菲律宾蛤仔酶解液脱腥工艺研究
2014-07-12杨最素李连军
徐 律,杨最素,郁 迪,曾 丽,李连军,孙 瑜
(浙江海洋学院食品与医药学院,浙江省海洋生物医用制品重点工程技术研究中心,浙江舟山 316022)
菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum是我国四大养殖贝类之一,属软体动物门、双壳纲、帘蛤目、帘蛤科,俗称花蛤。研究表明菲律宾蛤仔中提取的生物活性成分有抗氧化、抗肿瘤、降血脂、增强免疫力以及抗动脉粥样硬化等作用[1-3],因此具有很高的食用和药用价值,是一种对健康极为有利的水产贝类。目前,国内外对菲律宾蛤仔的加工利用主要是鲜销,开发的保健食品甚少。但水生生物原料水解产物有令人不愉快的气味,是其推广应用的一大障碍,目前的解决方法还待改进[4]。有学者对牡蛎、贻贝等贝类的酶解液进行脱腥,取得较好的效果[5-6],但有关菲律宾蛤仔酶解液的实验尚未见报导。本实验选用胰蛋白酶对菲律宾蛤仔进行酶解,对酶解液的脱腥进行筛选,为菲律宾蛤仔脱腥技术以及相关保健食品的开发提供科学理论依据,为提高菲律宾蛤仔产品的附加值开辟一条新途径。
1 材料与方法
1.1 材料
菲律宾蛤仔,购自浙江舟山本地菜市场(经浙江海洋学院赵盛龙教授签定)。洗净、去壳、取内脏备用。
1.2 试剂
红茶(越红工夫)、食盐(购置本地市场);粉末活性炭(分析纯,上海化学试剂总厂);β环糊精(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);柠檬酸(食品级,上海试剂总厂);安琪高活性干酵母(安琪酵母股份有限公司)。
1.3 仪器
恒温振荡器(海门其林贝尔仪器有限公司);CF16RXII高速冷冻离心机(日本HITACHI公司);YC-015实验型喷雾干燥机(上海雅程仪器设备有限公司);L-8900氨基酸自动分析仪(天美公司产品)。
1.4 脱腥方法
所有脱腥方法结束后均取酶解上清液进行感官评定和游离ANN含量检测,计算其损失率。
1.4.1 红茶水脱腥
配浓度为 1.0%、2.0%、3.0%、4.0%和 5.0%的五种红茶水 100 mL,加 20 g菲律宾蛤仔肉组织,1 h 后取出匀浆酶解。
1.4.2 盐水脱腥
配浓度为0.5%,1%,4%,7%和10%的五种盐水100 mL,加20 g菲律宾蛤仔肉组织,0.5 h后取出匀浆酶解。
1.4.3 盐溶液浸泡脱腥
配制四组不同组成成分的盐溶液各 100 mL,即 0.5%NaCl;0.2%NaCl+0.4%CaCl2;0.2%NaCl+0.4%NaHCO3;0.4%NaCl+0.2%NaHCO3+0.2%柠檬酸,加 20 g菲律宾蛤仔肉组织,0.5 h 后用蒸馏水洗净表面的盐溶液,匀浆后酶解。
1.4.4 粉末活性碳脱腥
设计四因素三水平(L9(34))正交实验,见表1。
表1 活性碳脱腥正交因素与水平Tab.1 The L9(34)orthogonal test factors and levels of activated carbon
1.4.5 β 环糊精(β-CD)脱腥
设计三因素三水平(L9(33))正交实验,见表2。
表2 β-CD脱腥正交因素与水平Tab.2 The L9(33)orthogonal test factors and levels of β-CD
1.4.6 安琪高活性干酵母脱腥
设计三因素三水平(L9(33))正交实验,见表3。
表3 安琪高活性干酵母脱腥正交因素与水平Tab.3 The L9(33)orthogonal test factors and levels of Angel active dry yeast
1.4.7 粉末活性炭联合高活性干酵母脱腥
将1.5%的安琪高活性干酵母,在30℃发酵1 h,离心过滤后用粉末活性炭脱腥,设计四因素三水平(L9(34))正交实验,见表4。
表4 活性碳联合安琪高活性干酵母脱腥正交因素与水平Tab.4 The L9(34)orthogonal test factors and levels of combining activated carbon with Angel active dry yeast
1.5 脱腥液理化指标的测定方法
1.5.1 ANN 损失率的测定
采用甲醛电位滴定法测定酶解液游离ANN含量,ANN损失率=脱腥前ANN含量-脱腥后ANN含量/脱腥前ANN含量。
1.5.2 腥味感官评定方法
由10名本专业老师和学生组成感官评定小组,对酶解液的腥味和颜色、混浊度等进行评定。腥味评价以蒸馏水作为参照(无腥味分值为0分),按照腥味很轻、腥味轻、腥味一般、腥味较重和腥味很重5个级别进行评分,分数越大,则腥味越重,满分为10分。当腥味值在≤4分时认为其可接受。
1.5.3 脱腥后营养成分测定
水分含量测定采用GB/T5009.3-2003中的直接干燥法测定;灰分含量测定采用GB/T5009.4-2003中的干法灰化法测定;蛋白质含量测定采用GB/T5009.5-2003中的凯氏定氮法测定;粗脂肪含量的测定采用GB/T5009.6-2003法测定。氨基酸组分测定采用GB/T5009.124-2003方法测定。
1.6 统计学分析
实验结果采用origin8.0、正交设计助手专业版和SPSS12.0统计软件,采用正交设计方差分析进行统计。
2 实验结果与分析
2.1 各种脱腥结果
2.1.1 红茶水脱腥结果
茶水中存在的茶多酚等物质对水产品风味有很大的改善作用,从表5可以看出红茶水脱腥效果欠佳。
表5 红茶水脱腥结果Tab.5 Deodorization result of black tea
2.1.2 食盐水脱腥结果
食盐水脱腥能促进水产品中腥味物质成分的析出,从表6可以看出食盐水脱腥效果不理想,并且食盐水浓度过高,菲律宾蛤仔肉组织会呈现严重的脱水现象。
表6 盐水脱腥结果Tab.6 Deodorization result of salt
2.1.3 盐溶液浸泡脱腥结果
盐溶液脱腥结果见表7。从表中可以看出盐溶液脱腥效果不佳,而且ANN损失率也相对比较大。
表7 盐溶液脱腥结果Tab.7 Deodorization result of saline solution
2.1.4 粉末活性炭脱腥结果
粉末活性炭由于其分子结构的独特性-疏松多孔,能够吸附一些小分子物质。正交实验结果见表8。
表8 活性碳正交实验结果Tab.8 The orthogonal result of activated carbon
综上考虑A1B1C1D3组合效果最佳,虽然活性碳脱腥比较彻底,然脱腥液导致ANN损失率比较大,故不考虑此法脱腥。
2.1.5 β-CD 脱腥结果
β-CD正交实验结果见表9。
表9 β-CD正交实验结果Tab.9 The orthogonal result of β-CD
从表9结果考虑,认为A3B2C1效果最好,但总体看β-CD脱腥效果不是很明显,故不考虑用它作为脱腥原料。
2.1.6 高活性干酵母脱腥结果
酵母脱腥正交实验结果见表10。
表9 β-CD正交实验结果Tab.9 The orthogonal result of β-CD
综合考虑认为A1B1C1效果最好,但安琪高活性干酵母脱腥效果不明显,故不考虑用它作为脱腥原料。
2.1.7 粉末活性炭联合高活性干酵母脱腥结果
粉末活性碳联合酵母脱腥正交实验结果见表11。
表11 粉末活性炭联合高活性干酵母正交实验结果Tab.11 The orthogonal result of combining activated carbon with Angel active dry yeast
综上结果选择A1B1C1D2组合来脱腥,即添加量1.0%,温度30℃,时间30 min,pH 4进行脱腥,脱腥液中游离ANN含量为2.878 mg/g,损失率为7.9%,基本上没有腥味,而且还有一股酵母所特有的香味,脱腥液颜色比较澄清。
2.2 脱腥液理化指标测定结果
2.2.1 脱腥液营养成分测定结果
脱腥处理后,营养成分都会发生不同程度的改变,蛋白质有所损失。
表12 脱腥前后脱腥液营养成分分析Tab.12 Ingredient analysis of deodorization liquid
2.2.2 脱腥液氨基酸组成分析
从表13可以看出脱腥过程中除对游离ANN含量有影响,对氨基酸组成及含量也会有不同程度的影响。脱腥液中总氨基酸损失率为8.53%,必需氨基酸含量损失率为6.69%。
表13 脱腥前后脱腥液中各种氨基酸的含量(以鲜重计)Tab.13 Content of animo acid of deodorization liquid(on wet basis)
3 结论
海洋生物蛋白资源的开发与精深加工是食品科学领域的研究热点,但我国在低值鱼、虾、蟹、贝生物蛋白资源的开发与利用发展较慢[7]。菲律宾蛤仔来源丰富,营养价值高,通过酶工程技术可获得水解小分子肽,与其它水产品一样存在的特有腥味使其产品的研发受到很大的限制,但有关菲律宾蛤仔酶解液的脱腥方法尚未见报导。本研究尝试茶水浸泡、盐水浸泡、粉末活性碳吸附、β-CD包埋、酵母发酵及活性碳联合脱腥法对菲律宾蛤仔酶解液进行脱腥,筛选出最好的脱腥条件是安琪高活性干酵母联合粉末活性碳。其原因在于粉末活性炭对腥味的吸附效果较好,却对腥气的去除效果不明显,而酵母恰好能解决这一问题[8]。最佳脱腥条件是先添加1.5%的安琪高活性干酵母,在30℃发酵反应1 h,离心过滤后再用粉末活性炭脱腥,添加量1.0%,温度30℃,时间30 min,pH 4进行脱腥,脱腥液基本上没有腥味,而且还有一股酵母所特有的香味,颜色比较澄清。脱腥液中游离ANN含量为2.878 mg/g,损失率为7.9%,因此,在保证酶解液腥味脱除的同时降低脱腥液中氨基酸含量的损失率是今后研究的课题。
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