贝类加工废弃物复合海鲜调味料的制备工艺

陈 超，魏玉西，刘慧慧，殷邦忠*，赵 玲，刘 淇

(1.青岛大学医学院生物系，山东 青岛 266071；2.中国水产科学研究院黄海水产研究所，山东 青岛 266071)

贝类加工废弃物复合海鲜调味料的制备工艺

陈 超1,2，魏玉西1，刘慧慧1，殷邦忠2,*，赵 玲1，刘 淇2

(1.青岛大学医学院生物系，山东 青岛 266071；2.中国水产科学研究院黄海水产研究所，山东 青岛 266071)

通过对牡蛎汁、蛤蜊汁蛋白质含量测定及其酶解优化方法探讨，制得牡蛎汁、蛤蜊汁酶解液，并与扇贝裙边酶解液调配出复合调味料。结果表明，牡蛎汁和蛤蜊汁中多肽以及蛋白质含量较高，其酶解优化方案为使用酸性蛋白酶在pH3、60℃酶解5h，牡蛎汁和蛤蜊汁中多肽和蛋白质水解度为0.929。将牡蛎汁、蛤蜊汁酶解液与扇贝裙边酶解液调配制成的复合海鲜调味料，味道鲜美，游离氨基酸态氮含量(15.6mg/mL)高于市售同类产品(13.0mg/mL)，且其中甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸和脯氨酸7种重要呈味氨基酸含量约占总游离氨基酸的50%。

蛤蜊汁；牡蛎汁；扇贝裙边；酶解；水解度；复合海鲜调味料

牡蛎、蛤蜊和扇贝是我国海域盛产的3种主要经济贝类，因其味道鲜美且富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、铁、钙、磷、碘、维生素和牛磺酸等多种成分，是一种低热能、高蛋白的理想食品，广受国内外消费者的喜爱[1-4]。其中，牡蛎有“海牛奶”之称，蛤蜊因其肉质鲜美无比，被称为“天下第一鲜”、“百味之冠”，扇贝则与海参、鲍齐名，并列为海味中的三大珍品，国内外关于这3种贝的加工利用研究报道很多[5-7]。目前，对牡蛎、蛤蜊的利用仅局限于其肉，关于扇贝裙边的深加工，近年来国内已有研究报道，如制作无色海鲜酱油、贝裙脆片和扇贝酱等产品[8-10]，但对其加工后的汤汁尚未见应用研究报道。

酱油作为人们日常生活中不可缺少的调味品，传统上是以蛋白质及淀粉等为原料，经微生物发酵而成，而氨基酸态氮是酱油呈鲜味成分的特征指标和重要的质量指标[11]。这是因为氨基酸是维系人体生命活动的重要物

质，它不仅具有各种生理功能，还在食品的呈味方面扮演着十分重要的角色。为了充分利用贝类加工废弃物资源，本实验采用酶解法将牡蛎汁、蛤蜊汁和扇贝裙边蛋白质、多肽充分水解，并制备以高游离氨基酸含量为特征的复合海鲜调味料。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

牡蛎、蛤蜊、扇贝裙边购于青岛市区海鲜市场；中性蛋白酶(AS1.398，13万U/g) 无锡星达生物工程有限公司；胰蛋白酶(4800U/g) 济南亚康力诺生物工程有限公司；木瓜蛋白酶(80万U/g)、复合蛋白酶(10万U/g) 广州市天河区远天酶制剂厂；酸性蛋白酶(10万U/g) 宁夏和氏璧生物技术有限公司；氢氧化钠、甲醛、盐酸、浓硫酸、硫酸铜、硫酸钾等(均为分析纯)。以上酶制剂均为食品级。

1.2 仪器与设备

PHS-3D pH计 上海精密科学仪器有限公司；5mL微量滴定管 江苏建湖联华玻璃仪器厂；BS124S电子天平 北京赛多利斯仪器系统有限公司；JJ-2型组织捣碎匀浆机 江苏金坛新一佳仪器厂；DK-98-1型电热恒温水浴锅 天津市泰斯特仪器有限公司；LDZ4-0.8A型低速自动平衡微型离心机 北京医用离心机厂；Tu-1810型紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；日立835-50型氨基酸自动分析仪 日本Hitachi公司；AFS-9130顺序注射双道原子荧光光度计 北京吉天仪器有限公司。

1.3 制备工艺

操作要点：原料预处理时将牡蛎去壳、蛤蜊洗净后分别按质量比2:1加水蒸煮20min后，先将牡蛎肉、蛤蜊肉取出(留作它用)，再将所得牡蛎汁与蛤蜊汁分别通过100目滤网后以2:3(m/m)混合后酶解，扇贝裙边酶解方法参照文献[12]。混合调配时将蛤蜊汁、牡蛎汁酶解液与扇贝裙边酶解液以质量比1:1混合后，浓缩至原体积的1/3，并按表1调配后灭菌[13]。

表1 复合海鲜调味料配料Table 1 Recipe of compound seafood condiment

1.4 复合调味料成分测定方法

粗脂肪、粗蛋白和氨基酸态氮的测定按文献[14-16]方法进行；游离氨基酸组成和含量测定以及铅、砷、汞、镉分别按氨基酸自动分析仪、顺序注射双道原子荧光光度计操作要求进行。

2.1 牡蛎汁、蛤蜊汁蛋白质含量测定结果

以凯氏定氮法得牡蛎汁、蛤蜊汁总氮为2.73mg/ mL，换算成总粗蛋白质含量?为2.73×6.25= 17.06mg/ mL；双缩脲法测得牡蛎汁、蛤蜊汁中多肽及蛋白质含量为7.6mg/mL。因此，多肽及蛋白质占总粗蛋白的比例为44.55%，为了提高氨基酸态氮的含量从而制备特鲜调味料，需要对牡蛎汁、蛤蜊汁中多肽及蛋白质进一步水解。

2.2 单因素试验

2.2.1 介质pH值对水解度的影响

设定酶解温度45℃、酶质量分数1%、酶解时间2h，测得介质pH值对水解度的影响结果见图1。可见，酸性蛋白酶受pH值影响最大，水解度变化范围为6%～40%，胰蛋白酶受pH值影响最小，水解度波动范围仅为1%～4%，在设定条件下酸性蛋白酶在pH4.0时水解度最大，而其他酶的最佳pH值分别为中性蛋白酶pH7.0、胰蛋白酶pH6.5、木瓜蛋白酶pH7.0、复合蛋白酶pH7.5。

2 结果与分析

2.2.2 温度对水解度的影响

使用各酶时按2.2.1节结果设定介质pH值，同时设定酶质量分数1%，时间3h，测得温度对水解度的影响结果见图2。由图2可见，酸性蛋白酶在55℃时水解度最高可达61.3%，而其他酶的最佳温度分别为中性蛋白酶45℃、复合蛋白酶50℃、胰蛋白酶50℃、木瓜蛋白酶45℃。

图2 温度对各酶水解度的影响Fig.2 Effect of hydrolysis temperature on the degree of hydrolysis

2.2.3 酶解时间对水解度的影响

采用2.2.1节和2.2.2节结果设定介质pH值和酶解温度，同时设定酶质量分数1%，测得酶解时间对水解度的影响结果见图3。与pH值和温度对水解度的影响相比，酶解时间对水解度的影响最弱，对5种受试酶而言，酶解5h均可使水解度达最高值。

图3 时间对各酶水解度的影响Fig.3 Effect of hydrolysis time on the degree of hydrolysis

2.3 酶解最佳条件的确定

表2 正交试验因素与水平排列表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments

从2.2节单因素试验可知，酸性蛋白酶的水解效果最优。为了获得利用该酶解的最优条件，采用正交设计法设计试验。因素与水平排列见表2，正交试验方案以及结果见表3。

由正交试验结果分析可知，介质pH值对水解度影响最大，酶解反应的最适条件为介质pH3、酶解温度60℃、酶解时间5h。在此最优化条件下水解度可达0.929。

表3 正交试验方案及结果Table 3 Design and results of orthogonal experiments

2.4 复合调味料感官及成分分析

采用最佳工艺条件酶解牡蛎汁和蛤蜊汁，经与扇贝裙边酶解液混合，再经浓缩、调配和灭菌，即得复合调味料成品。该产品呈半流体状、浅褐色、味道鲜美、具有海产品特有香气。其成分分析和氨基酸分析结果分别见表4、5。

表4 复合海鲜调味料成分分析Table 4 Composition analysis of compound seafood condiment

表5 复合海鲜调味料游离氨基酸组成和含量Table 5 Composition and content of total amino acids and free amino acids in compound seafood condimentmg/mL

由表4可见，复合海鲜调味料中游离氨基酸态氮的含量高达15.6mg/mL，高于市售同类商品(例如，特鲜

酱油游离氨基酸态氮含量在13.0mg/mL左右)；由复合海鲜调味料游离氨基酸分析结果(表5)可见，该产品游离氨基酸总和达142.80mg/mL，其中，甘氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸和脯氨酸7种氨基酸为重要的呈味(甜味、鲜味)氨基酸[18]，其含量总和高达70.78mg/mL，约占总游离氨基酸的50%，它们在食品中具有呈味和营养双重功能，因而适合作为特鲜调味料使用。此外，由于本实验所用主要原料来自海洋贝类加工废弃物，原料廉价易得，且生产工艺简便，产品附加值高，为海洋生物资源的高值化应用提供了新的思路和方法。

3 结 论

为了高值化综合利用海洋贝类资源，本实验通过牡蛎汁、蛤蜊汁中蛋白质含量测定及其酶解方法探讨，并以此为基础与扇贝裙边酶解液调配出复合海鲜调味料。结果表明：牡蛎汁和蛤蜊汁中多肽及蛋白质含量较高，需要对其进一步酶解。酶解优化方案为使用酸性蛋白酶在pH3、60℃酶解5h，牡蛎汁和蛤蜊汁水解度最高可达0.929。将牡蛎汁、蛤蜊汁酶解物与扇贝裙边酶解液调配制成复合海鲜调味料，游离氨基酸含量高于市售同类产品，且甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸7种重要的呈味(甜味、鲜味)氨基酸含量约占总游离氨基酸的50%，因而味道鲜美，加之制备工艺简便，具有较为广阔的应用开发前景。

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Preparation of Compound Seafood Condiments from Shellfish-processed Wastes

CHEN Chao1,2，WEI Yu-xi1，LIU Hui-hui1，YIN Bang-zhong2,*，ZHAO Ling1，LIU Qi2
(1. Biological Department of Medical College, Qingdao University, Qingdao 266071, China；2.Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071, China)

Based on the determination of protein content in juice of oysters and crams, and the optimization of enzymatic hydrolysis conditions for protein, enzymatic hydrolysis product of EHL1 was obtained. EHL1 was mixed with enzymatic hydrolysis liquid from scallop mantle (EHL2) to prepare compound seafood condiments. Results indicated that the juice of oysters and crams exhibited higher contents of polypeptides and proteins so that it was necessary for hydrolyzing them to obtain free amino acids as the most important components for sauce with delicious taste. The optimal conditions for enzymatic hydrolysis were hydrolysis at pH 3 and 60 ℃ for 5 h by acidic protease. The degree of hydrolysis was up to 0.929 at this optimal condition. The compound condiment was very delicious due to higher content of free amino acid nitrogen (15.6 mg/mL), which was higher than similar commodity (13.0 mg/mL) in market. Moreover, seven flavor amino acids including Gly, Asp, Ala, Glu, Thr, Ser and Pro were up to 50% of total free amino acids. Therefore, this investigation provided a new idea and method for comprehensive utilization of marine shellfish processing wastes.

clam juice；oyster juice；scallop mantle；enzymatic hydrolysis；degree of hydrolysis；compound seafood condiment

S986.1

B

1002-6630(2010)18-0433-04

2010-01-05

农业部公益性行业(农业)科研专项(nyhyzx07-047)

陈超(1989—)，男，本科生，研究方向为食品科学与工程。E-mail：chao-89@163.com

*通信作者：殷邦忠(1962—)，男，研究员，研究方向为水产品贮藏与加工。E-mail：yinbz@ysfri.ac.cn