分数的要因設計と中央複合設計の組み合わせを用いた、魚類副産物からのうま味成分の超音波支援酵素抽出条件の最適化

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Food Chem.2020 Jul;334:127498. S0308-8146(20)31360-1. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127498.Epub 2020-07-10.

分数的要因設計と中央複合設計の組み合わせを用いた、魚類副産物からのうま味成分の超音波支援酵素抽出条件の最適化

Optimisation of ultrasound-assisted enzymatic extraction conditions of umami compounds from fish by-products using the combination of fractional factorial design and central composite design.

Fabrice Bruno Siewe
Tanaji G Kudre
Bhaskar Narayan

PMID: 32688179 DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127498.

抄録

本研究では、Labeo rohita head (LRH)からのうま味化合物の超音波支援酵素抽出(UAEE)条件を、フラクショナルファクターデザイン(FFD)と中央複合デザイン(CCD)の組み合わせを用いて最適化した。うま味抽出物の加水分解度（DH）、等価うま味濃度（EUC）、抽出収量（EY）に潜在的に影響を与える可能性のある6つの因子をFFDを用いてスクリーニングした。3つの最も有意な変数は、CCDを使用してさらに最適化されました。開発されたモデルは実験データにうまくフィットし、最適な抽出条件を決定するために使用されました。その結果、うま味抽出物のDH（22.73%）、EUC（6.61g MSG/100gタンパク質）、EY（76.34%）は、液-固形比3（v/w）、超音波処理時間19.20分、加水分解時間140.45分で、最適な抽出条件が得られた。また、UAEEうま味エキスは、従来の酵素抽出法(CEE)と比較して、DH、EUC、EY、うま味成分の含有率が高いことがわかった。

In this work, ultrasound-assisted enzymatic extraction (UAEE) conditions of umami compounds from Labeo rohita head (LRH) was optimised using the combination of fractional factorial design (FFD) and central composite design (CCD). Six factors that can potentially influence the degree of hydrolysis (DH), equivalent umami concentration (EUC), and extraction yield (EY) of umami extract were screened through FFD. The three most significant variables were further optimised using the CCD. The developed models were successfully fitted to the experimental data and used to determine optimal extraction conditions. The optimum DH (22.73%), EUC (6.61 g MSG/100 g protein), and EY (76.34%) of umami extract were achieved with a liquid-solid ratio of 3 (v/w), ultrasonication time of 19.20 min and hydrolysis time of 140.45 min. Besides, UAEE umami extract exhibited higher DH, EUC, EY, and umami taste compared to that of the conventional enzymatic extraction (CEE).