牡蛎酶解液的脱腥工艺研究

刘艳，段振华，蔡彦，胡冰洋

（海南大学食品学院，海南海口570228）

牡蛎是我国沿海最为常见的一种贝类，其肉质肥美爽滑，营养丰富，素有“海底牛奶”之称。2013年，我国牡蛎的产量将近420万t，主要是鲜销，开发的功能性食品较少。近年来关于牡蛎的研究较多，发现其酶解产物的生物活性成分有抗氧化、抗肿瘤、降血压以及抑菌等作用[1-4]。牡蛎本身所具有的腥味以及酶解过程中产生的异味严重影响了牡蛎酶解产物的应用。相关研究表明[5-6]，造成牡蛎酶解液不良风味的主要原因是酶解过程中牡蛎脂质的氧化降解以及蛋白质降解。牡蛎经过均质处理后，其肌肉组织受到机械损伤，不饱和脂肪酸暴露在空气中，经过蛋白酶酶解的作用，其质构变松散，导致脂肪与空气中的氧气接触面积增大，加剧了氧化裂解。同时，蛋白质酶解产物氨基酸又同脂肪氧化产物共存，加强了酸败作用，引起牡蛎酶解液色、香、味的不断恶化。

目前，对于牡蛎酶解液脱腥的研究报道并不多。张梅超等[7]利用姜汁改善太平洋牡蛎酶解液的风味。叶盛权等[8]利用活性碳、β-环糊精、酵母发酵对酶解液进行脱腥。许庆陵等[9]发现美拉德反应对酶解液脱腥效果优于活性炭。刘慧等[10]对牡蛎蛋白饮料进行酵母粉发酵和活性炭吸附的复合脱腥处理后，能脱除酶解液中醛类等腥味物质的主要成分。在多种除腥方法中，单一的脱腥技术并不能很好地把产品的腥味成分除去。脱腥效果有时不够理想，采用两种或两种以上的脱腥技术，利用各方法之间的互补和协同增效作用，有助于获得更优的除腥效果[11]。

本研究首先对脱腥剂进行筛选，选择脱腥效果较好的脱腥剂进行复合脱腥，达到高效脱腥的目的，又不损失酶解液中的活性成分。采用正交试验进行优化，从而得到酶解液的最佳脱腥工艺条件，为牡蛎脱腥技术以及相关保健食品的开发提供科学理论参考，为提高牡蛎产品的附加值开辟一条新途径，对推动牡蛎深加工产业发展等具有重大意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

牡蛎肉：海口市沿江三西路农贸市场；无花果蛋白酶（酶活力1.0×105U/g）：河南百盛化工产品有限公司；风味蛋白酶（酶活力 1.5×104U/g）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和β-环糊精：上海源叶生物科技有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；硅藻土：国药集团化学试剂有限公司；活性炭：天津市大茂化学试剂厂；珍珠岩：信阳市平桥区巨匠珍珠岩厂，其余试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器设备

JJ-2组织捣碎机：常州澳华仪器有限公司；EL204电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；PHS-3C型实验室pH计：上海伟业仪器厂；HH-S26S电热恒温水浴锅：金坛市大地自动化仪器厂；85-1恒温磁力搅拌器：金坛市富华仪器有限公司；TDL-4低速台式离心机：上海安亭科学仪器厂；722可见分光光度计：上海奥谱勒仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 牡蛎酶解液的制备

将新鲜牡蛎肉清洗、沥干，用组织捣碎机进行打浆，得到牡蛎肉浆。牡蛎肉浆与蒸馏水按照1∶2（g/mL）混合，加入12%（质量分数）的两种蛋白酶（无花果蛋白酶 ∶风味蛋白酶=3∶1），pH6.5、水浴50℃下水解3 h。酶解结束后沸水浴灭酶10 min，待冷却至室温（30℃）后于4 000 r/min离心20 min，取上清液即为牡蛎酶解液。

1.3.2 脱腥剂的筛选

将活性炭、活性干酵母[12]、硅藻土、珍珠岩和β-环糊精[13]按照表1的脱腥条件加入已制备的酶解液中，进行脱腥处理，结束后以慢速滤纸过滤，滤液即为脱腥液进行感官鉴定和抗氧化活性损失率的测定。

表1 5种脱腥剂的脱腥条件Table 1 Theconditions for five deodorization agents

1.3.3 氨基酸态氮损失率

氨基酸态氮含量测定：中性甲醛电位滴定法[14]。

式中：A为脱腥前酶解液的氨基酸态氮含量；B为脱腥后酶解液的氨基酸氮含量。

1.3.4 抗氧化活性损失率的测定

采用酶解液对DPPH自由基清除率的体外试验法[15]分别测定脱色前后酶解液的DPPH自由基清除率，计算抗氧化活性损失率。

式中：SA0为酶解液脱腥前的DPPH·清除率；SA1为酶解液脱腥后的DPPH·清除率。

1.3.5 感官鉴定方法[16]

感官评定鉴评小组由10名（22至28岁）评定员组成，系统学习过感官评定课程，有丰富的感官评定经验。这10个人对酶解液的颜色、气味、腥味进行综合评价，并按1～9（9表示最好，1表示最差）等级进行分类评比，感官鉴定值为10人评定小组的平均得分见表2。以去离子水为对照（分值为9）。

表2 评分标准Table 2 Sensory evaluation judgment

2 结果与分析

2.1 脱腥剂的筛选

试验选用活性炭、硅藻土、珍珠岩、活性干酵母和β-环糊精对牡蛎酶解液进行脱腥处理。结果如图1所示。

图1 脱腥剂对牡蛎酶解液脱腥效果的影响Fig.1 Effect ofdeodorization agent onoyster enzymatic hydrolysatedeodorization

活性炭一种多孔性含碳物质，依靠表面多孔隙结构和巨大比表面积，具有极强吸附力，对腥味的脱除效果较好，但缺点就是活性损失较大；酵母粉脱腥效果较好，抗氧化活性损失率较低，还伴有浓郁的酵母香味；硅藻土脱腥效果可以，但是脱腥后酶解液中有硅藻土本身的泥土味，同时抗氧化活性损失率较大；β-环糊精和珍珠岩脱腥效果虽不及活性炭、酵母粉等，但是其抗氧化活性损失率低，并且脱腥后没有掺杂其他异味。综合考虑，选择活性干酵母、β-环糊精和珍珠岩继续做后面的复合脱腥试验。

2.2 3种脱腥剂不同复合脱腥方式的对比

活性干酵母、β-环糊精和珍珠岩这3种脱腥剂，两两进行复合脱腥，其脱腥效果如图2所示。

图2 不同复合脱腥方式对脱腥效果的影响Fig.2 Effect of different composite methods on oyster enzymatic hydrolysate deodorization

6种不同的脱腥方式，其脱腥效果不同，由图2可知，活性干酵母脱腥联合珍珠岩和活性干酵母联合β-环糊精这两种脱腥效果较好，感官评分较高，并且其抗氧化活性损失率也相对较低。β-环糊精脱腥后再联合活性干酵母的脱腥方式，虽抗氧化活性损失率较低，但感官评分不高。另外3种联合脱腥的方式，都存在感官评分低、抗氧化活性损失率较大的缺点。故进一步对活性干酵母联合珍珠岩和活性干酵母联合β-环糊精这两种脱腥方式进行工艺优化。

2.3 活性干酵母脱腥工艺条件的优化

活性干酵母能将醛、酮等腥味成分吸附或将其转化为无腥味物质，从而达到脱腥目的。酵母对腥苦味的脱除可能是由于酵母疏松的结构对异味物质的吸附作用，酵母和部分异味物质合成大分子物质被除去或酵母含有的多种酶把异味物质转化为无异味物质，同时发酵过程中产生一些中间代谢产物，对异味有一定的掩蔽作用[17]。活性干酵母对牡蛎酶解液脱腥的正交试验结果见表3。

表3 活性干酵母对牡蛎酶解液进行脱腥处理的正交试验结果L9（34）Table 3The orthogonal test results L9（34）of deodorization processing for oyster enzymatic hydrolysate by yeast fermentation

综合考虑感官评分、抗氧化活性损失率和氨基酸态氮损失率这3个指标，活性干酵母脱腥最佳工艺条件为A2B3C3，即活性干酵母添加量1.0%，脱腥时间45 min，脱腥温度40℃。

2.4 珍珠岩联合酵母发酵脱腥工艺条件优化

将1.0%的安琪高活性干酵母加入牡蛎酶解液中，在40℃脱腥45 min，离心过滤后用珍珠岩脱腥，设计三因素三水平L9（34）正交试验。珍珠岩处理酵母脱腥酶解液的正交试验结果见表4。

表4 珍珠岩处理酵母脱腥酶解液的正交试验结果L9（34）Table 4The orthogonal test results L9（34）of perlitefor the oyster enzymatic hydrolysate deodorized by yeast

珍珠岩具有多孔的膨胀空腔结构，能够有效地吸附腥味小分子物质。根据表4中极差R的大小，得到各因素对各个指标影响的主次顺序，并得到不同指标下的最优水平，再综合考虑感官评分、抗氧化活性损失率和氨基酸态氮损失率这3个指标，珍珠岩用量对感官评分和氨基酸态氮损失率影响较大，故珍珠岩用量选A3，即12%；温度对感官评分、抗氧化活性损失率和氨基酸态氮损失率这3个指标影响均较小，40℃和50℃对感官评分的影响不明显，但是50℃时抗氧化活性损失率和氨基酸态氮损失率的影响均最低，故选择最佳温度为B2，即50℃；时间对抗氧化活性损失率影响最大，对感官评分和氨基酸态氮损失率的影响相对较小，故选择最佳时间40 min。综上所述，珍珠岩处理酵母脱腥酶解液的最佳组合为A3B2C1，即珍珠岩添加量12%，温度50℃，脱腥时间为40 min。

2.5 β-环糊精联合酵母发酵脱腥工艺条件优化

活性干酵母对牡蛎酶解液有较好的脱腥效果，但酵母对牡蛎酶解液脱腥的同时容易在酶解液中产生残留酵母发酵的味道和发酵酸味，影响酶解液的风味。β-环糊精是环状的葡萄糖聚合物，分子呈筒状结构，具有1个立体的疏水空腔，以范德华力、疏水作用力等与客体分子形成超微囊状包合物，达到除腥目的[18-19]。因此，考虑利用β-环状糊精的包埋作用除去残留酵母发酵的味道和发酵酸。将1.0%的安琪高活性干酵母加入牡蛎酶解液中，在40℃脱腥45 min，离心过滤后用β-环糊精脱腥，设计三因素三水平L9（34）正交试验，见表5。

表5 β-环糊精处理酵母脱腥酶解液的正交试验结果Table 5The orthogonal test results L9（34）ofβ-cyclodextrin for the oyster enzymatic hydrolysate deodorized by yeast

综合考虑感官评分、抗氧化活性损失率和氨基酸态氮损失率，β-环糊精处理活性干酵母脱腥酶解液的最佳工艺条件为A2B3C3，即β-环糊精添加量3.5%，脱腥温度65℃，脱腥时间60 min。

2.6 两种最佳脱腥方法的验证及对比试验

将上述优化的两种最佳工艺：①将1.0%的安琪高活性干酵母，在40℃脱腥45 min，离心过滤后用珍珠岩12%，温度50℃，脱腥40 min；②将1.0%的安琪高活性干酵母，在40℃脱腥45 min，离心过滤后用β－环糊精3.5%，温度65℃，脱腥60 min，进行对比，具体数据见表6。

表6 两种最佳脱腥工艺的对比试验Table 6 The contrast tests of two optimal deodorization process

由表6可知，经过先酵母脱腥后珍珠岩处理的联合脱腥验证试验结果显示，用此种联合脱腥法对牡蛎酶解液脱腥，可以有效脱除腥味，感官评分达到8.6，抗氧化活性损失率为16.22%，氨基酸态氮损失率为2.59%。

3 结论

由脱腥剂筛选试验，确定活性干酵母、珍珠岩和β-环糊精对牡蛎酶解液脱腥效果较好。这3种不同脱腥剂的不同复合脱腥方式研究发现，活性干酵母联合珍珠岩脱腥和活性干酵母发酵联合β-环糊精脱腥对牡蛎酶解液脱腥较好，进行正交试验优化，得到牡蛎酶解液最佳的脱腥方式是安琪高活性干酵母联合珍珠岩。脱腥工艺条件是先添加1.0%的安琪高活性干酵母，在40℃脱腥45 min，离心过滤后用12%的珍珠岩在50℃下脱腥40 min，脱腥液基本上没有腥味，而且还有一股酵母所特有的香味，颜色比较澄清，感官评分达到8.6，氨基酸态氮损失率为2.59%，抗氧化活性损失率为16.22%。

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