任 彬,蒲小秋
(1.嶺南師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,廣東湛江 524048;2.湛江第一中學(xué),廣東湛江 524038)
牡蠣(Oyster)俗稱蠔,是世界上第一大養(yǎng)殖貝類,也是我國(guó)四大養(yǎng)殖貝類之一,肉味鮮美,具有較高的食用價(jià)值和藥用價(jià)值[1]。牡蠣中富含糖原、維生素、不飽和脂肪酸和微量元素等多種營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì),有消除疲勞、抗氧化、改善血液循環(huán)、促進(jìn)中樞神經(jīng)發(fā)育、預(yù)防糖尿病等功效,因此牡蠣食品廣受消費(fèi)者喜愛[2-5]。目前,我國(guó)水產(chǎn)品加工工藝和機(jī)械化水平較為落后,牡蠣加工副產(chǎn)品(如性腺等)未能有效利用,造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。
近年來(lái),隨著生活水平不斷提高,調(diào)味品工業(yè)在我國(guó)得到了較快發(fā)展,功能單一的調(diào)味品已經(jīng)不能滿足所有消費(fèi)者的需要,人們對(duì)復(fù)合調(diào)味品尤其是蠔油、海鮮醬油等海鮮復(fù)合調(diào)味品頗為青睞[6]。天然牡蠣中含有豐富的肌苷酸、鳥苷酸、谷氨酸、琥珀酸等呈鮮物質(zhì),是生產(chǎn)調(diào)味品的優(yōu)質(zhì)原料[7]。利用酶解工藝將牡蠣加工下腳料——性腺開發(fā)成美味的調(diào)味品,不僅可以提高牡蠣生產(chǎn)附加值、拓寬牡蠣類產(chǎn)品的消費(fèi)市場(chǎng)、減少污染浪費(fèi),還可以為牡蠣的綜合利用和深度加工提供參考依據(jù)。
1.1.1 原料與試劑
新鮮牡蠣,購(gòu)于湛江海鮮水產(chǎn)市場(chǎng);胰蛋白酶(2.4×105U/g)、木瓜蛋白酶(2.4×105U/g)、氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品(2.5 μmol/mL),上海Sigma(中國(guó)) 有限公司提供;活性干酵母,湖北安琪酵母股份有限公司提供;食鹽、食醋、白砂糖、麥芽糖、醬油、味精,購(gòu)自成都永輝超市;肌苷酸鈉、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na,食品級(jí)),滄州禧潤(rùn)食品配料有限公司提供;其余試劑,均為分析純,上海國(guó)藥集團(tuán)有限公司提供。
1.1.2 儀器
S220型酸度計(jì),梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司產(chǎn)品;NKY6120型顏色法凱氏定氮儀,上海望海環(huán)境科技有限公司產(chǎn)品;HI2003型多功能攪拌機(jī),上海海菱有限公司產(chǎn)品;小型打漿機(jī),九陽(yáng)股份有限公司產(chǎn)品;TLE104E型分析天平,梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司產(chǎn)品;TGL-20M型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī),上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司產(chǎn)品;S-433D型全自動(dòng)氨基酸分析儀,德國(guó)Sykam(賽卡姆)公司產(chǎn)品。
1.2.1 工藝流程
牡蠣性腺→預(yù)處理→酶解→滅酶→脫腥→調(diào)味料調(diào)配→過(guò)濾→灌裝→滅菌→成品。
1.2.2 操作要點(diǎn)
(1) 預(yù)處理。去殼取牡蠣性腺,用清水洗凈,塑料網(wǎng)篩瀝水,利用打漿機(jī)均勻絞碎組織后裝于封口袋中,-18℃下貯藏,使用前解凍。
(2)酶解。將牡蠣性腺加入1倍質(zhì)量的水,沸水浴10 min,冷卻至一定溫度后,在適宜條件下酶解。
(3) 滅酶。將酶解液加熱至100℃,保持10 min,冷卻至30℃以下。
(4) 脫腥。在滅酶后的酶解液中添加除腥劑,40℃下保溫50 min。
(5) 調(diào)配。將一定量的酶解液、醬油、食鹽、麥芽糖加入容器中混勻,再加入用少量熱水預(yù)先溶化的白砂糖,再依次加入CMC-Na、味精、肌苷酸鈉和醋,攪拌均勻。
(6)過(guò)濾。除去未溶解的原料及雜質(zhì)。
(7)裝瓶。過(guò)濾后的調(diào)味品裝入瓶中,封口。
(8)滅菌。滅菌,自然冷卻,貼商標(biāo),即得成品。
1.3.1 分析方法
氨基氮總量按照GB 5009.124—2016甲醛滴定法測(cè)定,總氮量按照GB 5009.5—2016凱氏定氮法測(cè)定,感官評(píng)價(jià)按鄧嫣容[8]的方法進(jìn)行。
感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
1.3.2 工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)
(1)酶解工藝優(yōu)化。將牡蠣性腺分別用胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶(胰蛋白酶∶木瓜蛋白酶=1∶1)進(jìn)行水解,以酶解液中游離氨基酸態(tài)氮含量為指標(biāo),確定酶的種類。以水解度為指標(biāo),在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇酶用量、pH值、酶解溫度進(jìn)行正交試驗(yàn),優(yōu)化酶解條件。
表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
(2)脫腥工藝優(yōu)化。參考劉艷[4]的研究采用活性炭聯(lián)合活性干酵母復(fù)合脫腥法對(duì)酶解液脫腥,以感官評(píng)分為指標(biāo),在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇添加量、脫腥溫度、脫腥時(shí)間進(jìn)行正交試驗(yàn),優(yōu)化脫腥條件。
(3)調(diào)配工藝配方參數(shù)。以產(chǎn)品感官品質(zhì)為指標(biāo),在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn),確定牡蠣性腺酶解液、食鹽、食醋、白砂糖、麥芽糖、醬油、味精、肌苷酸鈉和CMC-Na的最適添加量。
2.1.1 酶種類對(duì)酶解效果的影響
分別在其各自最適條件下用胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶(胰蛋白酶∶木瓜蛋白酶=1∶1)3種酶進(jìn)行酶解,測(cè)定酶解液中游離氨基酸態(tài)氮含量。
不同種蛋白酶對(duì)酶解效果的影響見圖1。
圖1 不同種蛋白酶對(duì)酶解效果的影響
由圖1可知,這3種蛋白酶對(duì)牡蠣性腺的酶解能力不同,復(fù)合蛋白酶制備的酶解液氨基酸態(tài)氮含量較高,這與余杰等人[9]的研究結(jié)果相似,故選擇復(fù)合蛋白酶進(jìn)行酶解。
2.1.2 酶用量對(duì)酶解效果的影響
分別以 400,600,800,1000,1 200,1 400 U/g酶用量的復(fù)合蛋白酶,在pH值7.0,溫度60℃下水解6 h后測(cè)定水解度。
不同酶用量的酶解效果見圖2。
圖2 不同酶用量的酶解效果
由圖2可知,水解度隨著酶用量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),在酶用量為1 200 U/g時(shí)水解度最大,故酶用量選擇1 200 U/g。
2.1.3 pH值對(duì)酶解效果的影響
在復(fù)合蛋白酶酶用量為1 200 U/g下,調(diào)節(jié)pH值分別為6.0,6.5,7.0,7.5,8.0,于60℃下酶解6 h后測(cè)定水解度。
不同pH值的酶解效果見圖3。
圖3 不同pH值的酶解效果
由圖3可知,隨著pH值的升高,水解度呈先增后降的趨勢(shì),pH值為7.5時(shí)水解度最高。由文獻(xiàn)[1]可知胰蛋白酶和木瓜蛋白酶最適pH值分別為8.0和7.0,因此弱堿性條件下,這2種蛋白酶水解效果最好,酶解適宜pH值選擇7.5。
2.1.4 酶解溫度對(duì)酶解效果的影響
在復(fù)合蛋白酶酶用量為1 200 U/g,pH值7.5下,調(diào)節(jié)酶解溫度分別為40,45,50,55,60℃,酶解6 h后測(cè)定水解度。
不同酶解溫度的酶解效果見圖4。
圖4 不同酶解溫度的酶解效果
由圖4可知,隨著酶解溫度的升高,水解度呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì),當(dāng)酶解溫度達(dá)到55℃時(shí),水解度最高,為38.89%。酶解溫度會(huì)影響酶解反應(yīng)速率與蛋白酶穩(wěn)定性,在適宜范圍內(nèi),適當(dāng)提高溫度可以加快蛋白酶的催化反應(yīng),而酶解溫度過(guò)高時(shí),會(huì)導(dǎo)致蛋白酶變性失活。因此,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,酶解溫度選擇55℃。
2.1.5 最佳酶解條件的確定
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究復(fù)合蛋白酶用量、酶解pH值和酶解溫度對(duì)牡蠣性腺酶解效果的影響,以水解度作為評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn),優(yōu)化最佳酶解條件。
酶解工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 酶解工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果
由表2可知,酶用量(A)的極差最大,其次是pH值(B),最后是酶解溫度(C),影響酶解的主次因素為A>B>C,工藝參數(shù)最佳條件為A2B2C2,即復(fù)合蛋白酶用量1 200 U/g,pH值7.5,酶解溫度55℃。
2.2.1 活性干酵母脫腥試驗(yàn)
根據(jù)參考文獻(xiàn)[4],研究活性干酵母的添加量、脫腥時(shí)間和脫腥溫度對(duì)酶解液的脫腥效果有明顯的影響。以感官評(píng)分作為評(píng)價(jià)指標(biāo),設(shè)計(jì)了三因素三水平的正交試驗(yàn)。
活性干酵母脫腥效果正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。
由表3可知,脫腥時(shí)間(B')的極差最大,其次是酵母添加量(A'),最后是脫腥溫度(C'),影響脫腥效果的主次因素為B'>A'>C',綜合考慮感官評(píng)分,活性干酵母脫腥最佳條件為A'2B'3C'3,即脫腥時(shí)間40 min,活性干酵母添加量2.0%,脫腥溫度40℃。
2.2.2 優(yōu)化活性炭聯(lián)合活性干酵母脫腥工藝條件
由于單獨(dú)使用活性干酵母脫腥后的酶解液會(huì)略帶異味,活性炭有多孔結(jié)構(gòu),可以吸附異味小分子物質(zhì),在脫腥的同時(shí)除去異味,故考慮采用活性炭聯(lián)用。以感官評(píng)分為指標(biāo),先用2.0%活性干酵母,40℃脫腥40 min,再用活性炭脫腥。
活性炭聯(lián)合活性干酵母脫腥效果正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。
表3 活性干酵母脫腥效果正交試驗(yàn)結(jié)果
由表4可知,活性炭添加量(A'')的極差最大,其次是脫腥時(shí)間(B''),最后是脫腥溫度(C''),影響脫腥效果的主次因素為A''>B''>C'',綜合考慮感官評(píng)分,活性干酵母脫腥最佳條件為A''2B''2C''2,即活性炭添加量4.0%,脫腥時(shí)間50 min,脫腥溫度45℃。
表4 活性炭聯(lián)合活性干酵母脫腥效果正交試驗(yàn)結(jié)果
原輔料的添加量對(duì)調(diào)味品的感官品質(zhì)有重要影響,以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行L27(39)正交試驗(yàn)。
調(diào)配工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。
表5 調(diào)配工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果
由表5可知,各個(gè)因素對(duì)感官評(píng)分的影響的主次排序?yàn)?C'''>G>B'''>H>E>D>J>F>A''',綜合考慮感官評(píng)分,原輔料調(diào)配最佳條件為 A'''1B'''2C'''3D3E1F3G3H3J3,即各原輔料添加量分別為酶解液4%,食鹽15%,食醋8%,白砂糖6%,麥芽糖6%,醬油15%,味精0.30%,肌苷酸鈉0.15%,CMC-Na 0.30%。
以水解度和感官評(píng)分為指標(biāo),通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),確定以牡蠣性腺為原料的新型牡蠣調(diào)味品生產(chǎn)工藝為采用胰蛋白酶∶木瓜蛋白酶=1∶1的復(fù)合蛋白酶,酶用量1 200 U/g,酶解pH值為7.5,酶解溫度為55℃;采用活性炭聯(lián)合活性干酵母脫腥,活性干酵母添加量為2.0%,40℃下脫腥40 min,活性炭添加量4.0%,45℃下脫腥50 min;原輔料添加量為酶解液4%,食鹽15%,食醋8%,白砂糖6%,麥芽糖6%,醬油15%,味精0.30%,肌苷酸鈉0.15%,CMC-Na 0.30%。試驗(yàn)開發(fā)的新型牡蠣調(diào)味品不僅感官品質(zhì)良好,還提高了牡蠣生產(chǎn)加工附加值,擁有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。