，因此最佳酶解时间应在3h～4h左右。

4.2.酶解温度对氨基酸态氮含量的影响

按照上述鸡蛋酶解液的制备方法，蛋液原pH不变，酶添加量0.2%，酶解温度分别为40℃、50℃、60℃、70℃，酶解2h，取出，测得不同酶解温度下氨基酸态氮的含量如图4-2所示。

如图4-2所示，氨态氮质量分数在40℃～50℃之间显著上升，在50℃～60℃之间上升幅度有所减缓，但同时氨态氮质量分数也达到最大，而在60℃～70℃之间则显著下降。这可能是因为在50℃以下的水浴温度过低，会抑制木瓜蛋白酶的活力，而60℃以上水浴温度则超过酶的耐温程度，使得部分木瓜蛋白酶失去活性，因此最佳酶解温度应在50℃～60℃左右。

4.3.酶解pH值对氨基酸态氮含量的影响

按照上述鸡蛋酶解液的制备方法，酶添加量0.2%，调节pH值至自然pH、pH6.0、pH5.4、pH4.5，分别于50℃水浴酶解2h，取出，测得不同酶解时间下氨基酸态氮的含量如图4-3所示。

如图4-3所示，在pH4.5，氨态氮质量分数达到最大，在pH4.5～pH5.4之间氨态氮质量分数下降得较缓慢，在pH5.4～pH6.8（约为自然pH）之间下降的很快，可能是因为在pH4.5左右木瓜蛋白酶能发挥最大的酶解作用，因此最佳的酶解pH值应在pH4.5左右。

4.4.酶用量对氨基酸态氮含量的影响

按照上述鸡蛋酶解液的制备方法，蛋液原pH不变，酶添加量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%，于50℃水浴中酶解2h，取出，测得不同酶解时间下氨基酸态氮的含量如图4-4所示。

如图4-4所示，当酶用量从0.2%增加到0.6%时，氨态氮质量分数显著上升，而从0.6%增加到0.8%时，氨态氮质量分数反而有所下降，这可能是因为全蛋粉在酶用量0.6%时已基本酶解完全，而到0.8%时却因为过多而影响了酶解作用，因此最佳的酶用量应在0.6%左右。

4.5.正交实验确定最佳酶解条件

为获取最佳的酶解条件，酶解时间、酶解温度、酶解pH值和酶用量各选取三个水平进行正交实验，如表4-5所示。

通过测定鸡蛋酶解的氨基酸态氮含量可得，木瓜蛋白酶水解鸡蛋液的最佳酶解条件为：酶解时间3h，酶解温度50℃，底物pH值4.5，酶添加量0.6%，该参数条件下测得氨基酸态氮含量最高值为1.166%。

五、实验结论

本实验利用木瓜蛋白酶在设定的条件下酶解鸡蛋液制备酶解鸡蛋全粉，根据不同制备工艺对全蛋粉酶解的影响，选择酶解温度、酶解时间、酶解pH值和酶用量作为考察因素，以氨基酸态氮含量为指标，选择用电位分析法来测定，试验结果表明，木瓜蛋白酶酶解鸡蛋液制备全蛋粉的最佳工艺条件为：酶解时间3h，酶解温度50℃，底物pH值4.5，酶添加量0.6%，另外喷雾干燥时出风温度应控制在80℃以下，全蛋粉在塔体滞留时间在10 s以内。

参考文献：

[1]吕忠孝. 蛋品市场与真空冷冻干燥技术[J]. 中国禽业导刊. 2000（19）

[2]岳晓霞，张根生.鸡蛋蛋白水解物功能特性的研究[N].哈爾滨商业大学学报，2005，21（4）：461～463

[3]娄源功，钱向明.专用鸡全蛋粉工业化生产新工艺研究[N].郑州粮食学院学报，1997，18（1）：14～19

[4]钱向明，甘予华.专用全蛋粉工业化生产技术[J].中国商办工业，2001，（6）：44～46

[5]任艳艳，张水华.酵母抽提物改善鸡精调味料风味的研究[J].中国食品添加剂，2004，（1）：

[6]熊华.木瓜蛋白酶的应用研究进展[J].四川食品与发酵，2005，（4）：9～11

[7]张根生，周云.鸡全蛋蛋白质酶水解工艺的研究[J].食品工业科技，2003，24（1）：55～57

[8]邓静，吴华昌.木瓜蛋白酶的研究进展[A].广西轻工业，2003，（3）：5～7