張瑞瑞,楊萍,李利敏
(廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東普通高等學(xué)校水產(chǎn)品深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東湛江,524088)
羅非魚素有第五大家魚之稱,是當(dāng)前我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)魚種之一。我國(guó)羅非魚主要用于生產(chǎn)凍羅非魚片、凍全魚,產(chǎn)品多出口美國(guó)、加拿大、歐盟、日本等地,產(chǎn)品形式單一,附加值低。近年來(lái),隨著酶技術(shù)等生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,利用酶技術(shù)處理羅非魚肉及下腳料的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注[1]。羅非魚肉蛋白質(zhì)含量高,必需氨基酸組成均衡[2],經(jīng)酶解后含有豐富的氨基酸和生物活性肽[3,4],可作為保健與營(yíng)養(yǎng)食品的原料,不僅可以提高羅非魚的深加工水平,也可以增加其附加值。但是羅非魚本身存在著魚腥味和土腥味,加上酶解、儲(chǔ)藏過(guò)程使酶解液腥苦味加重,感官品質(zhì)變差[5,6]。因此,酶解液腥苦味的脫除成為其廣泛應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。
目前,魚蛋白酶解液的脫腥方法主要有吸附法、發(fā)酵法、包埋法等。在吸附法中,活性炭應(yīng)用廣泛,雖然活性炭吸附能脫除酶解液的一定的腥味,但蛋白質(zhì)損失率高。施文正[7]等采用活性炭吸附和微生物發(fā)酵相結(jié)合的方法制得的魚蛋白水解液基本上無(wú)腥苦味,且蛋白質(zhì)回收率僅可達(dá) 84.48%。微生物發(fā)酵法,雖然能脫除一定的腥味,但效果不明顯。曾少葵[8]等采用微生物發(fā)酵法對(duì)羅非魚下腳料酶解液脫腥去苦,實(shí)驗(yàn)表明微生物發(fā)酵法去苦效果不明顯。施文正[7]等研究發(fā)現(xiàn)β-糊精的脫腥脫苦效果不佳。微濾膜、硅藻土、珍珠巖已經(jīng)廣泛應(yīng)用于果汁、酒等飲料澄清和脫色處理,但其在水產(chǎn)蛋白酶解液上的應(yīng)用少見(jiàn)有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用微濾膜、硅藻土、珍珠巖三種方法處理羅非魚肉酶解液,比較其脫腥脫苦以及對(duì)氨基酸含量的影響,旨在為水產(chǎn)蛋白酶解液的開(kāi)發(fā)利用提供基礎(chǔ)。
鮮活羅非魚,去頭、去鱗、去內(nèi)臟,清洗后,采肉機(jī)采魚肉,小袋分裝后于-18℃凍藏備用。中性蛋白酶(20萬(wàn)U/g)、風(fēng)味蛋白酶(1.5萬(wàn)U/g)購(gòu)于南寧龐博生物有限公司;500#硅藻土、700#硅藻土、珍珠巖購(gòu)于深圳市鑫瀧潤(rùn)科技有限公司;0.22μm、0.45μm微濾膜購(gòu)于上海興亞凈化材料廠;其他化學(xué)試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
PHS-3C 酸度計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司;水浴恒溫振蕩器:江蘇金壇市佳美儀器有限公司;UV-8000紫外分光光度計(jì):上海元析儀器有限公司;凱氏定氮儀:上海纖檢儀器有限公司。
1.2.1 酶解液的制備
將羅非魚肉解凍,勻漿后置于燒杯中,按料液比 1:3(W/V)加蒸餾水,首先在 50℃恒溫振蕩水浴鍋中預(yù)熱30min,然后加入0.21%中性蛋白酶,酶解1.5h,再加1.2%風(fēng)味蛋白酶,酶解4h,于沸水浴中滅酶10min,待冷卻至室溫,在4℃時(shí),5000r/min、離心15min,去掉上層脂肪,取上清液即得酶解液。
1.2.2 總氮的測(cè)定:采用微量凱氏定氮法測(cè)定[9]。
1.2.3 蛋白質(zhì)保存率的測(cè)定:
1.2.4 色值的測(cè)定:以蒸餾水為參照液,用分光光度計(jì)在420nm波長(zhǎng)測(cè)定吸光度[10,11]。
1.2.5 澄清度的測(cè)定:以蒸餾水為參照液,用分光光度計(jì)在680nm波長(zhǎng)測(cè)定澄清度[10,11],用T(%)表示。
1.2.6 腥苦味評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)小組由受過(guò)感官培訓(xùn)的10名成員組成(年齡在20-30歲之間)。按照感官評(píng)定的規(guī)范要求,對(duì)樣品的腥味、苦味進(jìn)行評(píng)價(jià)。感官特性強(qiáng)度數(shù)字標(biāo)度為1—腥(苦)味重;2—腥(苦)味稍重;3—腥(苦)味淡;4—腥(苦)味很淡;5—沒(méi)有腥(苦)味。根據(jù)上述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分,評(píng)分值就是腥(苦)味值,得出的平均值表示酶解液的腥苦味程度。
1.2.7 氨基酸分析
采用日立835-50型高速氨基酸分析儀測(cè)定各處理酶解液中氨基酸含量。
1.2.8 不同方法處理酶解液
1.2.8.1 微濾膜過(guò)濾
采用0.22μm和0.45μm兩種混合纖維素酯微孔濾膜過(guò)濾酶解液。
1.2.8.2 助濾劑處理
預(yù)處理:稱取一定量的助濾劑于燒杯中,按助濾劑:水=1:1(V/V)的比例加水浸泡過(guò)夜,然后用沙芯漏斗過(guò)濾,助濾劑漿液中水分完全濾出后,即形成濾餅。
硅藻土助濾:稱取500#硅藻土、700#硅藻土,各5、10、15、20、25g,預(yù)處理后,分別過(guò)濾100m L酶解液,收集濾液。
珍珠巖助濾:稱取不同用量的珍珠巖2、4、6、8、10、12、14、15g,預(yù)處理后,分別過(guò)濾100m L酶解液,收集濾液。
1.2.9 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理 本實(shí)驗(yàn)均做了三次平行,結(jié)果為三次實(shí)驗(yàn)的平均值。
2.1.1 微濾處理的影響
表1 微濾處理酶解液的色值、澄清度及腥苦味Table1 The fish odour and bitter, color value and clarify of the enzymatic hydrolysis after microfiltration processing
由表1可知,酶解液經(jīng)微濾處理后,其色值和澄清度有明顯的改善,腥苦味明顯減弱;與 0.45μm微濾膜相比,0.22μm微濾膜脫除腥味的效果相似,但脫苦效果明顯。
2.1.2 硅藻土助濾的影響
圖1 500#硅藻土對(duì)酶解液色值、澄清度的影響Fig.1 Effect of 500# diatomite on color value, clarity of the enzymatic hydrolysis
圖2 700#硅藻土對(duì)酶解液色值、澄清度的影響Fig.2 Effect of 700# diatomite on color value, clarity of the enzymatic hydrolysis
表2 500#硅藻土、700#硅藻土處理后濾液的腥苦味Table2 The fish odour and bitter of 500# diatomite and 700# diatomite process
0g 1 1 0g 1 1 5g 2 1 5g 2 1 10g 3 2 10g 3 1.5 15g 3 3 15g 2.3 2 20g 3 3 20g 2.8 2.5 25g 3.1 3.3 25g 3 2.5
由圖1、圖2、表2知,500#硅藻土、700#硅藻土用量對(duì)酶解液色值、澄清度及腥苦味的影響相似,即隨著硅藻土用量的增加,色值減小,澄清度增大,腥苦味減弱,當(dāng)用量達(dá)到25g/100m L時(shí),色值與澄清度分別為0.099、0.096與97.1%、98.1%,而500#硅藻土脫腥脫苦的效果明顯優(yōu)于700#硅藻土。
2.1.3 珍珠巖助濾的影響
由圖3知,隨著珍珠巖用量的增加,色值不斷減小,澄清度不斷增大,當(dāng)珍珠巖用量達(dá)到9g/100m L,曲線趨于平緩,此時(shí)色值為0.075,澄清度為98.8%。由表4知,當(dāng)珍珠巖用量大于9g/100m L,酶解液的腥苦味脫除效果較好,綜合考慮色值、澄清度及感官評(píng)價(jià), 9g/100m L珍珠巖助濾為最佳用量。
圖3 珍珠巖用量對(duì)酶解液色值、澄清度的影響Fig.3 Effect of the perlite filter on color value, clarity of the enzymatic hydrolysis
表3 珍珠巖處理后酶解液的腥苦味Table3 The fish odour and bitter of the perlite filter process
10g 4 2.8 12g 4 3 15g 4 3.5
由上述結(jié)果可知,0.22μm 過(guò)濾與珍珠巖9g/100mL處理對(duì)酶解液的色值、澄清度的影響基本相同,脫腥脫苦效果也相似。而500#硅藻土25g/100m L處理的效果稍差。
蛋白質(zhì)保存率的大小表明了不同處理對(duì)酶解液中蛋白質(zhì)的損失程度,由圖4知, 0.22μm微濾膜對(duì)蛋白質(zhì)的保存率最大,達(dá)94.52%,其次是珍珠巖助濾,而500#硅藻土25g/100m L處理后蛋白質(zhì)損失最大。
圖4 各處理濾液的蛋白質(zhì)保存率Fig.4 The protein preserving rate in each process
由表4知,經(jīng)0.22μm微濾膜、500#硅藻土和珍珠巖處理后的酶解液,與酶解液相比,氨基酸總量分別減少了19.41%,27.28%和24.57%,硅藻土處理氨基酸損失最大;不同處理對(duì)必需氨基酸相對(duì)含量影響不同,微濾和珍珠巖處理分別增加了0.13%、0.04%,硅藻土處理卻較少0.15%;不同處理方法對(duì)酶解液呈味氨基酸也有一定的影響,對(duì)于鮮甜味氨基酸,珍珠巖處理使其相對(duì)含量增加了0.13%,微濾膜、硅藻土處理分別使其減少了 0.29%、0.06%;對(duì)于苦味氨基酸,珍珠巖、硅藻土處理使其相對(duì)含量分別減小了0.13%、0.06%,而微濾膜處理卻使得其相對(duì)含量增加了0.07%;綜合上述分析可知,微濾膜處理后的酶解液鮮甜味氨基酸減小,硅藻土處理后的酶解液鮮甜味氨基酸、苦味氨基酸變化不大,珍珠巖處理后酶解液鮮甜味氨基酸增加、苦味氨基酸減小,使酶解液整體風(fēng)味得到改善。
由表5看,以酶解液相比,經(jīng)0.22μm微濾膜、500#硅藻土和珍珠巖處理的酶解液,雖然游離氨基酸總量均有所減少,但其所占氨基酸總量的比例分別為 39.02%、37.50%、38.44%,500#硅藻土處理使其比例下降,微濾和珍珠巖助濾使其比例提高;必需氨基酸的相對(duì)含量分別減少了1.3%,2.49%,2.1%,其中500#硅藻土處理使酶解液中必需氨基酸的損失最多;對(duì)于呈味氨基酸,三種處理使游離氨基酸中的鮮甜味氨基酸比例增加,苦味氨基酸的比例下降。
表4 不同處理酶解液的水解氨基酸含量Table4 The content of hydrolytic amino acids in different treatment enzymatic hydrolysis
表4和表5比較分析可知,經(jīng)珍珠巖和0.22微濾膜處理后的酶解液,游離氨基酸所占的比例分別提高了0.94%和1.18%,可能由于處理過(guò)程中截留了部分多肽,使游離氨基酸的含量相對(duì)提高。以珍珠巖處理為例,酶解液中總苦味氨基酸的含量減少2.36mg/m L(為處理前苦味氨基酸的25.1%),處理后游離氨基酸的量減少了0.99mg/m L(為處理前苦味氨基酸的23.35%),總的苦味氨基酸的損失量是游離氨基酸2.4倍,說(shuō)明珍珠巖處理不僅吸附了苦味氨基酸,同時(shí)也截留了部分苦味肽。
以珍珠巖處理為例,酶解液中總氨基酸的含量減少10mg/m L(為處理前總氨基酸的24.57%),處理后游離氨基酸的量減少了3.6mg/m L(為處理前總氨基酸的23.38%),總氨基酸的損失量是游離氨基酸2.8倍,說(shuō)明珍珠巖處理不僅吸附了游離氨基酸,同時(shí)也截留了部分多肽。
表5 不同處理酶解液的游離氨基酸含量Table5 The content of free amino acids in different treatment enzymatic hydrolysis
苦味氨基酸相對(duì)含量/% 27.53 27.34 27.03 27.54必需氨基酸 8.61 6.99 5.93 6.35必需氨基酸相對(duì)含量/% 55.91 54.61 53.42 53.81
微濾膜、硅藻土、珍珠巖對(duì)羅非魚肉酶解液腥苦味的脫除均有一定的效果,9g/100mL珍珠巖處理酶解液,其效果與微濾相似。
微濾對(duì)蛋白質(zhì)保存率最大為94.52%,其次是珍珠巖為90.72%,硅藻土為89.62%;0.22μm微濾使氨基酸損失最少,其次是珍珠巖,硅藻土使氨基酸總量損失最多達(dá) 27.28%;珍珠巖處理使苦味氨基酸的比例下降,鮮甜味氨基酸比例提高,硅藻土處理后的酶解液鮮甜味氨基酸和苦味氨基酸的比例變化不大,0.22μm微濾對(duì)苦味氨基酸的脫除效果較差。整體來(lái)說(shuō),珍珠巖脫腥脫苦的效果優(yōu)于0.22μm微濾及硅藻土,可用于水產(chǎn)蛋白酶解液的脫腥脫苦與澄清脫色。
[1] 段振華,易美華,汪菊蘭,等.羅非魚碎魚肉酶解液的脫腥技術(shù)及其機(jī)理探討[J].食品工業(yè)科技,2007,28(2):65-67.
[2] 曾紹東.羅非魚肉的酶解及產(chǎn)物脫腥技術(shù)研究[D].廣州:暨南大學(xué),2011.
[3] Samaranayaka AGP, Li-Chan, ECY.Food-derived peptidic antioxidants: A review of their production, assessment, and potential applications [J].Journal of functional foods, 2011, 3(4): 229-254.
[4] 裘迪紅,周濤,戴志遠(yuǎn).酶解鮐魚蛋白制備低分子肽制品[J].東海海洋,2001(2):63-68.
[5] 鄧后勤,夏延斌,鄧友光,等.魚制品脫腥技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2006,32(5):109.
[6] 曾紹東,吳建中,歐仕益,等.陽(yáng)離子交換樹(shù)脂脫除羅非魚酶解液腥味的研究[J].離子交換與吸附,2010,27(1):61-68.
[7] 施文正,汪之和,林爭(zhēng)艷,等.白鰱魚蛋白水解液脫腥脫苦的研究[J].海洋水產(chǎn)研究,2004, 25(3):28-32.
[8] 曾少葵,楊萍,陳秀紅.微生物發(fā)酵對(duì)羅非魚下腳料蛋白酶解液脫腥去苦效果比較[J].南方水產(chǎn),2009,5(4):58-63.
[9] 韋保耀,曾世祥,滕建文,等.羅非魚下腳料水解蛋白脫腥脫苦的研究[J].食品科技,2007,(3):255-258.
[10] 陳渝,李遠(yuǎn)志,侯小楨.膜分離技術(shù)在菠蘿汁澄清中的應(yīng)用研究[J].食品工業(yè)科技,2005,26(9):63-66.
[11] 楊萍,洪鵬志,陳丹.微孔膜過(guò)濾羅非魚下腳料蛋白酶解液的效果研究[J].食品工業(yè)科技,2008, 29(5):161-162.