劉 浩 強(qiáng) 宇 張鴻儒 劉俊梅 韓 東 徐 楊 張春暉，*

（1寧夏大學(xué)食品與葡萄酒學(xué)院，寧夏 銀川 750000；2中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193；3內(nèi)蒙古蒙肽生物工程有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

牛是我國(guó)珍貴的畜種資源，牛骨中含有豐富的膠原蛋白。研究表明，補(bǔ)充膠原蛋白肽可以增加骨膠原纖維網(wǎng)架的規(guī)則性和牢固性，促進(jìn)鈣鹽有序沉積，增加骨密度和骨強(qiáng)度［1-3］。牛骨膠原蛋白肽是以牛骨為原料，在酸、堿、熱處理或酶解的作用下得到的產(chǎn)物［4］，然而其高值化加工過程中易產(chǎn)生令人不悅的異嗅味，嚴(yán)重制約了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

食品異嗅味脫除的方法主要有物理法［5］、生物法［6］、化學(xué)法［7］。其中，物理方法是通過活性炭吸附、外源物質(zhì)遮蓋和微膠囊包埋達(dá)到部分異味的去除，操作相對(duì)復(fù)雜且耗時(shí)［8-9］；生物法是依據(jù)微生物的代謝使異味化合物轉(zhuǎn)變成無(wú)味的物質(zhì)，常被利用在發(fā)酵領(lǐng)域，酶法雖然安全、清潔，但催化效率相對(duì)較低［10-11］；化學(xué)法是通過美拉德反應(yīng)、酸堿鹽處理和加入氧化劑來(lái)使得異嗅味消失［12］，從而改善食品的品質(zhì)，該方法可控、操作簡(jiǎn)單，可以有效脫除異嗅味。

研究表明，可利用超聲波在液體介質(zhì)中的空化作用提高液體化學(xué)反應(yīng)速度和產(chǎn)率［13］，但將超聲波法應(yīng)用于牛骨膠原蛋白肽除臭的研究較少。本試驗(yàn)利用氣相色譜-質(zhì)譜法（gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS）結(jié)合相對(duì)香氣活性值檢測(cè)出異嗅味物質(zhì)（脂肪酸）后，借助超聲波輔助氫氧化鈣催化異嗅味物質(zhì)與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，使其生成易揮發(fā)的酯類物質(zhì)。此反應(yīng)中氫氧化鈣既可做為酯化反應(yīng)的催化劑，也可以用來(lái)調(diào)節(jié)肽粉溶液pH值，達(dá)到一鍋法除去肽粉異嗅味物質(zhì)并調(diào)節(jié)其pH值的目的，以期為牛骨膠原蛋白肽粉脫臭工藝和工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

異嗅味牛骨膠原蛋白肽粉，內(nèi)蒙古蒙肽生物工程有限公司；2-甲基-3-庚酮，北京潤(rùn)澤康生物科技有限公司；C7-C40 正構(gòu)烷烴混標(biāo)，北京佰凱生物科技有限公司；氫氧化鈣（分析純）、福林酚，上海源葉生物科技有限公司；無(wú)水乙醇（分析純），北京市通廣精細(xì)化工公司；牛血清蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液，北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GCMS-QP2010Plus 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司；KQ-500B 超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；HH-2 數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州智博瑞儀器制造有限公司；FE20梅勒特-托利多pH 計(jì)，瑞士梅勒特-托利多儀器有限公司；T6 紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；高效液相色譜儀，美國(guó)安捷倫公司；電子眼，英國(guó)Verivide DigiEy 公司；H-Spray Mini 噴霧干燥儀，北京霍爾斯生物科技有限公司；MS-H340-S4LCD 數(shù)控加熱型四通道磁力攪拌器，大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器（北京）股份有限公司；50/30 μm 二烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）2 cm 固相微萃取頭，美國(guó)Supelco 公司；20 mL 頂空采樣瓶，北京廣達(dá)恒益科技有限公司；其他常規(guī)儀器設(shè)備由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所提供。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase microextraction，HS-SPME）條件 取2 g 牛骨膠原蛋白肽粉置于20 mL 頂空瓶，添加1.5 μL 1.68 μg·μL-1的2-甲基-3-庚酮作為內(nèi)標(biāo)，密封頂空瓶，采用50/30 μm二烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（DVB/CAR/PDMS）2 cm固相微萃取頭，以萃取溫度37 ℃、平衡時(shí)間20 min、萃取時(shí)間40 min為條件進(jìn)行萃取，使頂空瓶中的揮發(fā)性物質(zhì)達(dá)到平衡狀態(tài)，氣相色譜（gas chromatography，GC）自動(dòng)進(jìn)樣，解析溫度240 ℃，解析5 min。

1.3.2 GC-MS條件 GC條件：色譜柱為CD-WAX彈性石英毛細(xì)管（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為氦氣（99.999%），流速為1.0 mL·min-1；進(jìn)樣口溫度為240 ℃；不分流進(jìn)樣。升溫程序：柱溫38 ℃，保持13 min，以3 ℃·min-1升溫至100 ℃，保持5 min，以4 ℃·min-1升溫至150 ℃，以10 ℃·min-1升溫至240 ℃。

質(zhì)譜（mass spectrometry，MS）條件：離子源溫度200 ℃；電子能量70 eV；發(fā)射電流150 μA；倍增電壓1 037 V；接口溫度220 ℃；質(zhì)量掃描范圍35～450 m/z；電離方式為電子電離（electron ionization，EI）。

1.3.3 GC-MS 定性及定量分析 GC-MS 定性分析：將檢測(cè)到的揮發(fā)性物質(zhì)圖譜與NIST17 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行對(duì)比并初步鑒定，然后采用與樣品分析相同的色譜條件，以C7～C30 正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算揮發(fā)性化合物的保留指數(shù)，最后結(jié)合保留指數(shù)確定化合物［14］。保留指數(shù)計(jì)算公式［15-17］如下：

式中，I：保留指數(shù)；n：碳數(shù)；t：待測(cè)揮發(fā)性成分的保留時(shí)間，min；tn：具有n個(gè)碳原子的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間，min；tn+1：具有n+1個(gè)碳原子的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間，min。

GC-MS 定量分析：采用內(nèi)標(biāo)法定量［18］。內(nèi)標(biāo)法定量計(jì)算公式如下：

式中，C：測(cè)得揮發(fā)性物質(zhì)濃度，μg·kg-1；p1：測(cè)得揮發(fā)性物質(zhì)峰面積；m2：加入的內(nèi)標(biāo)化合物質(zhì)量，μg；p2：測(cè)得內(nèi)標(biāo)化合物峰面積；m1：萃取時(shí)加入頂空瓶中肽粉質(zhì)量，kg。

1.3.4 ROAV 法鑒定異嗅味肽粉中特征氣味成分相對(duì)香氣活性值（relative aroma activity value，ROAV）計(jì)算公式如下：

式中，C：測(cè)得揮發(fā)性物質(zhì)濃度，μg·kg-1；OT：測(cè)得揮發(fā)性物質(zhì)在水中的氣味閾值，μg·kg-1。

ROAV 可以用來(lái)評(píng)測(cè)某揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)值，ROAV 越大，該揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)整體風(fēng)味貢獻(xiàn)值越大。當(dāng)ROAV≥1時(shí)，認(rèn)為其為關(guān)鍵風(fēng)味化合物，對(duì)整體風(fēng)味具有重要的貢獻(xiàn)作用；當(dāng)0.1≤ROAV＜1 時(shí)，認(rèn)為其對(duì)樣品整體風(fēng)味也具有一定的貢獻(xiàn)作用［19-21］。

1.3.5 感官評(píng)價(jià) 以滋味、氣味為感官評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中滋味的權(quán)重為20%，氣味的權(quán)重為80%［12］。邀請(qǐng)12名嗅覺功能正常、不吸煙且品評(píng)期間無(wú)感冒、鼻塞等干擾嗅聞狀況的受試者組成感官評(píng)價(jià)小組，包括6名男性，6名女性，年齡分布在22歲至26歲之間，均來(lái)自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，經(jīng)過感官評(píng)價(jià)訓(xùn)練后對(duì)肽粉進(jìn)行評(píng)價(jià)，滿分為100分，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)［22］見表1。

表1 肽粉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring standard of peptide powder

1.3.6 肽保留率 肽可與福林酚試劑反應(yīng)，生成藍(lán)色復(fù)合物，顏色的深淺與肽含量成正比，采用福林-酚法測(cè)定肽含量［23］。按照公式計(jì)算肽保留率：

1.3.7 酯化反應(yīng)脫臭單因素試驗(yàn) 將肽粉與去離子水配制成濃度為0.2 g·mL-1的溶液，取200 mL 溶液于帶橡膠塞的300 mL 錐形瓶中，在超聲水浴鍋中加熱至80 ℃，用氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH 值至10，加入2%乙醇反應(yīng)30 min，通過噴霧干燥法使其干燥為粉末狀，最后以感官評(píng)分、肽保留率為響應(yīng)指標(biāo)，采用單因素輪換法［24-25］，以三因素五水平依次考察乙醇添加量（1%、2%、3%、4%、5%）、反應(yīng)溫度（60、70、80、90、100 ℃）、反應(yīng)時(shí)間（10、20、30、40、50 min）對(duì)骨膠原蛋白肽粉異嗅味的影響。反應(yīng)初始條件為乙醇添加量2%、溫度80 ℃、時(shí)間30 min。因素水平見表2。

表2 化學(xué)反應(yīng)脫臭法因素水平表Table 2 Factor level table of chemical reaction deodorization method

1.3.8 噴霧干燥條件 設(shè)置進(jìn)風(fēng)風(fēng)量為90%，進(jìn)風(fēng)溫度為160 ℃，進(jìn)料速率為10 mL·min-1，通針300 s，干燥結(jié)束后得到粉末狀脫臭后牛骨膠原蛋白肽粉［26-27］。

1.3.9 酯化反應(yīng)脫臭響應(yīng)面試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析［28-29］進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，利用Design Expert 10 軟件對(duì)回歸方程進(jìn)行逐步回歸，以感官評(píng)價(jià)得分作為響應(yīng)值確定最佳脫臭工藝條件。

1.3.10 脫臭前后牛骨膠原蛋白肽粉品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定總氮的測(cè)定參考《GB 5009.5-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》［30］?；曳值臏y(cè)定參考《GB 5009.4-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》［31］。水分的測(cè)定參考《GB 5009.3-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》［32］。脫臭前后牛骨膠原蛋白肽粉水溶性指數(shù)變化的測(cè)定方法如下：精確稱取脫臭前后牛骨膠原蛋白肽粉為m1，放入200 mL 燒杯中，分別加入100 mL蒸餾水，攪拌均勻，在60 ℃水浴鍋中靜置30 min，再于500 r·min-1下離心15 min，取上清液于干燥鋁盒中并用電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱烘干至恒重，干燥后的殘留物重量記為m2。按照公式計(jì)算水溶性指數(shù)［33］：

脫臭前后牛骨膠原蛋白肽粉白度（W）測(cè)定：用電子眼測(cè)定脫臭前后的肽粉明度指數(shù)和色度指數(shù)，并按以下公式計(jì)算其白度［34］：

式中，L、a、b是樣品在Lab系統(tǒng)中的明度指數(shù)和色度指數(shù)，白度值越大，說(shuō)明其顏色越白。

2 結(jié)果與分析

2.1 異嗅味肽粉揮發(fā)性成分分析

2.1.1 GC-MS 定性分析及定量分析 采用DB-WAX強(qiáng)極性色譜柱對(duì)異嗅味牛骨膠原蛋白肽粉中的揮發(fā)性成分進(jìn)行分離，通過質(zhì)譜和似然比指數(shù)（likelihood ration index，LRI）值進(jìn)行雙重判定，結(jié)果如表3所示，總離子流圖如圖1 所示。共檢測(cè)到32 種揮發(fā)性組分，包括3種烷烴類、6種醇類、1種酚類、6種醛酮類、12種酸類、3 種酯類。由表3 可知，異嗅味牛骨膠原蛋白肽粉揮發(fā)性物質(zhì)中酸類化合物居多。研究表明，酸類化合物的氣味使人不悅［35］，其中濃度最高的為異丁酸（6 488.184 μg·kg-1），其次是己酸、乙酸、丁酸、異戊酸、戊酸等，濃度分別為2 569.26、1 497.86、1 487.75、929.10、500.76 μg·kg-1。

圖1 異嗅味肽粉揮發(fā)性成分的HS-SPME-GC-MS總離子流圖Fig.1 HS-SPME-GC-MS total ion flow diagram of volatile components of isoolfactory peptide powder

表3 異嗅味肽粉的揮發(fā)性成分及相對(duì)含量Table 3 Volatile components and relative content of heteroolfactory peptide powder

2.1.2 香氣成分ROAV 值及評(píng)價(jià) 表4 列出了采用ROAV 法鑒定出的異嗅味肽粉中的6 種氣味活性物質(zhì)（ROAV＞1），這6 種氣味活性化合物都屬于脂肪酸（異丁酸、己酸、乙酸、丁酸、異戊酸、戊酸），其氣味分別描述為窖泥臭、汗臭、酸臭、哈喇味、汗臭、酸臭［36］。ROAV 值最高的為丁酸，為1.54，該物質(zhì)在臭豆腐、白酒［37-38］中的氣味貢獻(xiàn)較大，其次為乙酸、戊酸、異丁酸、己酸，相對(duì)香氣活性值分別為1.43、1.29、1.09、1.02，這些氣味描述與異嗅味肽粉所體現(xiàn)出的氣味一致，因此，異丁酸、己酸、乙酸、丁酸、異戊酸、戊酸可能是牛骨膠原蛋白肽粉異嗅味的主要呈味物質(zhì)。

表4 ROAV 法鑒定異嗅味肽粉的特征氣味成分Table 4 characteristic odor components of heteroolfactory peptide powder identified by ROAV method

2.2 酯化反應(yīng)脫臭單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 乙醇添加量對(duì)脫臭效果的影響 由圖2 可知，乙醇添加量對(duì)肽保留率影響較小（P＞0.05），而對(duì)感官品質(zhì)影響較大（P＜0.05）。當(dāng)乙醇添加量為1%時(shí)，雖然肽保留率最高（87.22%），但感官評(píng)價(jià)得分較低（55.03）；當(dāng)乙醇添加量為3%時(shí)，雖然肽保留率較低（82.78%），但感官評(píng)價(jià)得分最高（70.81），原因可能是3%的乙醇添加量使異嗅味物質(zhì)與乙醇所發(fā)生的乙酯化反應(yīng)達(dá)到動(dòng)力學(xué)平衡［39］。綜上所述，選擇最佳乙醇添加量為3%。

圖2 乙醇添加量對(duì)肽粉脫臭的影響Fig.2 Effect of ethanol addition on deodorization of peptide powder

2.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)脫臭效果的影響 由圖3 可知，反應(yīng)溫度對(duì)肽保留率影響較大（P＜0.05），而對(duì)感官品質(zhì)影響較?。≒＞0.05）。當(dāng)反應(yīng)溫度為100 ℃時(shí)，雖然肽保留率最高（86.70%），但感官評(píng)價(jià)得分最低（56.70）；當(dāng)反應(yīng)溫度為80 ℃時(shí)，雖然肽保留率較低（82.70%），但感官評(píng)價(jià)得分最高（71.14），綜合肽保留率和感官評(píng)價(jià)得分指標(biāo)，選擇最佳反應(yīng)溫度為80 ℃。

圖3 反應(yīng)溫度對(duì)肽粉脫臭的影響Fig.3 Effect of reaction temperature on deodorization of peptide powder

2.2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)脫臭效果的影響 由圖4 可知，反應(yīng)時(shí)間對(duì)肽保留率影響較小（P＞0.05），而對(duì)感官品質(zhì)影響較大（P＜0.05）。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為10 min 時(shí)，雖然肽保留率最高（82.80%），但感官評(píng)價(jià)得分最低（54）；當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為30 min 時(shí)，雖然肽保留率較低（72.80%），但感官評(píng)價(jià)得分最高（71.23），綜合肽保留率和感官評(píng)價(jià)得分指標(biāo)，選擇最佳反應(yīng)時(shí)間為30 min。

圖4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)肽粉脫臭的影響Fig.4 Effect of reaction time on deodorization of peptide powder

2.3 Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.3.1 模型的建立及顯著性檢驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值，以乙醇添加量（X1）、反應(yīng)溫度（X2）和反應(yīng)時(shí)間（X3）為考察因素進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)，試驗(yàn)因素與水平見表5，試驗(yàn)結(jié)果與分析見表6。

表5 肽粉脫臭條件優(yōu)化Box-Behnken試驗(yàn)因素與水平Table 5 Optimization of deodorization conditions of peptide powder box Behnken test factors and levels

運(yùn)用Design Expert 10 軟件對(duì)表6 中的感官評(píng)價(jià)得分進(jìn)行擬合，得到如下回歸方程：Y＝72.71＋1.49X1＋1.90X2＋1.39X3－1.64X1X2－0.56X1X3＋2.61X2X3－3.03X12－4.14X22－4.22X32。

表6 肽粉脫臭條件優(yōu)化Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 6 Optimization of deodorization conditions of peptide powder box Behnken test results and analysis

對(duì)上述回歸方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表7。所建立模型P＜0.05，該模型具有較高的可靠性。調(diào)整決定系數(shù)R2Adj=0.824，表明牛骨膠原蛋白肽粉感官評(píng)分的82.45%來(lái)自乙醇添加量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間的影響。方差分析影響牛骨膠原蛋白肽粉除臭的3 個(gè)因素的主次順序?yàn)閄2＞X1＞X3，即反應(yīng)溫度＞乙醇添加＞反應(yīng)時(shí)間，其中主要因素X2、交互項(xiàng)X2X3以及X12對(duì)結(jié)果有顯著影響（P＜0.05），X22、X32對(duì)結(jié)果有極顯著影響（P＜0.01）。X1、X3、X1X2和X1X3對(duì)結(jié)果無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表7 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 7 Variance analysis of response surface experiments results

2.3.2 酯化反應(yīng)的除臭響應(yīng)面測(cè)試結(jié)果分析 除臭響應(yīng)面測(cè)試結(jié)果如圖5 所示。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間固定時(shí)，隨著反應(yīng)溫度和乙醇添加量的增加，牛骨膠原蛋白肽粉脫臭后的感官評(píng)價(jià)得分先升高后降低。等高線為閉合橢圓形，響應(yīng)面為凸形，表明反應(yīng)溫度和乙醇添加量之間的相互作用較大，且具有最大值。

圖5 各因素交互作用對(duì)脫臭后肽粉感官評(píng)分影響的響應(yīng)面和等高線Fig.5 Response surface and contour of the interaction of various factors on the sensory score of deodorized peptide powder

在反應(yīng)溫度一定的情況下，隨著反應(yīng)時(shí)間和乙醇添加量的增加，牛骨膠原蛋白肽粉脫臭后的感官評(píng)價(jià)得分先升高后降低。輪廓線呈閉合橢圓形，響應(yīng)面呈凸形，表明反應(yīng)時(shí)間與乙醇添加量之間的相互作用較強(qiáng)，且存在最大值。

當(dāng)乙醇添加量一定時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度的增加，牛骨膠原蛋白肽粉脫臭后的感官評(píng)價(jià)得分先升高后降低，且響應(yīng)面呈凸形，表明反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度之間的相互作用存在最大值。

由響應(yīng)面測(cè)試分析計(jì)算的最佳工藝參數(shù)為反應(yīng)時(shí)間28.43 min、乙醇添加量3.19%、反應(yīng)溫度75.41 ℃。此時(shí)，牛骨膠原蛋白肽粉除臭后的感官評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)得分為71.16 分。為了便于實(shí)際操作，將最佳工藝參數(shù)修改為反應(yīng)時(shí)間28 min、乙醇添加量3%、反應(yīng)溫度75 ℃。在此條件下，牛骨膠原蛋白肽粉脫臭后的感官評(píng)價(jià)得分為72.15分，與模型預(yù)測(cè)值（71.16分）較為一致，驗(yàn)證了模型的可靠性。

2.3.3 脫臭前后牛骨膠原蛋白肽粉品質(zhì)變化 由表8 可知，異嗅味牛骨膠原蛋白肽粉在優(yōu)化后的總氮含量較優(yōu)化前有輕微下降，說(shuō)明此脫臭方法對(duì)肽粉的總氮含量影響較??；優(yōu)化后灰分含量增大，推測(cè)是因?yàn)轷セ磻?yīng)下加入的氫氧化鈣中的鈣離子與牛骨膠原蛋白肽粉發(fā)生螯合，形成的肽鈣螯合物有助于促成骨細(xì)胞分化［40-41］；水分含量下降是由于脫臭工藝中的噴霧干燥高溫使其中水分揮發(fā)更多［42］。優(yōu)化樣的溶解度為71.40%，較原樣溶解度（85.70%）有所下降，可能是由于脫臭工藝中噴霧干燥使脫臭前后粉體的比表面積不同，導(dǎo)致肽粉的分散性和溶解性不同［33］。優(yōu)化樣的白度為87.35，較原樣白度（71.60）有所增大，表明脫臭后肽粉顏色也發(fā)生了變化，使肽粉顏色更白，感官更優(yōu)。

表8 脫臭前后肽粉理化指標(biāo)Table 8 Physical and chemical indexes of peptide powder before and after deodorization

2.3.4 脫臭前后牛骨膠原蛋白肽粉特征氣味物質(zhì)變化 脫臭前后肽粉中所檢測(cè)出的異嗅味特征氣味物質(zhì)及含量如表9 所示。脫臭后經(jīng)GC-MS 測(cè)定優(yōu)化樣中未檢測(cè)出肽粉原樣中呈異嗅味的特征氣味物質(zhì)，表明脫臭效果明顯。

表9 脫臭前后肽粉特征氣味物質(zhì)濃度變化Table 9 Changes of characteristic odorant concentration of peptide powder before and after deodorization

3 討論

在膠原蛋白肽類食品脫臭研究領(lǐng)域，叢瑤等［5］用4 種不同樹脂對(duì)魚皮膠原蛋白肽進(jìn)行脫腥處理，最終確定D4006 樹脂與酶解液添加量為5 g∶100 mL 時(shí)，在3 h、25 ℃條件下的脫腥效果最為明顯。陳增鑫等［10］在對(duì)海參腸卵酶解液脫腥的研究中，用生姜掩蓋法、活性炭吸附法、大孔樹脂吸附法、酵母發(fā)酵法和乳酸菌發(fā)酵法進(jìn)行脫腥處理，最終得出在乳酸菌添加量0.40%、反應(yīng)溫度40 ℃、反應(yīng)時(shí)間10 h 條件下的脫腥效果顯著。張健等［7］對(duì)柞蠶蛹免疫蛋白進(jìn)行脫臭，發(fā)現(xiàn)在固液比1∶10、溫度70 ℃、雙氧水用量2%、時(shí)間20 min 條件下基本達(dá)到蛹蛋白脫臭效果。綜上，前人研究均采用物理法、生物法、化學(xué)法等進(jìn)行脫臭工藝處理，未在脫腥、脫臭前對(duì)異嗅味物質(zhì)進(jìn)行探究，本研究在對(duì)異嗅味牛骨膠原蛋白肽脫臭前通過GC-MS 結(jié)合ROAV 法對(duì)異嗅味物質(zhì)進(jìn)行了鑒定，為后續(xù)有目的性地將這些呈臭味的脂肪酸去除奠定了基礎(chǔ)。

施祺儒等［43］以氫氧化鈉作為催化劑催化聚甘油與脂肪酸反應(yīng)直接酯化來(lái)制備聚甘油脂肪酸酯，黃慧［44］選擇碳酸鈉為催化劑對(duì)山梨醇和聚油酸進(jìn)行的催化反應(yīng)研究，兩者研究結(jié)果均表明堿類物質(zhì)也可作為酯化反應(yīng)的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，本研究在此基礎(chǔ)上利用氫氧化鈣催化異嗅味物質(zhì)與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)。此法中氫氧化鈣既可作為酯化反應(yīng)的催化劑，又可用以調(diào)節(jié)肽粉溶液pH值，實(shí)現(xiàn)了材料的充分利用。借助單因素試驗(yàn)、響應(yīng)面優(yōu)化法對(duì)異嗅味牛骨膠原蛋白肽粉進(jìn)行脫腥除臭工藝研究，效果與單獨(dú)使用正交試驗(yàn)相比，在有多因子參與的情況下試驗(yàn)結(jié)果更具科學(xué)性和說(shuō)服力［12］。脫臭前后除在白度方面有明顯改善外，各理化指標(biāo)變化不明顯，說(shuō)明此方法對(duì)牛骨膠原蛋白肽品質(zhì)影響較小，且反應(yīng)簡(jiǎn)捷、高效，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)有積極作用。

4 結(jié)論

本研究通過對(duì)含異嗅味揮發(fā)性物質(zhì)的牛骨膠原蛋白肽粉進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，臭味物質(zhì)主要由異丁酸、己酸、乙酸、丁酸、戊酸、異戊酸組成。單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)顯示，在反應(yīng)時(shí)間28.43 min、乙醇添加量3.19%、反應(yīng)溫度75.41 ℃條件下的感官評(píng)價(jià)得分最高，為71.16，除臭效果明顯。綜上，超聲輔助一鍋法對(duì)去除牛骨膠原蛋白肽粉異嗅味物質(zhì)，提高牛骨膠原蛋白肽粉質(zhì)量具有積極的意義。該法完善和發(fā)展了牛骨膠原蛋白肽粉的除臭工藝，對(duì)提高牛骨附加值具有重要作用。