王思婷,薛 蕊,宋 晨,趙前程,李智博
(大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧省水產(chǎn)品加工及綜合利用重點(diǎn)實驗室,遼寧大連 116023)
單環(huán)刺螠(Urechis unicinctus) 又名海腸,主要分布于中國、俄羅斯、日本及朝鮮沿海地區(qū)的泥灘、巖石縫中[1-2]。單環(huán)刺螠自古就具有裸體海參的美譽(yù)[3],含有較多的無機(jī)鹽及微量元素[4],主要可食部位是體壁[5],其必需氨基酸占17.79%;目前單環(huán)刺螠的研究集中于多肽、纖溶酶及養(yǎng)殖繁育方面[6-8],對于加工方面的研究鮮有報道。
采用酶解法制得的調(diào)味料富含呈味物質(zhì)(如氨基酸、有機(jī)酸)和活性物質(zhì)(如維生素、?;撬幔?,不僅營養(yǎng)豐富,而且風(fēng)味鮮美醇厚[9]。薛宇航等人[10]酶解竹節(jié)蝦蝦頭,發(fā)現(xiàn)酶解液具有濃郁的海鮮味道,可進(jìn)一步研發(fā)為海鮮調(diào)味品。樊佳歡,師江等人[11-12]采用胰蛋白酶酶解章魚內(nèi)臟,以酶解液為基料進(jìn)一步配制復(fù)合海鮮調(diào)味料,酶解工藝優(yōu)化后,蛋白質(zhì)的酶解度高達(dá)37.81%。郭磊等人[13]對牛肝菌酶解液成分進(jìn)行分析并將其凍干制成復(fù)合調(diào)味料,結(jié)果表明,酶解液含有17種氨基酸,總量為1 895.63 mg/kg。劉海梅等人[14]對單環(huán)刺螠酶解產(chǎn)物進(jìn)行研究,結(jié)果表明,水解液中18種氨基酸種類齊全,鮮味氨基酸含量豐富,其中Glu含量最高,為218.263 mg/100 mL,其次為Gly和Ala,再次為Asp。酶解液具有濃郁的鮮美味,是良好的海鮮調(diào)味料基料。試驗以新鮮單環(huán)刺螠為原料,經(jīng)過酶解條件優(yōu)化,將酶解液噴霧干燥制作成為的單環(huán)刺螠調(diào)味料,并測定其對·OH和DPPH·的清除能力,以滿足消費(fèi)者對營養(yǎng)和健康的雙重需要,豐富單環(huán)刺螠產(chǎn)品的種類。
新鮮單環(huán)刺螠,購買于大連興工街長興市場。
風(fēng)味酶(3萬U/g)、木瓜蛋白酶 (10萬U/g)、蛋白酶(5萬U/g)、堿性蛋白酶(20萬U/g)、胰蛋白酶(4 000 U/g),上海瑞永生物科技有限公司提供;30%過氧化氫(分析純)、水楊酸(分析純),北京化學(xué)試劑有限公司提供;FeSO4·7H2O(分析純),天津市大茂化學(xué)試劑廠提供;無水乙醇(分析純),新光化工試劑廠提供;二苯基苦味肼基自由基(DPPH),梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司提供。
BY-2000型噴霧干燥機(jī),上海秉越電子儀器有限公司產(chǎn)品;JA12002型電子精密天平,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品;DS-1型高速組織搗碎機(jī),上海標(biāo)本模型廠產(chǎn)品;PHS-3C型精密PH計,上海雷磁儀器廠產(chǎn)品;HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋,國華電氣有限公司產(chǎn)品;可調(diào)萬用電爐,山東省龍口市先科儀器公司產(chǎn)品;GI21M型離心機(jī),上海醫(yī)療器械有限公司手術(shù)器械廠產(chǎn)品;FD-1型冷凍干燥機(jī),北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司產(chǎn)品;SYNERGY HI型酶標(biāo)儀,美國伯騰儀器有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 調(diào)味料制備方法的選擇
(1)酶解法。稱取一定量的單環(huán)刺螠體壁,進(jìn)行勻漿,料液比1∶20,調(diào)節(jié)pH值8.0,加入風(fēng)味酶,添加量為0.3%,并放入50℃水浴鍋中水浴,酶解3 h。酶解后將酶解液放入沸水浴滅酶5 min,冷卻后以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心20 min,收集上清液。將其噴霧干燥。
(2)直接凍干。稱取100 g單環(huán)刺螠體壁,清洗之后直接凍干,凍干之后研磨成粉末。
(3) 漂燙后凍干。稱取100 g的單環(huán)刺螠體壁,在沸水中漂燙20 s后進(jìn)行凍干,凍干后將其研磨成為粉末。
(4)漂燙勻漿后凍干。稱取一定量的單環(huán)刺螠體壁,在沸水中漂燙20 s后撈出,加入3倍的水進(jìn)行勻漿,再加1倍的水煮20 min(以水開為準(zhǔn))。過濾去渣后將其溶液噴霧干燥。
選取5名男性、5名女性,共計10名食品專業(yè)經(jīng)過培訓(xùn)的感官評價員,對處理之后的產(chǎn)品進(jìn)行感官評價,滿分為10分。
感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)
1.2.2 單環(huán)刺螠的酶解條件優(yōu)化
(1)反應(yīng)用酶的篩選。采用中性蛋白酶、風(fēng)味酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶對單環(huán)刺螠進(jìn)行酶解。選用固定條件酶解:料液比1∶20(g∶mL),酶添加量0.3%,酶解時間3 h。選用各種酶的最適酶解溫度和pH值,以感官評價為指標(biāo)進(jìn)行酶解。
5種酶的最適溫度及pH值見表2。
表2 5種酶的最適溫度及pH值
(2)單因素試驗。酶解條件的優(yōu)化可提升蛋白質(zhì)的分解效果[15]。對選取的蛋白酶進(jìn)行酶解條件的優(yōu)化,待優(yōu)化因素為酶解時間(1,2,3,4,5 h)、酶解溫度(40,45,50,55,60℃)、酶添加量(0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%)、料液比(1∶5,1∶10,1∶15,1∶20,1∶25),以感官評分為衡量指標(biāo)。
(3)正交試驗。為了獲得風(fēng)味最佳的單環(huán)刺螠調(diào)味料,對酶添加量、酶解溫度、酶解時間3個主要因素進(jìn)行考查,根據(jù)單因素試驗結(jié)果選擇因素水平,以感官評價得分為衡量指標(biāo),利用L9(34)正交表進(jìn)行優(yōu)化試驗。
因素與水平設(shè)計見表3。
表3 因素與水平設(shè)計
1.2.3 單環(huán)刺螠調(diào)味料抗氧化能力研究
(1)·OH清除能力測定。參照BeeleyJ G[16]的方法并略做改進(jìn)。分別配制0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 mg/mL質(zhì)量濃度的單環(huán)刺螠調(diào)味料溶液,取不同質(zhì)量濃度的樣液各0.5 mL,依次加入配制好的FeSO4溶液、H2O2溶液、水楊酸0.5 mL,于37℃下水浴30 min后取出搖勻,于波長510 nm處測定吸光度?!H清除率計算公式:
(2) DPPH·清除能力測定。參照Singh N等人[17]的方法并略做改進(jìn)。分別配制質(zhì)量濃度為1,2,3,4,5 mg/mL的單環(huán)刺螠調(diào)味料溶液,各質(zhì)量濃度溶液分別取1 mL,加1 mL DPPH·溶液,搖勻后于室溫下靜置30 min,于波長517 nm處測定吸光度A1。清除率計算公式:
調(diào)味料制備方式對感官評價的影響見圖1。
圖1 調(diào)味料制備方式對感官評價的影響
由圖1可知,酶解法得到的調(diào)味料得分最高。酶解法可以使單環(huán)刺螠體壁蛋白質(zhì)水解,生成游離氨基酸,提高產(chǎn)品的鮮度,因此是單環(huán)刺螠調(diào)味料最適宜的制備方式。
2.2.1 單酶的篩選
風(fēng)味蛋白酶包含了內(nèi)切酶和外切酶2種活性,可以使風(fēng)味前體物酶解,釋放風(fēng)味物質(zhì),在一定程度上增強(qiáng)和改善食品風(fēng)味。加入風(fēng)味蛋白酶的試驗組具有淺淡的海鮮味,且無其他異味。
酶的種類對單環(huán)刺螠體壁酶解的影響見圖2。
圖2 酶的種類對單環(huán)刺體壁酶解的影響
由圖2可知,風(fēng)味蛋白酶組的感官評分最高。
2.2.2 酶解時間的篩選
以感官評價為指標(biāo),分別選取5種不同酶解時間1,2,3,4,5 h,控制酶解溫度50℃,酶添加量0.3%,料液比1∶20對單環(huán)刺螠原料進(jìn)行酶解。
酶解時間對單環(huán)刺螠體壁酶解的影響見圖3。
圖3 酶解時間對單環(huán)刺體壁酶解的影響
由圖3可知,當(dāng)酶解時間為2 h時,感官評分最高。因此,選取2 h為最合適的酶解時間。
2.2.3 酶添加量的篩選
以感官評價為指標(biāo),分別選取5種不同酶添加量0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,控制酶解時間 2 h,酶解溫度50℃,料液比1∶20對單環(huán)刺螠體壁進(jìn)行酶解。
酶添加量對單環(huán)刺螠體壁酶解的影響見圖4。
圖4 酶添加量對單環(huán)刺體壁酶解的影響
由圖4可知,當(dāng)酶添加量為0.5%時,感官評分最高。因此,選取0.5%為最適酶添加量。
2.2.4 料液比的篩選
以感官評價為指標(biāo),分別選取5種不同料液比1∶5,1∶10,1∶15,1∶20,1∶25,控制酶解時間2 h,酶解溫度50℃,酶添加量0.5%,對單環(huán)刺螠體壁進(jìn)行酶解。
料液比對單環(huán)刺螠體壁酶解的影響見圖5。
圖5 料液比對單環(huán)刺體壁酶解的影響
由圖5可知,當(dāng)料液比為1∶15時,感官評分最高。因此,選取1∶15為最適料液比。
2.2.5 酶解條件的正交試驗
正交試驗直觀分析見表3。
極差分析結(jié)果表明,影響風(fēng)味酶酶解感官評分的各因素排列順序為C>A>B,即酶解溫度>酶添加量>酶解時間。由正交試驗結(jié)果可以得到風(fēng)味酶對單環(huán)刺螠的優(yōu)化酶解條件為A2B2C2,即酶添加量0.5%,酶解時間2 h,酶解溫度50℃。
單環(huán)刺螠調(diào)味料對·OH的清除作用見圖6,單環(huán)刺螠調(diào)味料對DPPH·的清除作用見圖7。
由圖6可知,隨著單環(huán)刺螠調(diào)味料質(zhì)量濃度的增加對·OH的清除能力表現(xiàn)為質(zhì)量濃度依賴性增強(qiáng),當(dāng)質(zhì)量濃度為2.5 mg/mL時,清除率為65.07%。由圖7可知,隨著單環(huán)刺螠調(diào)味料質(zhì)量濃度的增加,其對DPPH·清除能力表現(xiàn)為質(zhì)量濃度依賴性增強(qiáng),當(dāng)質(zhì)量濃度為5 mg/mL時,清除率為75.86%。
表3 正交試驗直觀分析
圖6 單環(huán)刺調(diào)味料對·OH的清除作用
圖7 單環(huán)刺調(diào)味料對DPPH·的清除作用
對比不同的制備方法,酶解法制備的單環(huán)刺螠調(diào)味料味道鮮美、質(zhì)感細(xì)膩、無腥味、感官評價更好。通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)化,確定風(fēng)味酶的最佳酶解條件為酶添加量0.5%,酶解時間2 h,pH值7,酶解溫度50℃,料液比1∶15。單環(huán)刺螠調(diào)味料對·OH及DPPH·均有清除效果,并呈劑量依賴性。