芫荽酵素液的制備及其去腥功效研究

單承鶯，馬世宏，史東海，聶 韡，束成杰，史飛平

（1.南京野生植物綜合利用研究院，江蘇南京 211110；2.江蘇敖廣日化集團(tuán)股份有限公司，江蘇高淳 211302）

芫荽（Oriandrum sativumL.），別名胡荽，俗稱香菜，傘形科芫荽屬，一年生或兩年生的草本植物，具有強(qiáng)烈特殊香氣。芫荽是一種古老的芳香蔬菜，也是一種常用的藥用植物，中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，芫荽性溫味辛，入肺脾經(jīng)，有發(fā)汗透疹，消食下氣的功效，對(duì)某些食物中毒也有一定的解毒作用［1］。芫荽的莖、葉、根和果實(shí)全株都可用于提取精油，芫荽精油可應(yīng)用于食品、化工以及醫(yī)藥等行業(yè)［2］，近年來已吸引了越來越多的相關(guān)領(lǐng)域研究工作者的興趣。

酵素，本意是參與生物體內(nèi)各項(xiàng)生理生化活動(dòng)的各種酶的通稱?，F(xiàn)在，酵素也成為各種食物發(fā)酵后產(chǎn)物的通稱。酵素產(chǎn)品通常以蔬菜、水果等為原料，經(jīng)過加糖、密封、保存等過程使其充分發(fā)酵，最終得到可以飲用的液體，這實(shí)際上就是自然發(fā)酵的過程［3］。在制作酵素的過程中，可以只依靠原材料表面攜帶的微生物，也可以人工添加發(fā)酵菌種；這些微生物菌種在制作過程中繁殖形成一定菌落結(jié)構(gòu)，從而完成整個(gè)發(fā)酵過程。由于發(fā)酵過程是一個(gè)復(fù)雜的微生物生理和代謝過程，其產(chǎn)生的物質(zhì)類型也較為多樣。決定酵素功能的一個(gè)非常重要的方面是其是否有科學(xué)的主材和發(fā)酵菌種配方，發(fā)酵后的產(chǎn)物中包含著對(duì)人體有益的益生菌以及眾多微生物［4］；在一定條件下，這些益生菌和微生物可以起到美容、養(yǎng)顏、調(diào)節(jié)身體機(jī)能等諸多益處。以食用或保健為目的的果蔬酵素在市面上層出不窮，原材料中用芫荽制備的酵素尚無面世。

腥味是水產(chǎn)品的一個(gè)重要感官指標(biāo)，它反映了水產(chǎn)品的品質(zhì)，也直接影響消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品新鮮度的評(píng)價(jià)。目前，國外對(duì)水產(chǎn)品腥味形成機(jī)理的研究較早，國內(nèi)主要對(duì)脫腥方法研究較多，據(jù)報(bào)道腥味物質(zhì)的形成受很多因素的影響［5］。有研究發(fā)現(xiàn)己醛、壬醛、庚醛、（E）-2-辛烯醛是引起水產(chǎn)動(dòng)物類食物腥味的主要物質(zhì)；另一方面，微生物和酶的作用以及水產(chǎn)品自身不飽和脂肪酸的自動(dòng)氧化［6］是腥味的又一主要來源，且這也是導(dǎo)致大多數(shù)水產(chǎn)品最終腐敗變質(zhì)的主要原因［7］。

目前，水產(chǎn)品的脫腥技術(shù)主要有物理、化學(xué)和生物方法。物理方法包括流水暫養(yǎng)法、吸附法、感官掩蔽法、包埋法、蒸汽脫腥法、輻照脫腥法；化學(xué)方法包括鹽溶法、酸堿鹽處理法、抗氧化劑法、美拉德反應(yīng)法、臭氧脫腥法；生物方法包括攝食法、酵母法、微生物（酶）法、飼料法。其中，感官掩蔽法和酸堿鹽處理法是目前應(yīng)用最為廣泛的脫腥方法［8-9］。

本研究制備了一種芫荽酵素混合液，并對(duì)其在水產(chǎn)品除腥方面的功效進(jìn)行了初步的研究，以期為其在除腥日化用品開發(fā)方面奠定一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

1.1.1 材料

成熟芫荽（產(chǎn)地南京高淳），蔗糖（市售），復(fù)合生物菌種（南京野生植物綜合利用研究院微生物室培養(yǎng)制備）。

1.1.2 儀器

電子天平，勻漿機(jī)，滅菌鍋，培養(yǎng)箱，手持糖量計(jì)，pH計(jì)，紫外分光光度計(jì)，酶標(biāo)儀。

1.2 方法

1.2.1 材料處理

取成熟的新鮮芫荽莖葉約200 g，流水洗凈，切成小段；準(zhǔn)確稱重后加入5倍質(zhì)量的水，打碎成勻漿備用。

1.2.2 發(fā)酵用復(fù)合菌種的制備

試驗(yàn)所用復(fù)合菌種為諾卡氏放線菌、硅酸鹽菌、枯草芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、木霉菌和光合菌六種的組合。細(xì)菌單獨(dú)用淀粉培養(yǎng)基（可溶性淀粉2%、蛋白胨2%、酵母膏1%、氯化鈉0.2%，pH 6.0，121℃滅菌30 min 即可）培養(yǎng)24 h，木霉菌采用馬鈴薯培養(yǎng)基（馬鈴薯20%、蔗糖2%、瓊脂2%、pH 6.0，121℃滅菌30 min 即可）培養(yǎng)24h，然后六種菌等比例混合成發(fā)酵用復(fù)合菌種。

1.2.3 發(fā)酵液制備

將處理得到的芫荽勻漿放入滅菌鍋進(jìn)行高溫滅菌。滅菌后，待冷卻至室溫后，按質(zhì)量加入10%的蔗糖以及5% 的復(fù)合菌種液后，轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，置于溫箱中于30℃下進(jìn)行培養(yǎng)，每隔三天取出50 mL 發(fā)酵液（以開始發(fā)酵的日期作為第0 天），過濾后保存在4℃冰箱，存放備檢測(cè)用；最長發(fā)酵時(shí)間12 d。

1.2.4 發(fā)酵液理化指標(biāo)測(cè)定

1.2.4.1 糖度測(cè)定

使用手持式糖量計(jì)測(cè)定所有發(fā)酵液以及芫荽勻漿原汁的糖度，每份樣品重復(fù)測(cè)定三次。

1.2.4.2 酸度測(cè)定使用pH 計(jì)測(cè)定所有發(fā)酵液以及芫荽勻漿原汁的pH值，每份樣品重復(fù)測(cè)定三次。

1.2.4.3 多酚含量測(cè)定［10］

采用福林酚試劑法檢測(cè)發(fā)酵液以及芫荽勻漿原汁中多酚含量。取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液配制10、20、30、40、50 μg/mL 的沒食子酸工作液。分別取沒食子酸工作液和蒸餾水各1 mL 于試管中，加入5.0 mL 10% 福林酚試劑，反應(yīng)5 min 后加入7.5 %的Na2CO3溶液4 mL，搖勻后25℃放置60 min，于765 nm 波長下測(cè)定吸光度。取1.0 mL 的待測(cè)樣品重復(fù)上述操作，測(cè)定其吸光度，計(jì)算樣品中多酚含量。

1.2.4.4 黃酮含量測(cè)定

分別吸取0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液于10 mL 容量瓶中，加入0.15 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaNO2溶液，混勻放置6 min。加入10 %的Al（NO3）3溶液0.15 mL，搖勻放置6 min。最后加入2 mL 4% 的NaOH 溶液，以甲醇定容至刻度，搖勻后放置15 min，于510 nm 波長下測(cè)定吸光度。取1.0 mL的待測(cè)樣品用甲醇定容于10 mL 容量瓶中，后取1 mL 提取液重復(fù)上述操作，測(cè)定其吸光度，計(jì)算樣品中總黃酮含量。

1.2.5 發(fā)酵液除腥能力測(cè)定［11］

本試驗(yàn)選擇酵素液發(fā)酵法除腥，以硫代巴比妥酸（TBA）值為化學(xué)指標(biāo)反映除腥程度，并結(jié)合感官評(píng)價(jià)，對(duì)除腥工藝進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)。

1.2.5.1 水產(chǎn)品受試液制備

收集食用后的魚肉魚骨、蝦殼蟹殼等廢棄物→加水高壓軟化→打漿過濾→復(fù)合酶水解→水解原液。該原液具有魚蝦蟹類水產(chǎn)品特征腥氣。

1.2.5.2 TBA值測(cè)定

精確稱取0.33 g TBA（硫代巴比妥酸），用50%乙酸溶液溶解并定容至100 mL，配制成含0.33%TBA 的50% 乙酸溶液（需現(xiàn)用現(xiàn)配）。取5 mL 樣液與2 mL 0.33% TBA 的50% 乙酸溶液混合均勻，在60 ℃的水浴中加熱60 min，迅速冷卻，并以5 mL 蒸餾水加2 mL 的試劑作為空白，于530 nm 下測(cè)其吸光度，即為TBA值。

所得結(jié)果以吸光度表示，吸光度越大，說明該樣品中羰基化合物越多，相應(yīng)的腥味物質(zhì)越多。

1.2.5.3 感官評(píng)價(jià)方法

腥味的評(píng)價(jià)：由5 人以上進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用10 分制［12］：0-無腥味，2-略有腥味，4-腥味一般，6-腥味較重，8-腥味重，10-腥味很重。

1.2.5.4 芫荽酵素液除腥正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

用芫荽酵素液除腥，分別考慮芫荽酵素液添加量、處理時(shí)間、加糖量3 個(gè)單因素，以TBA 值為化學(xué)指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用軟件Excel 和SPSS 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、制作圖表并進(jìn)行顯著性分析，P< 0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 芫荽酵素液理化指標(biāo)

2.1.1 芫荽酵素液外觀

發(fā)酵液外觀如表1所示。

表1 芫荽酵素液外觀Table 1 Appearance of coriander fermentation Liquid

2.1.2 芫荽酵素液糖度

測(cè)定發(fā)酵液隨時(shí)間推移的糖度變化，結(jié)果如表2 和圖1 所示，可以得出在30℃發(fā)酵的情況下，發(fā)酵液中的糖含量會(huì)快速下降。

表2 芫荽酵素液糖度Table 2 Sugar Content of Coriander Fermentation Liquid

圖1 芫荽酵素液糖度變化Fig. 1 Changes in the sugar content of coriander fermentation liquid

2.1.3 芫荽酵素液的酸度

測(cè)定發(fā)酵液的pH 值可以得到表3 和圖2，可以得出發(fā)酵液的pH值都是隨時(shí)間不斷下降。

表3 芫荽酵素液酸度Table 3 Acidity of coriander fermentation liquid

圖2 芫荽酵素液pH值變化Fig. 2 Changes in the pH value of coriander fermentation liquid

2.1.3 芫荽酵素液中多酚和黃酮含量對(duì)比

芫荽酵素液與原液中多酚和黃酮含量檢測(cè)對(duì)比如圖3 所示：發(fā)酵12 d 后所得芫荽酵素液中的多酚含量為1105 mg/L，原液的含量為826 mg/L，發(fā)酵后芫荽酵素液中的多酚含量提升了33.8%。芫荽酵素液中的黃酮含量為243 mg/L，原溶液的黃酮含量為172 mg/L，發(fā)酵后芫荽酵素液中的黃酮含量提高了41.3%。黃酮及多酚類化合物是植物中具有抗氧化、抗衰老等諸多生理活性的天然活性物質(zhì)，其可作為抗氧化劑，提高機(jī)體清除自由基，減少組織細(xì)胞的氧化損傷；改善衰老機(jī)體代謝情況［13］。因此，芫荽酵素液中多酚及黃酮類化合物含量的上升，具有清除體內(nèi)自由基、抗氧化、抗衰老的潛能。

圖3 芫荽酵素液發(fā)酵前后有效含量對(duì)比Fig. 3 Comparison of the effective content of coriander fermen?tation liquid before and after lermentation

2.2 發(fā)酵液除腥結(jié)果

2.2.1 添加量對(duì)去腥效果的影響

在水產(chǎn)品酶解液中加入0%，2%，4%，6%，8%（以原料質(zhì)量比計(jì)算）芫荽酵素液，處理溫度30℃，處理時(shí)間1 h。

由圖4 可看出，隨著添加量的增加，TBA 值減小，與腥味感官評(píng)分的變化趨勢(shì)相同。這種現(xiàn)象可能和芫荽酵素液中菌群的生長規(guī)律有關(guān)，在一定時(shí)間內(nèi)，菌群數(shù)量增加，它所利用的能源會(huì)越多，降解的羰基化合物和蛋白質(zhì)越多；而當(dāng)菌群量達(dá)到一定后，生長受到抑制，利用能源的能力也降低。綜合考慮，選擇芫荽酵素液添加量為6%。

圖4 芫荽酵素液添加量對(duì)除腥效果的影響Fig. 4 The effects of the amount of coriander fermentation liq?uid Added on the deodorization

2.2.2 處理時(shí)間對(duì)除腥效果的影響

在水產(chǎn)品酶解液中加入6%（以原料質(zhì)量比計(jì)算）芫荽酵素液，處理溫度30℃，處理時(shí)間分別為1、1.5、2、2.5、3 h。

由圖5 可看出，隨著時(shí)間增加，TBA 值減小，與腥味感官評(píng)分的變化趨勢(shì)相同。這種現(xiàn)象的原因可能是，隨著時(shí)間的增加，芫荽酵素液中菌群的生長速度是先增大后減小，最后衰老，所以能源利用情況到后期越來越趨于平緩。綜合考慮，選擇發(fā)酵時(shí)間為2 h。

圖5 芫荽酵素液處理時(shí)間對(duì)除腥效果的影響Fig. 5 The effects of coriander fermentation liquid treatment time on the deodorization

2.2.3 加糖量對(duì)除腥效果的影響

加糖可促進(jìn)芫荽酵素液中菌群的進(jìn)一步發(fā)酵，并促使產(chǎn)生大量的乙醇，以此可進(jìn)一步遮掩腥味。在水產(chǎn)品酶解液中加入6% 芫荽酵素液，處理溫度30℃，處理時(shí)間2 h，加糖量分別為0%，2%，4%，6%，8%（以水產(chǎn)品酶解液體積比計(jì)）。

由圖6 可看出，隨著加糖量的增加，TBA 值先急速減小，后出現(xiàn)緩慢回升的趨勢(shì)，而腥味感官評(píng)分的變化趨勢(shì)是加糖量為4% 后趨于平緩。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是，當(dāng)加糖量過大時(shí)，會(huì)抑制酵母菌生長，使其利用能源的能力降低，而腥味被發(fā)酵味遮掩，在4% 以后差異不明顯。綜合考慮，選擇加糖量為4%。

圖6 芫荽酵素液加糖量對(duì)除腥效果的影響Fig. 6 The effects of the amount of sugar added in coriander fermentation liquid on the deodorization

由圖4-圖6 可看出，TBA 值與腥味評(píng)分有較好的相關(guān)性，可用TBA 值為化學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)腥味程度。

2.2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

由表4可知，按極差大小，各因素對(duì)除腥效果影響程度大小順序?yàn)檐据唇退匾杭恿?、加糖量、處理時(shí)間；由表5可知，芫荽酵素液添加量為顯著性影響因素（α=0.05）。最優(yōu)工藝為A3B3C1，參數(shù)為：芫荽酵素液添加量8%，發(fā)酵時(shí)間1 h，加糖量4%。進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得TBA值為0.286。

表4 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 L9（34）orthogonal test results

表5 正交試驗(yàn)方差分析Table 5 Analysis of variance of orthogonal test

3 結(jié)論

以成熟芫荽莖葉為原料，經(jīng)流水清洗后，加入5倍量去離子水后打漿；向其中加入10% 蔗糖，得到發(fā)酵原料液體，然后接種10% 的復(fù)合菌種液，所述復(fù)合菌種為諾卡氏放線菌、硅酸鹽菌、枯草芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、木霉菌和光合菌六種的組合；在避光條件下，溫度30℃時(shí)，密封發(fā)酵12 d 左右，制得芫荽酵素混合液品質(zhì)最佳。芫荽酵素液發(fā)酵后的天然活性成分多酚含量提高了33.8%，黃酮提高了41.3%，表明發(fā)酵過程中由于益生菌的轉(zhuǎn)化作用，原料中的天然活性成分完整保留并釋放，并產(chǎn)生更多的活性代謝產(chǎn)物［14］。

本試驗(yàn)制備的芫荽酵素液能夠有效除去水產(chǎn)品中的腥味，除腥的最優(yōu)工藝條件為：芫荽酵素液添加量8%，處理時(shí)間1 h，加糖量4%。使用天然植物成分尤其是天然辛香料植物進(jìn)行水產(chǎn)等食品的除腥研究目前也是食品工業(yè)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，比如利用蔥姜蒜等為水產(chǎn)品除腥也有不錯(cuò)的效果［15］。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)芫荽和香茅的組合能有效脫除鮮鱸魚肉中的腥味，并有一定的抑菌效果［16］。但目前的研究基本集中于食品加工領(lǐng)域，而對(duì)日用消費(fèi)品領(lǐng)域的除腥需求則甚少研究。如將本試驗(yàn)制備的具有除腥作用的芫荽酵素液添加至餐具洗滌劑、洗手液、清潔濕巾等產(chǎn)品中，則具有開發(fā)成除腥系列日化產(chǎn)品的巨大潛力。