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        酶解鮑魚制備增味劑的研究

        發布時間:2020-07-03   瀏覽次數:2452

        (廣東江大和風香精香料有限公司, 廣州510990)  任艷艷


        摘  要:采用Alcalase和Flavourzyme兩種蛋白酶對鮑魚蛋白進行酶解,利用鮑魚酶解物制備得到的增味劑,經感官評定,具有顯著的口感增強作用。

        關鍵詞:蛋白酶  鮑魚 增味


        Study on the flavor enhancer prepared by enzymatic abalone

        (GuangDong ADD Flavour &Fragrance CO.,Ltd.,GuangZhou 510990)

        Ren Yanyan

        Abstract: Alcalase and Flavourzyme were used to hydrolyze the protein of abalone. The abalone hydrolysate was prepared for flavor enhancer, which proved to have high flavor-enhance effect by sensory evaluation.

        Key words: Protease; Abalone ; Flavor enhancer


            鮑魚是名貴的水產珍品,食用部分主要以腹足為主,其肉質細嫩,鮮而不膩,營養豐富。鮑魚中可提取的水溶性含氮化合物有:游離氨基酸、肽類、核苷酸、有機堿和相關化合物,此外,不含氮的化合物有:糖、有機酸和無機物,以及其它的化合物如維生素、礦物質和色素等,這些非揮發性成分是鮑魚鮮美口感的主要來源[1] 。

            在產品開發過程中,我們發現,鮑魚在特定的酶解條件下,其酶解產物具有強烈的鮮味、濃厚味口感增強作用,不僅體現在本身特征風味的增強,而且對其它呈味體系諸如味精——I+G鮮味溶液以及其它肉類呈味料,均有良好的增味作用。本研究主要從工業化生產角度,考慮到實際生產的可行性和產品的實際應用效果,為咸味香精及復合調味料行業提供一種天然、安全、健康的增味劑。


        1 材料與方法

        1.1材料與設備

            干鮑魚(干制皺紋盤鮑,產地:大連)。其它化學試劑為分析純。

            蛋白酶:堿性蛋白酶Alcalase(2.4AU/g);風味蛋白酶Flavourzyme(500LAPU/g),生產廠家:NovoNordisk。

            實驗設備:干燥箱;電子天平;722可見分光光度計;PHS-2C型酸度計;電熱恒溫水浴鍋;電動攪拌器;離心機;膠體磨;小型噴霧干燥設備。

        1.2實驗方法

        1.2.1 各項成分的測定方法[2] :

            水分的測定:直接干燥法;灰分的測定:高溫灼燒法;總氮的測定:凱氏定氮法;脂肪的測定:索氏提取法;氨基酸態氮的測定:電位滴定法;總糖的測定:蒽酮比色法;

            TCA可溶性氮(TCA-N)的測定[3]:5mL酶解液與5mL 10%TCA(三氯乙酸)混合后靜置30分鐘,3000r/min離心15分鐘得上清液,凱氏定氮法測定上清液中氮含量。

            TCA可溶性肽得率(%)= TCA-N得率 - 氨基酸態氮得率(%)


        1.2.2鮑魚酶解工藝及增味劑的制備

            干鮑魚 → 清洗 → 絞碎 → 加水(比例為1:8)→ 過膠體磨 →100℃蒸煮20分鐘 → 降溫至55℃,加入堿性蛋白酶Alcalase(加酶量0.1%)→ 酶解1小時后,加入風味蛋白酶Flavourzyme(加酶量0.1%)→ 繼續保溫酶解4小時→ 95℃,10分鐘滅酶。

            分別取酶解時間為1h、2h、3h及4h的酶解液,加入10%的麥芽糊精,85℃保持20分鐘,然后過膠體磨,再經噴霧干燥(進風195℃,出風95℃)得鮑魚增味劑。

        1.2.3 鮑魚增味劑感官評價方法

            將不同酶解時間制備的增味劑分別按0.1%的添加量,加入到鮮味溶液(谷氨酸鈉0.2g、5’-呈味核苷酸二鈉0.02g、食用鹽0.5g,溶于100g 70℃的水)中。同時做空白對比。

            Friedman排序檢驗法:7名經驗豐富的感官評定員,對5個樣品按鮮味、濃厚味或嗜好程度對樣品進行排序。使用Friedman排序檢驗對樣品之間是否有顯著性差異做出判定[4]。


        表1排序法問答表

        評價員姓名                  組號                    日期

        樣品編碼

        對5個樣品的口感進行評價,請根據您所感受到的樣品的鮮味持久強度由強到弱的順序記錄在下列空格中。

        鮮味持久程度強度順序          ,         ,          ,          ,          。


        2結果與討論

        2.1 鮑魚成分分析

            由表1可以看出,鮑魚營養豐富,若按干基計算,其粗蛋白含量為57.36%,脂肪含量4.12%,是優質的低脂高蛋白質資源。


        表2 鮑魚主要成分分析

        成分

        水分

        粗蛋白

        灰分

        粗脂肪

        鹽分

        總糖

        含量(%)

        15.32

        48.58

        7.93

        3.49

        4.21

        0.28


            另據報道,鮑魚不僅營養價值較高,還富含多種生理活性物質如EPA、DHA、?;撬?、超氧化物歧化酶等。研究發現從鮑魚肌肉中提取的水溶性多糖——鮑魚多糖(abalone polysaccharide,AP)具有明顯的抗腫瘤活性,增強機體免疫能力的作用。鮑魚肌肉蛋白酶解物還能顯著提高小鼠機體運動耐力和抗應激能力,同時對學習和記憶有明顯增強作用[5]。因此,本研究制備的增味劑又被賦予了一定的保健功能。

        2.2 鮑魚酶解液中酶解產物隨時間的變化

            Alcalase(堿性蛋白酶)是由細菌分泌的蛋白質水解酶,主要成分草桿菌蛋白酶A,是一種內切蛋白酶。Flavourzyme(風味蛋白酶)是一種真菌蛋白酶/肽酶的復合體,包含內切酶和外切酶。日本學者好井久雄指出:內切酶幾乎沒有生成氨基酸的能力,它們只能將蛋白質分解成多肽、水溶性蛋白質及微量的氨基酸,而外切酶(氨肽酶和羧肽酶)才顯示出生成氨基酸的能力[6]。

            游離氨基酸是鮑魚酶解液中的主要呈味成分,它們的含量和比例決定了酶解物的風味特征和增味作用。由圖1可以看出,在酶解開始的一小時內,氨基酸態氮并無明顯增加,而TCA可溶性氮則增加顯著,這是由Alcalase的作用特性決定的。在酶解2~5小時,在Alcalase和Flavourzyme兩種酶的共同作用下,氨基酸態氮和TCA可溶性氮的量都有增加,但是氨基酸態氮的增加非常緩慢,這與Flavourzyme中外切酶的活力有直接關系。


        圖 1 鮑魚酶解液中酶解產物隨時間的變化


        2.3 鮑魚酶解液TCA可溶性肽得率的變化

            酶解過程中產生的肽類物質對酶解產物的呈味也有重要的影響,它們對食品基本味感和特種風味的影響主要是通過與食品的各種呈味成分發生相乘作用,而使食品是總體味感變得協調、細膩,起到增味劑的作用[7]。


        圖2 鮑魚酶解液TCA可溶性態肽得率的變化


            有研究顯示,用細菌蛋白酶作用得到的酶解產物,分子量小于2500Da的寡肽較多,而來自動物的胰蛋白酶酶解產物中分子量較大的多肽比較多[8]。由于蛋白酶作用位點的位置及數量的不同,會造成酶解片斷分子量大小的差異和氨基酸組成的變化。

            由圖2 可以看出,隨著酶解時間的延長,TCA可溶性氮的得率逐漸提高,在酶解1~3小時有非常顯著的增加,但隨后增加緩慢。TCA可溶性肽得率則在酶解3小時之前增加,在之后開始減少,這是因為Flavourzyme中外切酶的持續作用,從肽鏈的末端逐步切下氨基酸,使得酶解液中游離氨基酸增加,而TCA可溶性肽的含量有所減少。

        2.4 鮑魚增味劑增味特性比較

            如表3所示,將不同酶解時間制備的增味劑和空白的鮮味溶液分別編號,由七名有經驗的感官評價員對5個樣品按鮮味、濃厚味或嗜好程度對樣品進行排序。


        表3 七名評價員對5個樣品的排序結果

        評價員

        秩次

        A(空白)

        B(1h)

        C(2h)

        D(3h)

        E(4h)

        秩和

        1

        4

        3

        5

        2

        1

        15

        2

        5

        4

        1.5

        1

        1.5

        15

        3

        5

        3

        4

        2

        1

        15

        4

        5

        3.5

        3.5

        1

        2

        15

        5

        4

        5

        2

        1

        3

        15

        6

        5

        3

        4

        2

        1

        15

        7

        5

        4

        3

        1

        2

        15

        秩和

        33

        25.5

        23

        10

        12.5

        105

            采用Friedman檢驗對五個樣品之間的差異作出判定。

        式中:J—評價員數

        P—樣品數

        R1、R2……RP—J個評價員對P個樣品評價的秩和

        計算得F=18.26。查表可知,在0.05顯著水平上,臨界值α(5,7)=9.49<F=18.26,所以樣品間存在顯著差異,再對其差異程度進行檢驗。樣品按秩和由小到大排序為:RD、RE、RC、RB、RA,其數值分別為:10、12.5、23、25.5、33。

        計算臨界值:

        I=2,3,……P,q(I,α)可查表得到

        RA-RD=33-10=23>γ(5,0.05)=16.13

        RB-RD=25.5-10=15.5>γ(4,0.05)=15.17

        RA-RE=33-12.5=20.5>γ(4,0.05)=15.17

        RB-RE=25.5-12.5=13<γ(3,0.05)=13.84

        RA-RC=33-23=10<γ(3,0.05)=13.84

        RC-RD=23-10=13<γ(3,0.05)=13.84

        RE-RD=12.5-10=2.5<γ(2,0.05)=11.58

        將以上結果比較,表示為:D E C B A

            通過以上分析,在5%的顯著水平上,D樣品鮮味、濃厚味和協調性最佳,E與D無明顯差異,其次是C和B樣品,二者也無明顯差異,最次是空白的味精——I+G溶液,其鮮味和口感比較單一,回味差。因此,考慮到生產成本,選擇酶解時間為3小時,制備的增味劑具有顯著的口感增強作用。


        3結論

            采用Alcalase和Flavourzyme兩種酶,對鮑魚進行分段加酶酶解,所得酶解物含有大量游離氨基酸和TCA可溶性肽,制備得到的鮑魚增味劑,經感官評定,具有顯著的鮮味、濃厚味增強作用??蓮V泛應用于各種肉類呈味料、海鮮呈味料和復合調味料中。

            由于氨基酸和肽類呈味原理的復雜性,有必要對鮑魚酶解物中游離氨基酸組分以及肽分子量的分布做進一步的研究,以期找到其內在規律,為咸味香精的研發和生產提供理論支持,這是我們研究的重要方向。


        參考文獻:

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        [2]大連輕工業學院,華南理工大學等合編.食品分析.中國輕工業出版社,1994

        [3]J H Edwards, W F Shipe. Characterization of plastein reaction products formed by pepsin,α-chymotrypsin, and papain treatment of egg albumin hydrolysates [J]. Journal of Food Science,1978,43:1215~1218.

        [4] 張水華,孫君社,薛毅.食品感官鑒評(第二版).華南理工大學出版社,1999

        [5] 張亞琦. 鮑魚的物性學研究及加工工藝探討[D]. 中國海洋大學, 2008

        [6]陳淘聲.醬油及醬類的釀造.化學工業出版社,1993:92

        [7]Masashi Ogasawara,Tadayoshi Katsumata,Makoto Egi Taste properties of Maillard-reaction products prepared from 1000 to 5000 Da peptide Food Chemistry 2006,99:600~604.

        [8]Gildberg A, Arnesen J A, Carlehog M. Utilisation of cod backbone by biochemical fractionation.Process Biochemistry,2002,38:475~480






        作者簡介:任艷艷(1979-),女,碩士,主要從事咸味香精基礎原料的開發與研究。


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