銀魚蛋白脫腥工藝研究

陳小舉 吳學鳳 宋 標

（1 巢湖學院，安徽 巢湖 238000）（2 合肥工業(yè)大學，安徽 合肥 230009）

銀魚蛋白脫腥工藝研究

陳小舉1吳學鳳2宋 標2

（1 巢湖學院，安徽 巢湖 238000）（2 合肥工業(yè)大學，安徽 合肥 230009）

銀魚蛋白質(zhì)含量豐富，營養(yǎng)價值高，但水解液腥味較重。以銀魚為原材料，用酶解法得到銀魚蛋白水解液，用酵母發(fā)酵方法對其進行處理，以TBA值和感官評分為指標，采用單因素與正交實驗優(yōu)化脫腥工藝，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，酵母發(fā)酵法去腥效果較好，脫腥的較適工藝條件為：酵母粉添加量7 g/L，發(fā)酵時間1.5 h，發(fā)酵pH為5，發(fā)酵溫度為35℃，此條件下的TBA值為0.141，腥味基本去除。

銀魚；酵母；脫腥；蛋白

1 前言

在中國市場，蛋白粉行業(yè)還處于起步發(fā)展階段，隨著生活水平的提高和大眾對健康的重視，蛋白粉的市場將會逐步被發(fā)掘，市場前景廣闊。國內(nèi)外科研人員對蛋白粉的原材料、制備工藝等進行了大量的研究，但研究對象大都集中在大豆、乳清以及深海魚膠原等蛋白粉的制作方面，利用低值淡水魚資源制備蛋白粉方面的研究不多[1]。魚蛋白粉主要的加工過程為水解、精濾、濃縮、噴霧干燥、裝箱，目前的研究側(cè)重于酶解技術(shù)、干燥技術(shù)和蛋白粉品質(zhì)的改善等方面[2-4]。

魚蛋白質(zhì)含量豐富，水解率達到80%以上，但是產(chǎn)品腥味較重，消費者難以接受。腥味主要來源于原料本身和水解過程，化學成分是氨、二甲胺、三甲胺，氮雜環(huán)己烷、吲哚，揮發(fā)性氨基酸，低分了的醛、酮等[5]。除了對原料進行必要的處理外，目前，脫腥的方法主要有活性碳吸附[6]、β-CD包埋法[7]、乙醚萃取法[8]、微生物發(fā)酵法[9]、糖處理、熱處理[10]等。

巢湖銀魚資源豐富，但銀魚深加工制品較少。銀魚肉質(zhì)細嫩，整體可食，目前被國際營養(yǎng)學界確認為一種天然的“長壽食品”，故又有“長壽精品”“魚參”之美稱[11]。銀魚屬高蛋白低脂肪食品，氨基酸含量高，并富含硫胺素、核黃素、尼克酸等營養(yǎng)成分，營養(yǎng)價值極高，具有補腎增陽、祛虛活血、益脾潤肺等功效，是上等滋養(yǎng)補品[12]。用現(xiàn)代生物工程、酶工程、生物化工等生物技術(shù)，實現(xiàn)銀魚資源的高值化高效利用生物技術(shù)的創(chuàng)新，開發(fā)高附加值的功能蛋白制品具有很好的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。

本實驗以巢湖銀魚為研究對象，在進行堿性蛋白酶水解的基礎(chǔ)上，對水解液的脫腥工藝進行優(yōu)化研究，可為水產(chǎn)加工企業(yè)實現(xiàn)銀魚蛋白粉制品的深度開發(fā)和利用提供理論參考依據(jù)和實踐經(jīng)驗。

2 材料與方法

2.1 主要材料與試劑

銀魚為巢湖產(chǎn)新鮮銀魚，購于巢湖市場。堿性蛋白酶、氫氧化鈉、活性干酵母粉、硫酸、硫酸銅、硫酸鉀、無水乙醚、鄰苯二甲酸氫鉀、甲醛、硼酸等均為分析純試劑。

2.2 實驗方法

2.2.1 銀魚的水解

2.2.1.1 原料處理

鮮活銀魚，清洗干凈后用絞肉機絞碎成均勻糜狀，用保鮮袋包裝，儲存于-20℃，待用。

2.2.1.2 酶解

水解酶為堿性蛋白酶，單位魚肉蛋白用量為800 U/g，水解條件為 pH 8.0、料液比 1∶2、酶解溫度為50℃、酶解時間3 h[13-15]。

2.2.1.3 滅酶

將酶解后的水解液升溫到100℃保溫10 min，水解度達到預定值后便可加熱滅酶。

2.2.2 酵母粉脫腥

2.2.2.1 單因素試驗優(yōu)化銀魚水解液脫腥工藝條件

根據(jù)相關(guān)文獻報道及預實驗，以感官評分和TBA值為指標，選取酵母粉添加量、發(fā)酵時間、pH值、發(fā)酵溫度4個因素，進行單因素實驗設(shè)計。

（1）酵母粉添加量對銀魚水解液脫腥效果的研究

取30 mL銀魚蛋白水解液于100 mL錐形瓶中，選取酵母粉添加量為1 g/L、3 g/L、5 g/L、7 g/L、9 g/L，其余條件為：發(fā)酵溫度 35℃，發(fā)酵時間1.5 h，發(fā)酵pH為6，研究酵母粉添加量對銀魚水解液脫腥效果的影響。發(fā)酵后的發(fā)酵液于6000 r/min的離心機中離心10 min，取上清液進行感官評分和TBA值測定。

（2）發(fā)酵時間對銀魚水解液脫腥效果的研究

在以上優(yōu)化酵母粉添加量的條件下，選取發(fā)酵時間為 1 h，1.5 h，2 h，2.5 h，3 h， 研究發(fā)酵時間對銀魚水解液脫腥效果的影響。其他條件同酵母粉添加量對銀魚水解液脫腥效果的研究。

（3）pH值對銀魚水解液脫腥效果的研究

在以上優(yōu)化酵母粉添加量和發(fā)酵時間的條件下，選取發(fā)酵 pH 為 3，4，5，6，7，研究發(fā)酵 pH對銀魚水解液脫腥效果的影響。其他條件同酵母粉添加量對銀魚水解液去腥效果的研究。

（4）發(fā)酵溫度對銀魚水解液脫腥效果的研究

在以上優(yōu)化酵母粉添加量、發(fā)酵時間和發(fā)酵pH的條件下，選取發(fā)酵溫度為29℃，32℃，35℃，38℃，41℃，研究發(fā)酵溫度對銀魚水解液脫腥效果的影響。其他條件同酵母粉添加量對銀魚水解液脫腥效果的研究。

2.2.2.2 銀魚水解液脫腥工藝的正交試驗設(shè)計優(yōu)化研究

根據(jù)單因素研究結(jié)果，選取去腥效果較好的因素水平，采用正交試驗優(yōu)化方法設(shè)計試驗，進行多因素試驗優(yōu)化發(fā)酵條件。根據(jù)單因素試驗研究結(jié)果，酵母粉去腥因素水平如表1所示。

表1 酵母粉去腥因素水平表

2.2.3 脫腥效果評價方法

2.2.3.1 腥味值的感官評定標準

感官評價主要分為7個等級，0-6這七個數(shù)字分別代表無腥味、腥味極弱、腥味較弱、腥味弱、腥味一般、腥味略偏重、腥味重。

2.2.3.2 TBA值的測定[16]

TBA值的測定方法如文獻[16]所述。取5 mL樣品與2 mL TBA乙酸溶液混合 （TBA濃度：0.33%，乙酸濃度：50%溶液，需現(xiàn)用現(xiàn)配）混合均勻，于60℃保溫60 min后迅速冷卻，測其在530nm下的吸光度，A530nm即為TBA值。A530nm越大，說明該樣品中羰基化合物越多，表示腥味越重。

2.2.3 脫腥效果評價方法

采用microsoft office excel軟件，通過極差分析法和方差分析法對單因素試驗及正交試驗數(shù)據(jù)進行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素實驗結(jié)果

3.1.1 酵母粉添加量單因素實驗結(jié)果

酵母粉添加量對銀魚水解液脫腥效果的影響試驗結(jié)果如圖1所示。

圖1 酵母粉添加量對去腥效果的影響

圖1顯示，隨著酵母粉添加量的增加，TBA值先減小后增大。原因可能是隨著酵母粉添加量由1 g/L增加到5g/L，酵母菌生物量也隨著增加，其所降解的羰基化合物也會越多，所以TBA值下降較大。當酵母粉添加量超過5g/L后，酵母菌生物量量達到峰值，生長受到抑制，其生物量不再增加，TBA值趨于平衡。感官評分會出現(xiàn)異味，可能因為酵母菌部分死亡后，自溶所產(chǎn)生的。所以選取5 g/L為最佳的酵母粉添加量，取較合適的酵母粉添加量3g/L、7g/L代入多因素試驗繼續(xù)考察。

3.1.2 發(fā)酵時間單因素實驗結(jié)果

發(fā)酵時間對銀魚水解液脫腥效果的影響試驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 酵母發(fā)酵時間對去腥效果的影響

圖2顯示，隨著發(fā)酵時間的增加，TBA值先減小后趨于平緩。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是，發(fā)酵時間大于1.5 h時，酵母菌能夠降解的羰基化合物基本消耗完。感官評分會出現(xiàn)異味，可能是因為隨著時間的延長，死亡的酵母菌自溶所產(chǎn)生的。所以選取1.5 h為最佳的發(fā)酵時間，取較合適的發(fā)酵時間1 h、2 h代入多因素試驗繼續(xù)考察。

3.1.3 pH值單因素實驗結(jié)果

pH值對銀魚水解液脫腥效果的影響試驗結(jié)果如圖3所示。

圖3 酵母發(fā)酵pH值對去腥效果的影響

圖3顯示，隨著pH值增加，TBA值先減小后增大，在pH 6時達到最小。腥味感官評分的趨勢與TBA值相同。這種現(xiàn)象的原因可能是過高和過低的pH值都會抑制酵母菌的生長，所以選取6為最佳的pH值，取較合適的pH值5、7代入多因素試驗繼續(xù)考察。

3.1.4 發(fā)酵溫度單因素實驗結(jié)果

發(fā)酵溫度對銀魚水解液脫腥效果的影響試驗結(jié)果如圖4所示。

圖4 酵母發(fā)酵溫度對去腥效果的影響

圖4結(jié)果顯示，TBA值變化趨勢與腥味感官評分的變化趨勢相同。隨著溫度的增加，TBA值先減小后增大，在35℃時TBA值最小。這種現(xiàn)象的原因可能是高溫和低溫都會抑制酵母菌的生長，所以選取35℃為最佳的溫度值。取較合適的溫度32、38代入多因素試驗繼續(xù)考察。

3.2 銀魚水解液去腥工藝的正交試驗優(yōu)化結(jié)果

根據(jù)單因素研究結(jié)果，選取去腥效果較好的因素水平，采用正交試驗優(yōu)化方法設(shè)計試驗，進行多因素試驗優(yōu)化發(fā)酵條件。正交實驗為4因素3水平正交表，結(jié)果如表2所示。

由表2可知，按極差大小，各因素對去腥效果影響程度大小順序為發(fā)酵溫度＞酵母粉添加量＞發(fā)酵時間＞發(fā)酵pH，直接分析最優(yōu)工藝為：A3B2C1D2，參數(shù)為：酵母粉添加量7g/L，發(fā)酵時間1 h，發(fā)酵pH為7，發(fā)酵溫度35℃。計算分析最優(yōu)工藝為A3B2C1D2，參數(shù)為：酵母粉添加量7 g/L，發(fā)酵時間1.5 h，發(fā)酵pH為5，發(fā)酵溫度35℃。將上述兩種工藝進行驗證試驗，在最優(yōu)工藝為A3B2C1D2時，TBA值最小，為0.141。因此最佳工藝條件為：酵母粉添加量7 g/L，發(fā)酵時間1.5 h，發(fā)酵pH為5，發(fā)酵溫度 35℃。

4 結(jié)論

表2 酵母粉去腥L9（34）正交試驗結(jié)果

本文在對巢湖銀魚組分進行檢測的基礎(chǔ)上，探討了酵母發(fā)酵法以脫去銀魚蛋白水解液的腥味。結(jié)果表明，酵母發(fā)酵法的最優(yōu)工藝條件為：酵母粉添加量7g/L，發(fā)酵時間1.5h，發(fā)酵pH為5，發(fā)酵溫度35℃，此時TBA值為0.141，酵母發(fā)酵法對銀魚蛋白水解液的去腥效果最好。

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A STUDY ON THE DEODORIZATION PROCESS OF SALANGIDAE PROTEIN

CHEN Xiao-ju1WU Xue-feng2SONG Biao2
（1 Chaohu College， Chaohu Anhui 238000）（2 Hefei University of Technology， Hefei Anhui 230009）

Salangidae is rich in protein and has great nutritional value but with great fishy smell.This paper is designed to take salangidae as the raw material,obtain the salangidae protein hydrolysis fluid through the enzyme hydrolysis method and then treat it by the yeast fermentation method.Taking TBA value and sensory score as the indicators,the deodorization process is optimized by the single factor and orthogonal experiment.By comparison,the yeast fermentation method has better deodorization effect,and the better technological conditions for deodorization are as follows:the additive amount of yeast powder of 7g/L,the fermentation time of 1.5h,the fermentation PH of 5,and the fermentation temperature of 35℃;the TBA value is 0.141 under such conditions and the fishy smell could almost be removed.

Salangidae； Yeast； Deodorization； Protein

TS254.4

A

：1672-2868（2017）03-0061-06

責任編輯：李 曉

2017-03-30

安徽省高等學校自然科學研究重點項目（項目編號：KJ2015A216）；巢湖學院科研啟動項目（項目編號：KYQD-201402）；巢湖學院自然科學一般項目（項目編號：2015xyl215）

陳小舉（1984-），男，安徽碭山人。巢湖學院化學與材料工程學院，講師，博士。研究方向：生物資源綜合利用。