基于營養成分分析的貽貝調味料制備工藝研究

王蓓,馬言軍,許磊

(1.江蘇旅游職業學院 烹飪科技學院,江蘇 揚州 225127;2.南京金陵高等職業技術學校,南京 211100)

貽貝是一種軟體海洋動物,種類繁多,具有豐富的食用價值和藥用價值,貽貝中包含豐富的不飽和脂肪酸和多糖物質,有助于調節人體免疫力和抗氧化,貽貝中的人體必需氨基酸含量較高,對改善人體血液循環具有重要意義[1-2]。貽貝中含有大量的食品呈味物質,其中包含的鮮味肽物質是調味品呈鮮的主要成分,具有濃郁的風味,同時能夠快速進行分離提取,用于開發低蛋白調味品。本文采用酶解法工藝制備貽貝調味料,對貽貝調味料的營養成分進行了檢測分析,根據營養成分分析結果篩選酶解工藝蛋白酶,為貽貝制備調味料的工藝研究提供了理論依據。

1 營養成分分析方法

貽貝油脂提取過程中,稱取重量為1 g的貽貝肉樣品,放置于10 mL 容積的試管中,加入1 mL 水、3.25 mL甲醇溶液以及1.25 mL氯仿溶液,振蕩混合至均勻溶液,在4 000 r/min 轉速條件下對混合溶液進行離心處理5 min,離心處理完成后,靜置等樣品溶液分層后,使用針管將油層吸出后放置于玻璃管中,使用氮氣對提取出的油層進行吹除,試劑完全揮發后,在-30 ℃條件下保存備用[3]。

多糖物質提取過程中,取貽貝粉,并加入25倍去離子水,使用濃度為6 mol/L 的氫氧化鈉溶液將pH 調節至10,加入濃度為2%的堿性蛋白酶,水解3 h,水解溫度為45 ℃。利用沸水對溶液進行滅酶處理,滅酶時間不小于10 min,滅酶完成后,冷卻至室溫,將溶液調節至中性,在4 000 r/min 轉速下對溶液進行離心處理10 min,取樣品溶液上清液20 mL,并加入60 mL乙醇,乙醇濃度為95%,靜置沉淀12 h后取上清液,放置于沸水中,直至溶液中的乙醇完全揮發,取多糖物質沉淀物進行冷凍干燥處理,獲取貽貝多糖物質[4]。

使用氣質聯用儀對甲酯化后的貽貝油脂進行分析,分析過程中初始溫度為50 ℃,保持1 min后,按照50 ℃/min的速率進行升溫,當溫度達到170 ℃ 時,按照4 ℃/min的速率進行升溫,當溫度達到300 ℃ 時,按照40 ℃/min的速率進行升溫,當溫度達到320 ℃ 時,保持3 min。采用EI源質譜分析儀對處理后的油脂進行掃描,獲取貽貝油脂質譜圖,并與標準脂肪酸樣品進行比對,在標準譜庫中對油脂質譜圖進行檢索鑒定,采用歸一化法計算脂肪酸所占百分比[5]。

本文在進行水解酶篩選時,選用木瓜蛋白酶、中性蛋白酶以及風味蛋白酶3種單酶,同時選用中性蛋白酶與木瓜蛋白酶按1∶1混合,組成復合酶1;風味蛋白酶與木瓜蛋白酶按1∶1混合,組成復合酶2;中性蛋白酶與風味蛋白酶按1∶1混合,組成復合酶3。

將貽貝水煮后,去殼,取100 g鮮肉加入100 mL 水,使用勻漿機將其攪碎處理,靜置后等分為6份,分別向鮮肉溶液中加入6種蛋白酶,將水溶液的pH 值調整為7,在水浴鍋中對水溶液進行水浴處理,水浴溫度為50 ℃,水浴時間為3 h,分別在20,40,60,120,180 min時取出20 g樣品,放置于50 mL離心管中,在沸水中對樣品進行滅酶處理,滅酶時間為10 min,滅酶完成后進行離心處理,離心轉速為4 000 r/min,離心時間為20 min,收集離心處理后的上層液,并定容至25 mL 檢測備用[6]。利用甲醛滴定法檢測水解液中的游離氨基氮含量[7]。取2 mL定容處理備用的上層液,在105 ℃條件下烘干,對烘干后的物質進行稱重,計算得出可溶性酶解物回收率[8]。

2 貽貝調味料制備工藝

貽貝營養豐富、鮮味濃厚,是開發海鮮調味料的重要原材料,酶解法是海鮮調味料制備過程中的常用方法[9]。酶解法能夠在不破壞蛋白質氨基酸的條件下,有效提高蛋白溶解性和風味特征,保護貽貝水解蛋白的營養價值。利用酶解法制備海鮮調味料過程中,酶的種類選擇至關重要,不同類型的蛋白酶對貽貝蛋白水解物風味的影響較大,在酶解反應過程中,環境溫度、酶用量以及酶解環境pH 值等因素均會對貽貝中的呈味肽產生效果形成較大的影響[10-11]。

酶解法制備調味料的第一個反應階段是貽貝中蛋白質分子與水解酶能夠有效結合,第二個反應階段是貽貝蛋白質物質的水解過程[12]。在水解過程中,產生大量的氨基酸和短肽物質,在水解的初始階段,反應速率較高,此后逐漸降低[13]。

3 貽貝原材料檢測結果分析

貽貝化學成分檢測結果見表1。

表1 貽貝化學成分檢測結果Table 1 The testing results of chemical components of mussel %

由表1可知，貽貝中含有豐富的蛋白質，適合用于制備海鮮調味料。

貽貝中脂肪酸含量檢測結果見表2。

表2 貽貝脂肪酸含量檢測結果Table 2 The testing results of fatty acid content of mussel %

由表2可知,不飽和脂肪酸含量為總脂肪酸含量的61.5%,EPA 含量為總脂肪酸含量的29.2%,DHA含量為總脂肪酸含量的21%。

貽貝多糖化學成分檢測結果見表3。

表3 貽貝多糖化學成分檢測結果Table 3 The testing results of chemical components of mussel polysaccharide %

由表3可知,貽貝多糖的蛋白質含量較高,可能原因是在提純沉淀過程中,部分蛋白質與多糖工藝沉淀,導致檢測結果偏大。

采用液相色譜與質譜聯用的方法檢測貽貝中多糖的單糖成分,將檢測得到的質譜與單糖標準質譜圖進行對比,得出貽貝多糖中單糖成分的組成情況。質荷比與保留時間對比結果見表4。

表4 貽貝多糖的單糖成分、質荷比和保留時間對比結果Table 4 Comparison results of monosaccharide components, mass-charge ratios and retention time of mussel polysaccharide

續 表

4 貽貝調味料檢測結果分析

利用酶解法制備貽貝調味料時,關鍵是對工具酶進行篩選,不同的工具酶水解得出的呈味肽分子分布不同,氨基酸組成也會存在較大的差異[14]。

蛋白質水解過程中,水解液中的游離氨基酸含量與酶解時間有關,水解液中的游離氨基酸含量可以直接用來表征蛋白質的水解程度。6種蛋白酶的水解液中游離氨基氮含量變化結果見表5。

表5 水解液游離氨基氮含量變化結果Table 5 Change results of free amino nitrogen content in hydrolysate

由表5可知,隨著時間的推移,蛋白質的水解程度逐漸趨于穩定,復合酶3的水解程度最高,復合酶1的水解程度最低。蛋白質水解程度越高,表現出的苦味越大,蛋白質未發生水解時,苦味不會被感知,隨著蛋白質水解程度的增大,疏水性氨基酸越來越多地暴露,苦味逐漸增大,掩蓋了原來的鮮味,因此在選擇水解工具酶時,水解程度較高的酶不適用于生產貽貝調味料。

6種蛋白酶的水解液中可溶性酶解物回收率變化結果見表6。

表6 水解液可溶性酶解物回收率變化結果Table 6 Change results of recovery rates of soluble hydrolysates in hydrolysate

由表6可知,添加復合酶3的可溶性酶解物回收率最高,添加木瓜蛋白酶的可溶性酶解物回收率最低。

貽貝酶解3 h后,酶解液中氨基酸組成見表7。

表7 水解液氨基酸含量(水解3 h)Table 7 Amino acid content of hydrolysate (hydrolysis for 3 h) ‰

由表7可知,貽貝鮮肉中包含人體必需的氨基酸。酶解物原料中氨基酸含量變化相對明顯。

5 貽貝調味料感官評價

挑選10位感官評價員,對貽貝酶解3 h后的產物進行感官評價,感官評價標準主要為酶解產物是否具有飽滿的鮮味和苦腥味。感官評價排序表見表8。10位評價員對6種酶解產物的評價結果見表9。

表8 感官評價排序表Table 8 Sensory evaluation ranking table

表9 6種酶解產物感官評價結果Table 9 Sensory evaluation results of six enzymatic hydrolysates

對感官評價結果進行統計學分析,得出6種樣品的顯著性差異,計算得出當顯著水平為0.05時,6種樣品之間具有顯著性差異。同時可以得出,木瓜蛋白酶(A)和復合酶1(D)之間具有顯著性差異,木瓜蛋白酶(A)和復合酶3(F)之間具有顯著性差異,復合酶1(D)和復合酶2(E)之間具有顯著性差異,復合酶2(E)和復合酶3(F)之間具有顯著性差異。綜上可知,木瓜蛋白酶(A)和復合酶2(E)的呈鮮味程度最為飽滿,風味蛋白酶(C)和復合酶3(F)呈現出較重的苦腥味。

水解程度較高的酶解液中,可溶性酶解物的回收率和蛋白回收率相對較高,隨著水解度的增大,大分子肽逐漸開始水解,生成氨基酸,此時水解液中的氨基酸含量也相對較高。

6 結論

貽貝是重要的海洋經濟動物,其味道鮮美,含有豐富的呈味物質,同時也具有較強的保健功能。貽貝加工副產物作為原材料,獲取水解蛋白,生產成本低,生產的調味料具有濃郁的海鮮風味,是海鮮調味料的優質原材料。與其他鮮味劑相比,海鮮中的鮮味肽食用更加安全,對貽貝中的鮮味肽進行分離,是深度開發海洋動物低值蛋白資源的方法,同時對于拓寬蛋白質的應用范圍和提高調味料的檔次具有重要意義。