单环刺 功能性调味料的研制

王思婷，薛 蕊，宋 晨，赵前程，李智博

（大连海洋大学食品科学与工程学院，辽宁省水产品加工及综合利用重点实验室，辽宁大连 116023）

单环刺螠（Urechis unicinctus） 又名海肠，主要分布于中国、俄罗斯、日本及朝鲜沿海地区的泥滩、岩石缝中[1-2]。单环刺螠自古就具有裸体海参的美誉[3]，含有较多的无机盐及微量元素[4]，主要可食部位是体壁[5]，其必需氨基酸占17.79%；目前单环刺螠的研究集中于多肽、纤溶酶及养殖繁育方面[6-8]，对于加工方面的研究鲜有报道。

采用酶解法制得的调味料富含呈味物质（如氨基酸、有机酸）和活性物质（如维生素、牛磺酸），不仅营养丰富，而且风味鲜美醇厚[9]。薛宇航等人[10]酶解竹节虾虾头，发现酶解液具有浓郁的海鲜味道，可进一步研发为海鲜调味品。樊佳欢，师江等人[11-12]采用胰蛋白酶酶解章鱼内脏，以酶解液为基料进一步配制复合海鲜调味料，酶解工艺优化后，蛋白质的酶解度高达37.81%。郭磊等人[13]对牛肝菌酶解液成分进行分析并将其冻干制成复合调味料，结果表明，酶解液含有17种氨基酸，总量为1 895.63 mg/kg。刘海梅等人[14]对单环刺螠酶解产物进行研究，结果表明，水解液中18种氨基酸种类齐全，鲜味氨基酸含量丰富，其中Glu含量最高，为218.263 mg/100 mL，其次为Gly和Ala，再次为Asp。酶解液具有浓郁的鲜美味，是良好的海鲜调味料基料。试验以新鲜单环刺螠为原料，经过酶解条件优化，将酶解液喷雾干燥制作成为的单环刺螠调味料，并测定其对·OH和DPPH·的清除能力，以满足消费者对营养和健康的双重需要，丰富单环刺螠产品的种类。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜单环刺螠，购买于大连兴工街长兴市场。

风味酶（3万U/g）、木瓜蛋白酶 （10万U/g）、蛋白酶（5万U/g）、碱性蛋白酶（20万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%过氧化氢（分析纯）、水杨酸（分析纯），北京化学试剂有限公司提供；FeSO4·7H2O（分析纯），天津市大茂化学试剂厂提供；无水乙醇（分析纯），新光化工试剂厂提供；二苯基苦味肼基自由基（DPPH），梯希爱（上海）化成工业发展有限公司提供。

BY-2000型喷雾干燥机，上海秉越电子仪器有限公司产品；JA12002型电子精密天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司产品；DS-1型高速组织捣碎机，上海标本模型厂产品；PHS-3C型精密PH计，上海雷磁仪器厂产品；HH-6型数显恒温水浴锅，国华电气有限公司产品；可调万用电炉，山东省龙口市先科仪器公司产品；GI21M型离心机，上海医疗器械有限公司手术器械厂产品；FD-1型冷冻干燥机，北京博医康实验仪器有限公司产品；SYNERGY HI型酶标仪，美国伯腾仪器有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 调味料制备方法的选择

（1）酶解法。称取一定量的单环刺螠体壁，进行匀浆，料液比1∶20，调节pH值8.0，加入风味酶，添加量为0.3%，并放入50℃水浴锅中水浴，酶解3 h。酶解后将酶解液放入沸水浴灭酶5 min，冷却后以转速4 000 r/min离心20 min，收集上清液。将其喷雾干燥。

（2）直接冻干。称取100 g单环刺螠体壁，清洗之后直接冻干，冻干之后研磨成粉末。

（3） 漂烫后冻干。称取100 g的单环刺螠体壁，在沸水中漂烫20 s后进行冻干，冻干后将其研磨成为粉末。

（4）漂烫匀浆后冻干。称取一定量的单环刺螠体壁，在沸水中漂烫20 s后捞出，加入3倍的水进行匀浆，再加1倍的水煮20 min（以水开为准）。过滤去渣后将其溶液喷雾干燥。

选取5名男性、5名女性，共计10名食品专业经过培训的感官评价员，对处理之后的产品进行感官评价，满分为10分。

感官评分标准见表1。

表1 感官评分标准

1.2.2 单环刺螠的酶解条件优化

（1）反应用酶的筛选。采用中性蛋白酶、风味酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶对单环刺螠进行酶解。选用固定条件酶解：料液比1∶20（g∶mL），酶添加量0.3%，酶解时间3 h。选用各种酶的最适酶解温度和pH值，以感官评价为指标进行酶解。

5种酶的最适温度及pH值见表2。

表2 5种酶的最适温度及pH值

（2）单因素试验。酶解条件的优化可提升蛋白质的分解效果[15]。对选取的蛋白酶进行酶解条件的优化，待优化因素为酶解时间（1，2，3，4，5 h）、酶解温度（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），以感官评分为衡量指标。

（3）正交试验。为了获得风味最佳的单环刺螠调味料，对酶添加量、酶解温度、酶解时间3个主要因素进行考查，根据单因素试验结果选择因素水平，以感官评价得分为衡量指标，利用L9（34）正交表进行优化试验。

因素与水平设计见表3。

表3 因素与水平设计

1.2.3 单环刺螠调味料抗氧化能力研究

（1）·OH清除能力测定。参照BeeleyJ G[16]的方法并略做改进。分别配制0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 mg/mL质量浓度的单环刺螠调味料溶液，取不同质量浓度的样液各0.5 mL，依次加入配制好的FeSO4溶液、H2O2溶液、水杨酸0.5 mL，于37℃下水浴30 min后取出摇匀，于波长510 nm处测定吸光度。·OH清除率计算公式：

（2） DPPH·清除能力测定。参照Singh N等人[17]的方法并略做改进。分别配制质量浓度为1，2，3，4，5 mg/mL的单环刺螠调味料溶液，各质量浓度溶液分别取1 mL，加1 mL DPPH·溶液，摇匀后于室温下静置30 min，于波长517 nm处测定吸光度A1。清除率计算公式：

2 结果与分析

2.1 调味料制备方式的选择

调味料制备方式对感官评价的影响见图1。

图1 调味料制备方式对感官评价的影响

由图1可知，酶解法得到的调味料得分最高。酶解法可以使单环刺螠体壁蛋白质水解，生成游离氨基酸，提高产品的鲜度，因此是单环刺螠调味料最适宜的制备方式。

2.2 风味酶的酶解条件优化

2.2.1 单酶的筛选

风味蛋白酶包含了内切酶和外切酶2种活性，可以使风味前体物酶解，释放风味物质，在一定程度上增强和改善食品风味。加入风味蛋白酶的试验组具有浅淡的海鲜味，且无其他异味。

酶的种类对单环刺螠体壁酶解的影响见图2。

图2 酶的种类对单环刺体壁酶解的影响

由图2可知，风味蛋白酶组的感官评分最高。

2.2.2 酶解时间的筛选

以感官评价为指标，分别选取5种不同酶解时间1，2，3，4，5 h，控制酶解温度50℃，酶添加量0.3%，料液比1∶20对单环刺螠原料进行酶解。

酶解时间对单环刺螠体壁酶解的影响见图3。

图3 酶解时间对单环刺体壁酶解的影响

由图3可知，当酶解时间为2 h时，感官评分最高。因此，选取2 h为最合适的酶解时间。

2.2.3 酶添加量的筛选

以感官评价为指标，分别选取5种不同酶添加量0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，0.6%，控制酶解时间 2 h，酶解温度50℃，料液比1∶20对单环刺螠体壁进行酶解。

酶添加量对单环刺螠体壁酶解的影响见图4。

图4 酶添加量对单环刺体壁酶解的影响

由图4可知，当酶添加量为0.5%时，感官评分最高。因此，选取0.5%为最适酶添加量。

2.2.4 料液比的筛选

以感官评价为指标，分别选取5种不同料液比1∶5，1∶10，1∶15，1∶20，1∶25，控制酶解时间2 h，酶解温度50℃，酶添加量0.5%，对单环刺螠体壁进行酶解。

料液比对单环刺螠体壁酶解的影响见图5。

图5 料液比对单环刺体壁酶解的影响

由图5可知，当料液比为1∶15时，感官评分最高。因此，选取1∶15为最适料液比。

2.2.5 酶解条件的正交试验

正交试验直观分析见表3。

极差分析结果表明，影响风味酶酶解感官评分的各因素排列顺序为C＞A＞B，即酶解温度＞酶添加量＞酶解时间。由正交试验结果可以得到风味酶对单环刺螠的优化酶解条件为A2B2C2，即酶添加量0.5%，酶解时间2 h，酶解温度50℃。

2.3 单环刺螠调味料的抗氧化活性测定

单环刺螠调味料对·OH的清除作用见图6，单环刺螠调味料对DPPH·的清除作用见图7。

由图6可知，随着单环刺螠调味料质量浓度的增加对·OH的清除能力表现为质量浓度依赖性增强，当质量浓度为2.5 mg/mL时，清除率为65.07%。由图7可知，随着单环刺螠调味料质量浓度的增加，其对DPPH·清除能力表现为质量浓度依赖性增强，当质量浓度为5 mg/mL时，清除率为75.86%。

表3 正交试验直观分析

图6 单环刺调味料对·OH的清除作用

图7 单环刺调味料对DPPH·的清除作用

3 结论

对比不同的制备方法，酶解法制备的单环刺螠调味料味道鲜美、质感细腻、无腥味、感官评价更好。通过单因素试验和正交试验优化，确定风味酶的最佳酶解条件为酶添加量0.5%，酶解时间2 h，pH值7，酶解温度50℃，料液比1∶15。单环刺螠调味料对·OH及DPPH·均有清除效果，并呈剂量依赖性。