羅非魚(yú)下腳料酶解液風(fēng)味改善的研究

吳郁麗

（廣東省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，廣東 廣州 510222）

羅非魚(yú)下腳料酶解液風(fēng)味改善的研究

吳郁麗

（廣東省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，廣東 廣州 510222）

采用多酶復(fù)合酶解羅非魚(yú)下腳料,考察不同添加劑和酶解時(shí)間對(duì)酶解液風(fēng)味的影響。研究表明添加量分別為30、50 mg/kg的焦磷酸鈉和茶多酚能夠抑制酶解液中脂肪酸的氧化酸敗而改善其脂肪酸敗味。延長(zhǎng)酶解時(shí)間至48 h，酶解液苦味值有所下降。對(duì)其總氨基酸以及游離氨基酸、可溶性蛋白和肽鏈?zhǔn)杷担≦值）進(jìn)行分析和感官鑒定。結(jié)果表明,48 h酶解液甜味氨基酸含量為1178.05 mg/100 mL較36 h提高30%,而Q值為945.89 Cal/mol遠(yuǎn)小于1300 Cal/mol，和感官分析結(jié)果一致。

羅非魚(yú)下腳料；脂肪酸敗；苦味；感官分析；Q值

羅非魚(yú)原產(chǎn)非洲，也稱(chēng)非洲鯽魚(yú)。屬于鱸形目麗魚(yú)科羅非魚(yú)屬，該屬有600多種，目前被養(yǎng)殖的有15種。羅非魚(yú)于1957年引入中國(guó)至今，由于其雜食性，繁殖強(qiáng)，故年產(chǎn)量比較高，中國(guó)目前羅非魚(yú)年產(chǎn)量約120萬(wàn)t，其多加工為魚(yú)肉切片供出口用，由于羅非魚(yú)體形較扁，魚(yú)片利用率只占整條魚(yú)的46%，而魚(yú)片加工廢棄物卻占54%，其中魚(yú)頭占26.5%，內(nèi)臟占6.8%，魚(yú)排占16.5%，魚(yú)鱗占2.2%，魚(yú)皮占4.0%，而加工的廢棄物多作為飼料用，目前國(guó)內(nèi)少有對(duì)羅非魚(yú)下腳料進(jìn)行深度加工利用的報(bào)道，曾有關(guān)于用羅非魚(yú)下腳料提取膠原蛋白和魚(yú)油的報(bào)道[1]，也有用羅非魚(yú)酶解下腳料生產(chǎn)骨粉的報(bào)道[2]，但當(dāng)前對(duì)羅非魚(yú)下腳料的酶解過(guò)程中存在著酶解效率低下，酶耗量較高的現(xiàn)象。文章采用多酶復(fù)合酶解技術(shù)對(duì)該下腳料進(jìn)行處理有效地保證了較高的蛋白質(zhì)利用率。同時(shí)，針對(duì)其產(chǎn)物存在的不良風(fēng)味，探討改善其產(chǎn)物風(fēng)味的方法，其操作簡(jiǎn)便具有廣闊的應(yīng)用前景。再者，建立數(shù)字模型（Q值法）輔助解釋酶解液其苦味變化的內(nèi)在原因，對(duì)目前感官評(píng)價(jià)的主觀性起到很好地量化補(bǔ)充，對(duì)蛋白質(zhì)酶解液脫苦具有積極的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

羅非魚(yú)下腳料：購(gòu)于湛江東風(fēng)市場(chǎng)；氫氧化鈉、鹽酸、焦磷酸鈉：分析純。

1.2 儀器

MM12型絞肉機(jī)：廣東省韶關(guān)市食品機(jī)械廠；JJ500型精密電子天平：常熟雙杰測(cè)試儀器廠；pHS-25型pH計(jì)：上海雷磁儀器廠；LD4-2A型離心機(jī)：北京醫(yī)用離心機(jī)廠；高效液相色譜儀、PICO.TAG氨基酸分析柱：美國(guó)Waters公司；恒溫水浴鍋：上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；攪拌器：上海標(biāo)本模型廠。

1.3 方法

1.3.1 測(cè)定方法

水分測(cè)定：常壓干燥法[3]；蛋白質(zhì)測(cè)定：半微量凱氏定氮法[4]；脂肪測(cè)定：索氏抽提法[5]；灰分測(cè)定：干法灰化法[6]；氨態(tài)氮測(cè)定：甲醛滴定法[7]。

1.3.2 氨基酸轉(zhuǎn)化率的計(jì)算

1.3.3 肽疏水性分析

根據(jù)血紅蛋白酶解產(chǎn)物中可溶蛋白和肽基氨基酸組成,按照Ney的Q[8]準(zhǔn)則可計(jì)算出其中各個(gè)氨基酸的疏水性值△Q，則蛋白質(zhì)的疏水性值Q就等于各個(gè)氨基酸疏水性值△Q的和，公式如下：

式中:AAi為100 g蛋白質(zhì)中每種氨基酸的含量，mg；Mi為各種氨基酸的摩爾質(zhì)量，（g/mol）；∑AAi/Mi為100 g蛋白質(zhì)中氨基酸的物質(zhì)的量，mol；△fti為氨基酸側(cè)鏈?zhǔn)杷灾?，（Cal/mol）；Q為蛋白質(zhì)的疏水性值（Cal/mol）。

1.3.4 酶解液的制備

將羅非魚(yú)下腳料粉碎打漿，攪拌后按料水比1:1（g/mL）加水，擬采用蛋白酶F作為主酶配合蛋白酶F和Alcalase進(jìn)行酶解，各酶添加量按照酶F:0.1%（m/m,下同）+酶P:0.01%+alcalase:0.01%，pH自然，在55℃下進(jìn)行酶解，酶解后于4800 r/min，0℃下離心10 min，抽濾即得酶解液。

1.3.5 酶解液的感官評(píng)定

對(duì)上述2種酶解液分別取不同酶解時(shí)間的清液進(jìn)行分析，具體評(píng)定方法為酶解清液與水按1:1稀釋后，按溶液質(zhì)量1%加入食鹽，殺菌15 min后冷卻至常溫下進(jìn)行品嘗，評(píng)定的指標(biāo)為脂肪酸敗味，苦味各設(shè)定4個(gè)水平。

1.3.6 酶解液脂肪的提取

水解液冷卻后在3000 r/min下離心5 min后，用移液管吸出離心管下層的水解液，加入20 mL石油醚并充分?jǐn)嚢?，讓魚(yú)油溶解在石油醚中，加入5 mL 95%的乙醇，充分?jǐn)嚢韬笤?000 r/min下離心5 min,用移液管吸取石油醚層于錐形瓶中，用氮?dú)鈱⑹兔淹耆蹈珊?，取魚(yú)油測(cè)定過(guò)氧化值和酸值，酸值和過(guò)氧化值的測(cè)定方法參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5530-2005《動(dòng)植物油脂酸值和酸度測(cè)定》和GB/T5538-2005《動(dòng)植物油脂過(guò)氧化值測(cè)定》的方法。

1.3.7 酶解液氨基酸的測(cè)定

取樣采用美國(guó)Waters高效液相色譜儀、PICO.TAG氨基酸分析柱,38℃、254 nm檢測(cè)波長(zhǎng),流速為1 mL/min條件進(jìn)行游離氨基酸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 羅非魚(yú)下腳料基本成分的分析

羅非魚(yú)下腳料的基本成分見(jiàn)表1。

表1 羅非魚(yú)下腳料的基本成分Table 1 The basic chemical components of the abandoned tilapia stuff

羅非魚(yú)下腳料的濕基粗蛋白質(zhì)含量與羅非魚(yú)肉差別不大，羅非魚(yú)骨架中含有豐富的膠原蛋白，是風(fēng)味氨基酸的前體，羅非魚(yú)下腳料中脂肪含量較高，這主要是因?yàn)榱_非魚(yú)魚(yú)頭中含有大量的油脂，對(duì)于下腳料中較高的灰分含量主要來(lái)源于骨頭中的灰分大大高于肌肉。

2.2 不同酶解時(shí)間酶解液的感官特性

作為呈味前體必須具備一定的風(fēng)味，在酶解過(guò)程中隨著氨基酸的釋放，酶解液會(huì)有一定的風(fēng)味變化，其中包括積極的風(fēng)味如鮮味、甘味以及一些不良的風(fēng)味如脂肪酸敗味和苦味等?？紤]到該原料脂肪含量比較高，在酶解過(guò)程隨著蛋白結(jié)構(gòu)的解體，脂肪會(huì)隨之釋放到酶解液中，這樣就會(huì)造成一定的不良風(fēng)味，所以分別就脂肪酸敗味，苦味設(shè)定4個(gè)不同水平的指標(biāo)，見(jiàn)表2。

不同酶解時(shí)間酶解液脂肪酸敗味變化規(guī)律見(jiàn)圖1。

隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù)合酶酶解液的脂肪酸敗味較嚴(yán)重，這主要是因?yàn)閺?fù)合酶酶切位點(diǎn)比較多，能廣泛地水解肽鍵，從而能更有效地破壞脂質(zhì)分子與蛋白質(zhì)的結(jié)合而釋放出脂肪，不同酶解時(shí)間酶解液酸價(jià)變化規(guī)律見(jiàn)圖2，水產(chǎn)品特別是魚(yú)油脂肪中的脂肪酸多為多不飽和脂肪酸，極易氧化酸敗，隨著酶解時(shí)間延長(zhǎng)，酶解液中溶解氧氣越多，不飽和脂肪酸和氧氣接觸機(jī)會(huì)越多，脂肪酸的酸敗加重導(dǎo)致復(fù)合酶酶解液酸敗味重。

表2 各種風(fēng)味分值Table 2 The scales of different flavors

圖1 不同酶解時(shí)間酶解液體脂肪酸敗味變化規(guī)律Fig.1 The change of the rancidity flavor of hydrolysates during different intervals

圖2 不同酶解時(shí)間酶解液酸價(jià)的變化規(guī)律Fig.2 The change of Acid Value of Hydrolysates during different intervals

酶解液苦味隨時(shí)間變化見(jiàn)圖3。

在前面24 h苦味值隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)而大致有所下降，而苦味的變化則主要和肽的生成有關(guān)，羅非魚(yú)的下腳料中亮氨酸，異亮氨酸和色氨酸等疏水氨基酸以肽的形式存在時(shí)比以游離氨基酸存在苦味值更高，如亮氨酸組成的二肽、三肽和四肽的苦味值分別是其游離氨基酸苦味值的8，15和30倍[10]。但隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng),復(fù)合酶酶解液口感有所改善,在24 h～36 h之間，這主要是因?yàn)榈鞍酌窮具有外切酶的活性，能降解肽逐一釋放出氨基酸，從而減少苦味肽中疏水氨基酸的含量，從而降低酶解液的苦味。

圖3 不同酶解時(shí)間酶解液苦味變化規(guī)律Fig.3 The change of bitterness value of Hydrolysates during different intervals

2.3 酶解液風(fēng)味的改善方法探討

2.3.1 酶解液脂肪酸敗味的改善

由上述試驗(yàn)證明用多酶復(fù)合酶解能夠得到風(fēng)味較好的酶解液，但其中由于羅非魚(yú)下腳料中脂肪含量較高在酶解過(guò)程中隨著脂肪的釋放其風(fēng)味會(huì)逐漸變差，同時(shí)其苦味仍然較高。再者，由于高含量脂肪的存在將影響該酶解液的保存性能。因此，通過(guò)添加不同的抗氧化試劑探討不同抗氧化劑對(duì)其風(fēng)味和酶解效果的影響。適當(dāng)延長(zhǎng)其酶解時(shí)間至48 h來(lái)確保高氨基酸轉(zhuǎn)化率改善其口感。根據(jù)Imm等的研究結(jié)果表明，添加聚合磷酸鹽能夠有效地改善水產(chǎn)品酶解液的風(fēng)味，屏蔽其苦味[11]，而茶多酚是一種常用的水溶性抗氧化劑，能夠有效地抑制脂肪的氧化，緩解酶解液的脂肪哈敗味。

不同抗氧化劑對(duì)酶解液感官指標(biāo)影響見(jiàn)表3。

表3 不同的抗氧化劑對(duì)酶解液感官指標(biāo)的影響Table 3 The effect of different antioxidants on the sensory evaluation of the hydrolysates

從表3可以看出，焦磷酸鈉和茶多酚都對(duì)脂肪的氧化有一定的抑制作用。在低水平下，兩者效果都不明顯，而隨著添加量的增加,茶多酚的效果優(yōu)于焦磷酸鈉，這可能是由于兩者抗氧化的作用機(jī)制有所差別，其中焦磷酸鈉在抑制脂肪氧化的過(guò)程中主要是由于其能夠有效地絡(luò)合金屬離子抑制脂肪氧化酶的活性，而茶多酚則主要是作為氫供體提供與氧化自由基反應(yīng)的氫，淬滅自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而抑制其進(jìn)一步氧化[12]。

添加茶多酚對(duì)蛋白酶酶解效果影響不大，而低濃度的焦磷酸鈉能夠緩沖酶解體系的pH,抑制由于氨基酸釋放后酶解液pH的下降，有效地保持蛋白酶活性。再者，pH緩沖作用也能夠?qū)⒚附庖后w系保持在中性條件下，這也有利于部分未被酶解的蛋白質(zhì)繼續(xù)溶解到體系中與蛋白酶接觸而被降解。因此，添加焦磷酸鈉能夠有效提高酶解體系的蛋白質(zhì)濃度和氨基酸轉(zhuǎn)化率。雖然羅非魚(yú)肉本身存在的磷酸鹽水解酶（TPPase），該酶能夠有效將焦磷酸鈉降解生成單磷酸鹽而降低該鹽的效果，但高瑞昌、薛長(zhǎng)湖等證明了在溫度高于50℃（本實(shí)驗(yàn)水解溫度為55℃）以上時(shí)，TPPase活力很低，基本可以忽略其作用，因此少量的焦磷酸鹽能夠在該體系中長(zhǎng)時(shí)間存在不被降解而起作用[13]。

2.3.2 酶解液苦味的改善

從感官上鑒定得知，48 h酶解液苦味幾乎沒(méi)有。根據(jù)上述氨基酸分析可看出，從36 h到48 h，酶解液中的幾種甜味氨基酸，天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸增加30%,從原先的813.66 mg/100 mL增加到1178.05 mg/100 mL（不同酶解液氨基酸組成見(jiàn)表4），而以肽的形式存在情況下,對(duì)苦味貢獻(xiàn)較大的氨基酸，異亮氨酸、亮氨酸、色氨酸等以肽的形式存在的比例分別從36 h時(shí)的35.2%、28.8%、79.64%減少至23.2%、23.6%、35.3%，同時(shí)根據(jù)按照Ney[8]的Q準(zhǔn)則可計(jì)算出經(jīng)過(guò)48 h酶解后,酶解液中可溶蛋白和肽的Q值變?yōu)?945.88 Cal/mol小于1000 Cal/mol，遠(yuǎn)小于1300 Cal/mol，不具有苦味與感官上鑒定的結(jié)果一致，證明了延長(zhǎng)酶解時(shí)間改善風(fēng)味的可行性[14]。

表4 氨基酸摩爾質(zhì)量及其側(cè)鏈?zhǔn)杷怠⒉煌瑫r(shí)間酶解產(chǎn)物氨基酸組成及產(chǎn)物中可溶蛋白、肽的疏水性值(Q值)Table 4 Molar mass of the amino acids and the side chain hydrophobic value,the amino acids of Hydrolysates in different hydrolysis times and the hydrophobic value of the constituted amino acids

3 結(jié)論

采用蛋白酶F（0.1%）+蛋白酶 P（0.01%）+Alcalase（0.01%）復(fù)合酶在55℃，自然pH下酶解48 h能制備出鮮味明顯，苦味和脂肪酸酸味很淡的呈味基料，經(jīng)HPLC分析其鮮味氨基酸含量為1178.05 mg/100 mL，其酶解效果較當(dāng)前報(bào)道的酶解效果都要高,根據(jù)Ney的Q值法分析其可溶性蛋白，肽的疏水值（Q值）為945.89 Cal/mol，遠(yuǎn)小于1300 Cal/mol，驗(yàn)證了延長(zhǎng)時(shí)間深度酶解減低苦味的可行性。

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[6]GB5009.4-85食品衛(wèi)生理化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)[S].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1998:46

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Research on Sensory Improvement of Tilapia Abandoned Stuff Hydrolysates

WU Yu-li
（Fisheries Technical Promotion Terminus of Guangdong Province，Guangzhou 510222，Guangdong,China）

Adopted polyenzymes to hydrolyze the abandoned tilapia stuff，the effect of different addictives on the flavor of the hydrolysates was studied.The result indicated that the addition of 30，50 mg/kg of sodium pyrophosphate and tea polyphenols can improved the rancidity of the hydrolysates effectively.The bitterness taste was significantly improved when the time was prolonged to 48 hours.the analysis of the total amino acid and free amino acid chain peptide hydrophobic value（Q value）and sensory evaluation for the 36 h and 48 h hydrolysates indicated:the sweetness amino acids content of the 48 h hydrolysate was 1178.05 mg/100 mL，about 30%rise from the 36 h hydrolysis,the Q value was 945.89 Cal/mol less than 1300 Cal/mol in with the sensory evalution.

abandoned tilapia stuff;rancidity;bitterness taste;sensory anlysis;Q value

粵港關(guān)鍵領(lǐng)域招標(biāo)項(xiàng)目（2005A2031001）

吳郁麗（1985—），女（漢），助理工程師，本科，研究方向：水產(chǎn)品加工與技術(shù)推廣工作。

2010-08-30