貝類加工廢棄物復(fù)合海鮮調(diào)味料的制備工藝

陳 超，魏玉西，劉慧慧，殷邦忠*，趙 玲，劉 淇

(1.青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物系，山東 青島 266071；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所，山東 青島 266071)

貝類加工廢棄物復(fù)合海鮮調(diào)味料的制備工藝

陳 超1,2，魏玉西1，劉慧慧1，殷邦忠2,*，趙 玲1，劉 淇2

(1.青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物系，山東 青島 266071；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所，山東 青島 266071)

通過對(duì)牡蠣汁、蛤蜊汁蛋白質(zhì)含量測(cè)定及其酶解優(yōu)化方法探討，制得牡蠣汁、蛤蜊汁酶解液，并與扇貝裙邊酶解液調(diào)配出復(fù)合調(diào)味料。結(jié)果表明，牡蠣汁和蛤蜊汁中多肽以及蛋白質(zhì)含量較高，其酶解優(yōu)化方案為使用酸性蛋白酶在pH3、60℃酶解5h，牡蠣汁和蛤蜊汁中多肽和蛋白質(zhì)水解度為0.929。將牡蠣汁、蛤蜊汁酶解液與扇貝裙邊酶解液調(diào)配制成的復(fù)合海鮮調(diào)味料，味道鮮美，游離氨基酸態(tài)氮含量(15.6mg/mL)高于市售同類產(chǎn)品(13.0mg/mL)，且其中甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、絲氨酸和脯氨酸7種重要呈味氨基酸含量約占總游離氨基酸的50%。

蛤蜊汁；牡蠣汁；扇貝裙邊；酶解；水解度；復(fù)合海鮮調(diào)味料

牡蠣、蛤蜊和扇貝是我國海域盛產(chǎn)的3種主要經(jīng)濟(jì)貝類，因其味道鮮美且富含蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、鐵、鈣、磷、碘、維生素和?；撬岬榷喾N成分，是一種低熱能、高蛋白的理想食品，廣受國內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛[1-4]。其中，牡蠣有“海牛奶”之稱，蛤蜊因其肉質(zhì)鮮美無比，被稱為“天下第一鮮”、“百味之冠”，扇貝則與海參、鮑齊名，并列為海味中的三大珍品，國內(nèi)外關(guān)于這3種貝的加工利用研究報(bào)道很多[5-7]。目前，對(duì)牡蠣、蛤蜊的利用僅局限于其肉，關(guān)于扇貝裙邊的深加工，近年來國內(nèi)已有研究報(bào)道，如制作無色海鮮醬油、貝裙脆片和扇貝醬等產(chǎn)品[8-10]，但對(duì)其加工后的湯汁尚未見應(yīng)用研究報(bào)道。

醬油作為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚恼{(diào)味品，傳統(tǒng)上是以蛋白質(zhì)及淀粉等為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵而成，而氨基酸態(tài)氮是醬油呈鮮味成分的特征指標(biāo)和重要的質(zhì)量指標(biāo)[11]。這是因?yàn)榘被崾蔷S系人體生命活動(dòng)的重要物

質(zhì)，它不僅具有各種生理功能，還在食品的呈味方面扮演著十分重要的角色。為了充分利用貝類加工廢棄物資源，本實(shí)驗(yàn)采用酶解法將牡蠣汁、蛤蜊汁和扇貝裙邊蛋白質(zhì)、多肽充分水解，并制備以高游離氨基酸含量為特征的復(fù)合海鮮調(diào)味料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牡蠣、蛤蜊、扇貝裙邊購于青島市區(qū)海鮮市場(chǎng)；中性蛋白酶(AS1.398，13萬U/g) 無錫星達(dá)生物工程有限公司；胰蛋白酶(4800U/g) 濟(jì)南亞康力諾生物工程有限公司；木瓜蛋白酶(80萬U/g)、復(fù)合蛋白酶(10萬U/g) 廣州市天河區(qū)遠(yuǎn)天酶制劑廠；酸性蛋白酶(10萬U/g) 寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司；氫氧化鈉、甲醛、鹽酸、濃硫酸、硫酸銅、硫酸鉀等(均為分析純)。以上酶制劑均為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

PHS-3D pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；5mL微量滴定管 江蘇建湖聯(lián)華玻璃儀器廠；BS124S電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；JJ-2型組織搗碎勻漿機(jī) 江蘇金壇新一佳儀器廠；DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司；LDZ4-0.8A型低速自動(dòng)平衡微型離心機(jī) 北京醫(yī)用離心機(jī)廠；Tu-1810型紫外-可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；日立835-50型氨基酸自動(dòng)分析儀 日本Hitachi公司；AFS-9130順序注射雙道原子熒光光度計(jì) 北京吉天儀器有限公司。

1.3 制備工藝

操作要點(diǎn)：原料預(yù)處理時(shí)將牡蠣去殼、蛤蜊洗凈后分別按質(zhì)量比2:1加水蒸煮20min后，先將牡蠣肉、蛤蜊肉取出(留作它用)，再將所得牡蠣汁與蛤蜊汁分別通過100目濾網(wǎng)后以2:3(m/m)混合后酶解，扇貝裙邊酶解方法參照文獻(xiàn)[12]。混合調(diào)配時(shí)將蛤蜊汁、牡蠣汁酶解液與扇貝裙邊酶解液以質(zhì)量比1:1混合后，濃縮至原體積的1/3，并按表1調(diào)配后滅菌[13]。

表1 復(fù)合海鮮調(diào)味料配料Table 1 Recipe of compound seafood condiment

1.4 復(fù)合調(diào)味料成分測(cè)定方法

粗脂肪、粗蛋白和氨基酸態(tài)氮的測(cè)定按文獻(xiàn)[14-16]方法進(jìn)行；游離氨基酸組成和含量測(cè)定以及鉛、砷、汞、鎘分別按氨基酸自動(dòng)分析儀、順序注射雙道原子熒光光度計(jì)操作要求進(jìn)行。

2.1 牡蠣汁、蛤蜊汁蛋白質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果

以凱氏定氮法得牡蠣汁、蛤蜊汁總氮為2.73mg/ mL，換算成總粗蛋白質(zhì)含量?為2.73×6.25= 17.06mg/ mL；雙縮脲法測(cè)得牡蠣汁、蛤蜊汁中多肽及蛋白質(zhì)含量為7.6mg/mL。因此，多肽及蛋白質(zhì)占總粗蛋白的比例為44.55%，為了提高氨基酸態(tài)氮的含量從而制備特鮮調(diào)味料，需要對(duì)牡蠣汁、蛤蜊汁中多肽及蛋白質(zhì)進(jìn)一步水解。

2.2 單因素試驗(yàn)

2.2.1 介質(zhì)pH值對(duì)水解度的影響

設(shè)定酶解溫度45℃、酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%、酶解時(shí)間2h，測(cè)得介質(zhì)pH值對(duì)水解度的影響結(jié)果見圖1?？梢?，酸性蛋白酶受pH值影響最大，水解度變化范圍為6%～40%，胰蛋白酶受pH值影響最小，水解度波動(dòng)范圍僅為1%～4%，在設(shè)定條件下酸性蛋白酶在pH4.0時(shí)水解度最大，而其他酶的最佳pH值分別為中性蛋白酶pH7.0、胰蛋白酶pH6.5、木瓜蛋白酶pH7.0、復(fù)合蛋白酶pH7.5。

2 結(jié)果與分析

2.2.2 溫度對(duì)水解度的影響

使用各酶時(shí)按2.2.1節(jié)結(jié)果設(shè)定介質(zhì)pH值，同時(shí)設(shè)定酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%，時(shí)間3h，測(cè)得溫度對(duì)水解度的影響結(jié)果見圖2。由圖2可見，酸性蛋白酶在55℃時(shí)水解度最高可達(dá)61.3%，而其他酶的最佳溫度分別為中性蛋白酶45℃、復(fù)合蛋白酶50℃、胰蛋白酶50℃、木瓜蛋白酶45℃。

圖2 溫度對(duì)各酶水解度的影響Fig.2 Effect of hydrolysis temperature on the degree of hydrolysis

2.2.3 酶解時(shí)間對(duì)水解度的影響

采用2.2.1節(jié)和2.2.2節(jié)結(jié)果設(shè)定介質(zhì)pH值和酶解溫度，同時(shí)設(shè)定酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%，測(cè)得酶解時(shí)間對(duì)水解度的影響結(jié)果見圖3。與pH值和溫度對(duì)水解度的影響相比，酶解時(shí)間對(duì)水解度的影響最弱，對(duì)5種受試酶而言，酶解5h均可使水解度達(dá)最高值。

圖3 時(shí)間對(duì)各酶水解度的影響Fig.3 Effect of hydrolysis time on the degree of hydrolysis

2.3 酶解最佳條件的確定

表2 正交試驗(yàn)因素與水平排列表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments

從2.2節(jié)單因素試驗(yàn)可知，酸性蛋白酶的水解效果最優(yōu)。為了獲得利用該酶解的最優(yōu)條件，采用正交設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)試驗(yàn)。因素與水平排列見表2，正交試驗(yàn)方案以及結(jié)果見表3。

由正交試驗(yàn)結(jié)果分析可知，介質(zhì)pH值對(duì)水解度影響最大，酶解反應(yīng)的最適條件為介質(zhì)pH3、酶解溫度60℃、酶解時(shí)間5h。在此最優(yōu)化條件下水解度可達(dá)0.929。

表3 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果Table 3 Design and results of orthogonal experiments

2.4 復(fù)合調(diào)味料感官及成分分析

采用最佳工藝條件酶解牡蠣汁和蛤蜊汁，經(jīng)與扇貝裙邊酶解液混合，再經(jīng)濃縮、調(diào)配和滅菌，即得復(fù)合調(diào)味料成品。該產(chǎn)品呈半流體狀、淺褐色、味道鮮美、具有海產(chǎn)品特有香氣。其成分分析和氨基酸分析結(jié)果分別見表4、5。

表4 復(fù)合海鮮調(diào)味料成分分析Table 4 Composition analysis of compound seafood condiment

表5 復(fù)合海鮮調(diào)味料游離氨基酸組成和含量Table 5 Composition and content of total amino acids and free amino acids in compound seafood condimentmg/mL

由表4可見，復(fù)合海鮮調(diào)味料中游離氨基酸態(tài)氮的含量高達(dá)15.6mg/mL，高于市售同類商品(例如，特鮮

醬油游離氨基酸態(tài)氮含量在13.0mg/mL左右)；由復(fù)合海鮮調(diào)味料游離氨基酸分析結(jié)果(表5)可見，該產(chǎn)品游離氨基酸總和達(dá)142.80mg/mL，其中，甘氨酸、天門冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、絲氨酸和脯氨酸7種氨基酸為重要的呈味(甜味、鮮味)氨基酸[18]，其含量總和高達(dá)70.78mg/mL，約占總游離氨基酸的50%，它們?cè)谑称分芯哂谐饰逗蜖I養(yǎng)雙重功能，因而適合作為特鮮調(diào)味料使用。此外，由于本實(shí)驗(yàn)所用主要原料來自海洋貝類加工廢棄物，原料廉價(jià)易得，且生產(chǎn)工藝簡便，產(chǎn)品附加值高，為海洋生物資源的高值化應(yīng)用提供了新的思路和方法。

3 結(jié) 論

為了高值化綜合利用海洋貝類資源，本實(shí)驗(yàn)通過牡蠣汁、蛤蜊汁中蛋白質(zhì)含量測(cè)定及其酶解方法探討，并以此為基礎(chǔ)與扇貝裙邊酶解液調(diào)配出復(fù)合海鮮調(diào)味料。結(jié)果表明：牡蠣汁和蛤蜊汁中多肽及蛋白質(zhì)含量較高，需要對(duì)其進(jìn)一步酶解。酶解優(yōu)化方案為使用酸性蛋白酶在pH3、60℃酶解5h，牡蠣汁和蛤蜊汁水解度最高可達(dá)0.929。將牡蠣汁、蛤蜊汁酶解物與扇貝裙邊酶解液調(diào)配制成復(fù)合海鮮調(diào)味料，游離氨基酸含量高于市售同類產(chǎn)品，且甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、脯氨酸7種重要的呈味(甜味、鮮味)氨基酸含量約占總游離氨基酸的50%，因而味道鮮美，加之制備工藝簡便，具有較為廣闊的應(yīng)用開發(fā)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

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(nyhyzx07-047)

陳超(1989—)，男，本科生，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與工程。E-mail：chao-89@163.com

*通信作者：殷邦忠(1962—)，男，研究員，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品貯藏與加工。E-mail：yinbz@ysfri.ac.cn