微濾膜、硅藻土和珍珠巖對羅非魚肉酶解液脫腥脫苦效果的比較研究

張瑞瑞，楊萍，李利敏

（廣東省水產品加工與安全重點實驗室，廣東普通高等學校水產品深加工重點實驗室，廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江，524088）

羅非魚素有第五大家魚之稱，是當前我國重要的經濟魚種之一。我國羅非魚主要用于生產凍羅非魚片、凍全魚，產品多出口美國、加拿大、歐盟、日本等地，產品形式單一，附加值低。近年來，隨著酶技術等生物技術的發展和應用，利用酶技術處理羅非魚肉及下腳料的應用受到了廣泛關注[1]。羅非魚肉蛋白質含量高，必需氨基酸組成均衡[2]，經酶解后含有豐富的氨基酸和生物活性肽[3,4]，可作為保健與營養食品的原料，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、儲藏過程使酶解液腥苦味加重，感官品質變差[5,6]。因此，酶解液腥苦味的脫除成為其廣泛應用的瓶頸問題。

目前，魚蛋白酶解液的脫腥方法主要有吸附法、發酵法、包埋法等。在吸附法中，活性炭應用廣泛，雖然活性炭吸附能脫除酶解液的一定的腥味，但蛋白質損失率高。施文正[7]等采用活性炭吸附和微生物發酵相結合的方法制得的魚蛋白水解液基本上無腥苦味，且蛋白質回收率僅可達 84.48%。微生物發酵法，雖然能脫除一定的腥味，但效果不明顯。曾少葵[8]等采用微生物發酵法對羅非魚下腳料酶解液脫腥去苦，實驗表明微生物發酵法去苦效果不明顯。施文正[7]等研究發現β-糊精的脫腥脫苦效果不佳。微濾膜、硅藻土、珍珠巖已經廣泛應用于果汁、酒等飲料澄清和脫色處理，但其在水產蛋白酶解液上的應用少見有報道。本實驗采用微濾膜、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氨基酸含量的影響，旨在為水產蛋白酶解液的開發利用提供基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活羅非魚，去頭、去鱗、去內臟，清洗后，采肉機采魚肉，小袋分裝后于-18℃凍藏備用。中性蛋白酶（20萬U/g）、風味蛋白酶（1.5萬U/g）購于南寧龐博生物有限公司；500#硅藻土、700#硅藻土、珍珠巖購于深圳市鑫瀧潤科技有限公司；0.22μm、0.45μm微濾膜購于上海興亞凈化材料廠；其他化學試劑均為國產分析純。

PHS-3C 酸度計：上海精密科學儀器有限公司；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：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 實驗方法

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熱30min，然后加入0.21%中性蛋白酶，酶解1.5h，再加1.2%風味蛋白酶，酶解4h，于沸水浴中滅酶10min，待冷卻至室溫，在4℃時，5000r/min、離心15min，去掉上層脂肪，取上清液即得酶解液。

1.2.2 總氮的測定：采用微量凱氏定氮法測定[9]。

1.2.3 蛋白質保存率的測定：

1.2.4 色值的測定：以蒸餾水為參照液，用分光光度計在420nm波長測定吸光度[10,11]。

1.2.5 澄清度的測定：以蒸餾水為參照液，用分光光度計在680nm波長測定澄清度[10,11]，用T（%）表示。

1.2.6 腥苦味評價

評價小組由受過感官培訓的10名成員組成（年齡在20-30歲之間）。按照感官評定的規范要求，對樣品的腥味、苦味進行評價。感官特性強度數字標度為1—腥（苦）味重；2—腥（苦）味稍重；3—腥（苦）味淡；4—腥（苦）味很淡；5—沒有腥（苦）味。根據上述評分標準進行評分,評分值就是腥（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 微濾膜過濾

采用0.22μm和0.45μm兩種混合纖維素酯微孔濾膜過濾酶解液。

1.2.8.2 助濾劑處理

預處理：稱取一定量的助濾劑于燒杯中，按助濾劑：水=1:1（V/V）的比例加水浸泡過夜，然后用沙芯漏斗過濾，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，預處理后，分別過濾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，預處理后，分別過濾100m L酶解液，收集濾液。

1.2.9 實驗結果處理 本實驗均做了三次平行，結果為三次實驗的平均值。

2 結果與討論

2.1 不同處理對羅非魚肉酶解液色值、澄清度及腥苦味的影響

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，當用量達到25g/100m L時，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，當珍珠巖用量達到9g/100m L，曲線趨于平緩，此時色值為0.075，澄清度為98.8%。由表4知，當珍珠巖用量大于9g/100m L，酶解液的腥苦味脫除效果較好，綜合考慮色值、澄清度及感官評價， 9g/100m L珍珠巖助濾為最佳用量。

圖3 珍珠巖用量對酶解液色值、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

由上述結果可知，0.22μm 過濾與珍珠巖9g/100mL處理對酶解液的色值、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。

2.2 不同處理對酶解液蛋白保存率的影響

蛋白質保存率的大小表明了不同處理對酶解液中蛋白質的損失程度，由圖4知， 0.22μm微濾膜對蛋白質的保存率最大,達94.52%，其次是珍珠巖助濾，而500#硅藻土25g/100m L處理后蛋白質損失最大。

圖4 各處理濾液的蛋白質保存率Fig.4 The protein preserving rate in each process

2.3 不同處理對酶解液氨基酸含量的影響

由表4知，經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；不同處理對必需氨基酸相對含量影響不同，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%；不同處理方法對酶解液呈味氨基酸也有一定的影響，對于鮮甜味氨基酸，珍珠巖處理使其相對含量增加了0.13%，微濾膜、硅藻土處理分別使其減少了 0.29%、0.06%；對于苦味氨基酸，珍珠巖、硅藻土處理使其相對含量分別減小了0.13%、0.06%，而微濾膜處理卻使得其相對含量增加了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，使酶解液整體風味得到改善。

由表5看，以酶解液相比，經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%，可能由于處理過程中截留了部分多肽，使游離氨基酸的含量相對提高。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，說明珍珠巖處理不僅吸附了苦味氨基酸，同時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，說明珍珠巖處理不僅吸附了游離氨基酸，同時也截留了部分多肽。

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必需氨基酸相對含量/% 55.91 54.61 53.42 53.81

3 結論

微濾膜、硅藻土、珍珠巖對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。

微濾對蛋白質保存率最大為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 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微濾對苦味氨基酸的脫除效果較差。整體來說，珍珠巖脫腥脫苦的效果優于0.22μm微濾及硅藻土，可用于水產蛋白酶解液的脫腥脫苦與澄清脫色。

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