王聰 滑歡歡 尹文軍
摘 要:通過單因素試驗確定了低值魚雙酶解工藝的最佳參數:酶解時間14h,酶解溫度55℃,酶制劑添加量0.5%,魚水比例1∶1.5;同時,建立了植物材料除腥體系,該體系安全、無毒,并賦予了酶解液獨特的香味,提高了酶解液的品質。
關鍵詞:低值魚酶解液;雙酶解工藝;除腥工藝
Abstract: The optimum parameters of the double enzymolysis process were determined by single factor test:the enzymolysis time was 14h,the enzymolysis temperature was 55℃,enzyme dosage of 0.5%,the ratio of fish to water is 1:1.5;At the same time,the establishment of plant material to fishy system,the system is safe and non-toxic,but also to give the enzyme a special flavor,improve the quality of the enzyme solution.
Key words: Low value fish hydrolyzate: Double enzymolysis process:In addition to fishy process
1 引言
在國外,水解動物蛋白作為新型食品添加劑已有十余年的歷史,其利用水解植物蛋白和水解動物蛋白高檔調味品和湯料,具有復雜而濃厚的口味。利用大宗低值魚類作為原料,運用現代食品生物技術和食品加工技術,生產出系列高檔調味品及其天然調味基料,一方面,可綜合利用大宗的蛋白質資源,提高大宗低值魚的附加值,促進企業向高新技術產業化發展;另一方面,將低值魚水解蛋白作為天然調味基料應用于調味品中,可大大提高調味品的風味和檔次,降低成本,增強產品的市場競爭力。
近年來,由于我國漁業結構發生改變,導致大量低值魚資源的產生,但由于我國水產品加工技術手段比較單一,造成大量的資源被浪費。以海雜魚為例,其產品主要為凍魚片和凍全魚。如何開發利用海雜魚以提高其附加值,引起了國內外研究人員越來越多的關注,并取得了一定的進展。
在發達國家,高檔調味品和湯料均使用水解植物蛋白和水解動物蛋白。酶解型天然調味料是深受國際市場歡迎的新型天然調味料,采用現代生物技術對海雜魚進行酶解,制備營養型高檔調味料,可以為海雜魚加工的高值化利用開辟一條新途徑。目前,對于以海雜魚為原料生產調味料的研究,主要是采取酶水解與美拉德反應相結合的工藝,產品主要成分為氨基酸、呈味核苷酸及多肽等,具有天然的海鮮香氣和滋味,有著較好的市場發展前景。
2 材料與方法
2.1 試驗材料 酶解液生產原料:海雜魚、公魚仔等,從市場采購。酶制劑:由諾維信酶制劑公司購買。
2.2 工藝路線 工藝流程如圖1所示。
2.3 試驗方法
2.3.1 確定酶解工藝 通過酶解時間、酶解溫度、添加酶制劑量、魚水比例等單因素試驗,確定海雜魚和公魚仔制備酶解液的酶解工藝。
2.3.2 確定除腥工藝 蛋白質酶解后,其可溶性、熱穩定性及營養特性均得到了改善,但魚蛋白經酶解后的酶解液存在較重的腥味,這種風味缺陷限制了蛋白質水解產物的應用。目前,主要采用活性炭吸附法、β-環糊精包埋法、微生物發酵法、美拉德反應法等進一步減少腥味的產生。本試驗主要采用植物材料來進行酶解液的去腥。
3 結果與分析
3.1 影響酶解工藝的因素
3.1.1 酶解時間 諾維信公司購買的Alcalase酶和flavor酶,酶解溫度55℃,魚水比1∶1.5,酶量0.05%。由圖2可知:陽江海雜魚酶解14~24h時,酶解液中氨基酸態氮含量由0.57增至0.61;公魚仔酶解液的氨基酸態氮含量由0.52增長至0.55;2種魚的酶解液中氨基酸態氮含量增長較為緩慢,且14h以后,酶解液會有不愉悅的氣味產生。結合能耗、人工的投入產出比及酶解液風味穩定性,確定酶解時間為14h。
3.1.2 魚水比例 諾維信公司購買的Alcalase酶和flavor酶,酶解溫度55℃,酶解時間14h,酶量0.05%。由圖3可知,料水比1∶1.5、1∶1.75和1∶2均較為適中,通過測算不同料水比的酶解清液得率和氨基酸態氮總量,氨基酸態氮總量相近,當魚水比為1∶1.5時,設備使用效率最高。因此,確定魚水比為1∶1.5。
3.1.3 酶制劑添加量 諾維信公司購買的Alcalase酶和flavor酶,魚水比1∶1.5,酶解溫度55℃,酶解時間14h。由圖4可知,增加50%的加酶量,酶解液氨基酸態氮含量無明顯增長,結合原料成本的投入產出比,將加酶量定為0.05%。
3.1.4 酶解溫度 諾維信公司購買的Alcalase酶和flavor酶,魚水比1∶1.5,酶量0.05%,酶解時間14h。由圖5可知,酶解溫度在50~55℃,酶解液中氨基酸態氮含量較高。因此,將酶解溫度確定為55℃。
3.2 不同材料對酶解液除腥效果的影響
3.2.1 活性炭 取酶解液樣品400mL,分裝于4個150mL燒杯中,標為1~4,依次向燒杯加入0.4%~0.7%中性(pH6.5~7.5)活性炭,攪勻后,每隔10min攪拌1次,30min后,濾紙過濾,并用硅藻土除去殘留活性炭,留取清液,觀察其脫腥效果和有無白色沉淀析出。
3.2.2 植物材料
(1)將羅非魚魚排、魚肉碎成魚糜,取魚糜10kg加入水20kg,充分混合制成料液,加入胰蛋白酶30g,在溫度35℃、pH6.5下酶解時間16h后,對酶解產物加熱到80℃維持15min,板框過濾后超濾,制得魚蛋白水解液。取上述魚蛋白水解液10kg,加入蒜50g、干菊花10g、紅茶茶葉5g,魚蛋白水解液與上述去腥植物性原材料混合均勻后,在70℃溫度下維持80min,完成去腥反應。
(2)將藍圓鰺魚排、魚肉碎成魚糜,取魚糜10kg加入水40kg,充分混合制成料液,加入胰凝乳蛋白酶250g,在溫度50℃、pH7.5條件下酶解10h,對酶解產物加熱到80℃維持15min,板框過濾后超濾,制得魚蛋白水解液。取上述魚蛋白水解液10kg,加入蒜100g、干菊花50g、紅茶茶葉20g,魚蛋白水解液與上述去腥植物性原材料混合均勻后,在100℃溫度下維持30min,完成去腥反應。
(3)將沙丁魚魚排、魚肉碎成魚糜,取魚糜10kg加入30kg水,充分混合制成料液,加入胰蛋白酶24g,胰凝乳蛋白酶96g,在溫度40℃、pH7.0條件下酶解4h,對酶解產物加熱到80℃維持15min,板框過濾后超濾,制得魚蛋白水解液。取上述魚蛋白水解液10kg,加入蒜70g、干菊花35g、紅茶茶葉10g,魚蛋白水解液與上述去腥植物性原材料混合均勻后,在85℃溫度下,維持50min,完成去腥反應。
(4)將青魚魚排、魚肉碎成魚糜,取魚糜10kg加入30kg水,充分混合制成料液,加入胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶各60g,在溫度40℃、pH7.0條件下酶解時間4h后,對酶解產物加熱到80℃維持15min,板框過濾后超濾,制得魚蛋白水解液。取上述魚蛋白水解液10kg,加入蒜80g、干菊花30g、紅茶茶葉10g,魚蛋白水解液與上述去腥植物性原材料混合均勻后在85℃溫度下,維持50min,完成去腥反應。
由表2可知:通過該種去腥工藝,無需傳統魚蛋白酶解液工序中的活性炭處理步驟,既提高魚蛋白酶解液品質又可減少環境污染,同時,使用植物材料去腥,綠色、安全,在去除腥味的同時還賦予了酶解液獨特的香味,提高了酶解液品質。
4 結論
通過單因素試驗確定了堿性蛋白酶和風味蛋白酶雙酶解的最佳工藝參數為:酶解時間14h,酶解溫度55℃,酶制劑添加量0.5%,魚水比例1∶1.5;酶解液的氨基酸轉化率達58%,蛋白質利用率達80%以上。同時通過試驗,建立了植物材料去腥體系,該體系安全、無毒,并賦予了酶解液獨特的香味,提高了酶解液品質。
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