南极磷虾酱油的研制

南极磷虾酱油的研制

柴油是人们日常生活中不可或缺的味道。它不仅可以调节和味道，还可以作为其他营养和保健功能。目前市面上广泛存在的是酿造酱油,分为特级、一级、二级和三级酱油。酿造酱油的生产是以大豆或者豆粕等植物蛋白为主要原料,辅以面粉、小麦、麸皮等淀粉质原料,经过微生物发酵作用,生产出的一种含有多种氨基酸且具有特殊色、香、味的调味品。目前酿造酱油的工艺较为成熟,但发酵时间达6~12个月,工艺耗时长、工厂占地大、风险大,因此需要一种新的加工酱油的方法。南极磷虾资源巨大且营养丰富,蛋白质、脂肪、矿质元素等含量高。其肌肉鲜样中含粗蛋白16.31%,必需氨基酸指数(EAAI)为54.94,;粗脂肪含量为1.30%,不饱和脂肪(UFA)占48.5%;必需营养微量元素铁、锰、锌、铜的比例正常,且含硒量很高,是生物界硒的重要来源。南极磷虾体内自溶酶强大,20℃下8h品质即不可接受,且南极磷虾体内氟含量很高,因此利用南极磷虾加工食品不仅要克服其体内自溶酶的作用,且需要降低氟含量。南极磷虾海鲜酱油是利用生物酶法在温和条件下对南极磷虾进行酶解,生成的多肽和氨基酸具有更高的营养价值和较强的功能活性,避免了南极磷虾自溶酶的分解作用。该工艺条件温和、耗时短、生产设备简单,酶解液去氟方法简单、成本低廉、易于大规模推广。该工艺作为南极磷虾食品加工的途径之一,为人类提供了新的功能性调味品。1材料和方法1.1仪器、试剂与仪器南极磷虾由我国“南极海洋生物资源开发利用项目组”于2011年2月南极FAO48.2区捕捞,2011年6月冷冻条件运抵实验室,在-70℃条件下贮藏备用;Alcalase酶(实测酶活力109387U/g)购于Novozyme(中国)生物技术有限公司;生石灰、硫酸铜、硫酸钾、甲醛、氢氧化钠、盐酸、硼酸等购于国药集团化学试剂有限公司,均为国产分析纯;白砂糖、食盐等市购。Brochrom20全自动氨基酸分析仪英国brochrom公司;BioTek213751微孔板扫描分光光度计美国Bio-Tek公司;CF16XII高速冷冻离心机日本Hitachi公司;CR-400/410色彩色差计日本柯尼卡美能达公司;KIELETECANALYSISER全自动凯氏定氮仪瑞典Foss公司;恒温磁力搅拌器85-2上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司;FA1004A电子天平上海精天电子仪器有限公司;testo230pH/温度测量仪德图仪器上海有限公司;2004/475均质器西班牙IUL公司;DK-8D电热恒温水槽上海森信实验仪器有限公司。1.2实验方法1.2.1工艺冷冻南极磷虾→均质→酶解→灭酶→离心→取上清液→浓缩→降氟→南极磷虾酶解液→调配→杀菌→包装→成品1.2.2去除caoh2和caf浓缩:将酶解液低温真空浓缩6倍。降氟工艺:每20mL酶解液添加生石灰0.2g,pH11.50,时间45min,温度25℃,反应结束后,用直径为0.40μm的滤膜去除Ca(OH)2和CaF2。调配:浓缩并降氟后的南极磷虾酶解液调配方法:浓缩酶解液75%,砂糖10%,β-环糊精5%,食盐10%。1.2.3理化法测定总酸法总氮测定按GB/T5009.5-2003食品中蛋白质的测定中凯氏定氮法进行;氨基酸态氮测定按甲醛电位滴定法进行;无盐可溶性固形物按微波法进行;氯化钠法测定按GB18186-2000酱油卫生标准中硝酸银滴定法进行;总酸按GB/T12456-2008食品中总酸的测定中的酸碱滴定法进行;铅的测定按电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)进行;砷和硒的测定按氢化物发生-原子荧光法(HG-AFS)进行。1.2.4a#值的合成采用CR-400便携式色差仪测定。其中L*值表示亮度,L*越大,亮度越大;a*值表示样品的红绿值,正值越大,越偏向红色,负值绝对值越大,越偏向绿色;b*值表示样品的黄蓝值,正值越大,越偏向黄色,负值绝对值越大,越偏向蓝色。1.2.5菌落总数、黄曲霉毒素b、沙门氏菌的测定大肠菌群计数按GB4789.3-2010食品安全国家标准中食品微生物学检验方法大肠菌群进行;菌落总数测定按GB4789.2-2010食品安全国家标准中食品微生物学检验方法菌落总数进行;黄曲霉毒素B1按GB/T5009.22-2003食品中黄曲霉毒素B1的测定;沙门氏菌按GB4789.4-2010食品安全国家标准中食品微生物学检验方法沙门氏菌进行;志贺氏菌按GB/T4789.5-2003食品微生物学检验方法志贺氏菌进行;金黄色葡萄球菌按GB4789.10-2010食品安全国家标准中食品微生物学检验方法金黄色葡萄球进行。1.2.6词汇固定段15cm评价员为5名专业感官评价人士。建立QDA感官描述语及其定义、参考样,如表1所示。设立详细的QDA线性标尺,标尺为两端用词汇固定的线段(15cm),最左端代表“0”,最右端代表“15”,设置3个以上的参考点(对于较难定标尺的描述语,以具体某一相同特征的市售产品为参考,评价小组讨论并设定参考点)。取40mL样品倒入75mL玻璃杯中,用3位随机数字给样品编号,每位评价员直接在线性标尺上标记,最后用刻度尺量出起点至标记处的线段长度即为打分值,取平均值作为最终分数。1.2.7氨基酸分析法测定氨基酸测定采用Brochrom20全自动氨基酸分析仪测定(GB/T5009.124-2003),色氨酸采用碱水解处理方法,胱氨酸采用酸水解法处理,仪器同上。2结果与分析2.1可溶性盐离子测定南极磷虾酱油呈流体状,浅红褐色,色泽鲜艳,味道鲜美,鲜咸适口,具有海产品特有香气。选取市面上畅销的一种特级酱油欣和六月鲜酱油和三级酱油淘大牌袋装酿造酱油为对照,分析各品牌酱油成分及含量,结果见表2。由表2可见,南极磷虾酱油中的总氮含量比欣和六月鲜酱油的低0.39mg/L,但比淘大牌酿造酱油高12.26mg/L;氨基酸态氮是评价酱油质量等级的重要指标,南极磷虾酱油中的氨基酸态氮含量要高于其他两种酱油,这可能是因为南极磷虾中不仅蛋白质含量高且非蛋白氮含量少的原因。可溶性无盐固形物指的是酱油中除水、食盐、不溶性物质外的其他物质的含量,主要是蛋白质、氨基酸、肽、糖类、有机酸等物质,是影响风味的重要指标,南极磷虾酱油中的可溶性无盐固形物分别比欣和六月鲜酱油和淘大牌酿造酱油高2.42%±0.41%和11.87%±0.16%,而南极磷虾酱油的总酸含量比上述两种酱油分别低(1.12±0.30)g/100mL和(1.82±0.24)g/100mL,这说明南极磷虾酱油比其他两种酱油有着更好的口感和风味。酱油中的氯化钠不仅起到调味的作用,也能有效抑制微生物的生长,还能在烹调时与氨基酸作用生成氨基酸的衍生物,以增加鲜美度,因此,酱油中需要适宜浓度的氯化钠,过高会使酱油过咸,口感不好,过低不足以抑制微生物的生长,增加酱油的贮藏风险。南极磷虾酱油中氯化钠含量为15.27%±0.26%,比欣和六月鲜高3.91%±0.16%,比淘大牌酿造酱油低8.4%±0.40%,此浓度较适宜。由于原料南极磷虾在冻结时粘连部分海水,且南极磷虾作为海产品,本身具有一定的盐度,造成在生产南极磷虾酱油时添加的氯化钠量低于以大豆或麸麦为原料的酿造酱油中氯化钠的添加量,但南极磷虾酱油中氯化钠含量却高于欣和六月鲜酱油的原因。铅和砷是酱油卫生指标中的重要理化指标,南极磷虾酱油中铅和砷的含量(分别为0.92mg/L和0.38mg/L)均低于GB2717-2003酱油卫生标准(分别为<1mg/L和<0.5mg/L)中规定的要求。值得注意的是,南极磷虾酱油中依然保留了南极磷虾中重要的矿质元素硒,具有抗氧化、保护心血管和提高免疫等非凡的生理活性作用。2.2南果梨磷虾酱油的颜色表3显示的是3种酱油的色差测定结果。南极磷虾酱油的L*值比欣和六月鲜的低4.80±1.25,比淘大牌酿造酱油的高10.21±0.23,这说明南极磷酸酱油的亮度稍逊欣和六月鲜酱油但高于淘大牌酿造酱油。南极磷虾酱油的a*值比欣和六月鲜酱油的低4.76±0.15,这说明南极磷虾酱油的红度不及欣和六月鲜酱油的,GB18186-2000中对不同种类酱油的颜色的规定没有过高要求,特级酱油为红褐色或浅红褐色,通过感官评定,发现南极磷虾酱油的颜色为浅红褐色。南极磷虾酱油的b*值比欣和六月鲜酱油的低4.55±0.36,比淘大牌酿造酱油的高18.63±0.28,这说明南极磷虾酱油的黄度不及欣和六月鲜酱油的但远高于淘大牌酿造酱油的,这也是造成南极磷虾酱油颜色比欣和六月鲜酱油浅的原因。该结果也与感官评定结果一致。2.3南果梨酒的微生物指标按照1.2.5中的检测方法发现,刚生产出的南极磷虾酱油中无任何微生物生长,经过37℃敞口培养90d后,大肠菌群、菌落总数、黄曲霉毒素B1、沙门氏菌、志贺氏菌和金黄色葡萄球菌的数量仍然低于GB2717-2003的限量要求,因此,南极磷虾酱油不存在微生物风险,是一种安全的调味料。2.4南果梨酒的口感及口感对南极磷虾酱油的感官评定主要分为外观、香气、滋味、口感和后感5个方面,由图1可知,外观方面:南极磷虾酱油具有较好的色泽,为浅红褐色,但不如欣和六月鲜的颜色深,南极磷虾酱油光泽度好,澄清透明不浑浊、不分层,挂杯性良好;香气方面:南极磷虾酱油有着浓郁的虾香味,蒸煮香味较明显,还有海鲜特有的腥味,但由于配料中其他物质的作用,使得南极磷虾酱油中的腥味比南极磷虾酶解液的腥味弱,可以满足口感的要求;滋味方面:南极磷虾酱油的口感良好,鲜味浓郁,甜咸适中,南极磷虾特有的虾香味较浓,没有异味;南极磷虾酱油的黏稠度较高,几乎和欣和六月鲜酱油的黏稠度相当;且其后味很足,余味和余香均持久。2.5营养氨基酸组成图2介绍了南极磷虾酱油中的氨基酸组分,由图2中可以看出,南极磷虾酱油中含有18种氨基酸,氨基酸种类齐全,其中包括8种人体必需氨基酸(Essentialaminoacid,EAA):异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、赖氨酸(Lys)和色氨酸(Trp);10种非必需氨基酸(Nonessentialaminoacid,NEAA):组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、胱氨酸(Cys)、酪氨酸(Tyr)、脯氨酸(Pro)。由图2可见,其中谷氨酸含量最高,为671.94mg/100mL,色氨酸含量最低,为44.40mg/100mL。张宪忠等认为,食品蛋白质的营养价值在很大程度上取决于它们为人体体内合成含氮化合物所提供的必需氨基酸的量及比例。在南极磷虾酱油中8种人体必需氨基酸总量达1947.49mg/100mL,占氨基酸总量的39.57%。FAO/WHO推荐的理想蛋白质模式认为,质量较好的蛋白质其必需氨基酸需占总氨基酸含量的40%左右,因此,南极磷虾酱油中的氨基酸组成符合FAO/WHO推荐的理想蛋白质模式。薛长湖等认为,天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸4种氨基酸影响着产物的鲜味和甘味,称为鲜味氨基酸。南极磷虾酱油中鲜味氨基酸含量高达1765.31mg/100mL,占总氨基酸的比例为35.87%,伍彬等认为虾肉滋味鲜美的程度主要由其肌肉中游离的鲜味氨基酸的组成及含量来决定,由此可见,鲜味氨基酸对南极磷虾酱油的呈味有着重要贡献。根据孙雷等的介绍,南极磷虾中有3种长支链氨基酸,即缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸;芳香族氨基酸包括苯丙氨酸和酪氨酸,两项之比即为氨基酸的支/芳值。刘世禄等认为高支、低芳氨基酸及混合物具有保肝作用,正常人及哺乳动物的支/芳值为3~3.5。南极磷虾酱油的氨基酸支/芳值为2.24,接近正常氨基酸支/芳值,因此说明南极磷虾酱油的氨基酸组成合理。由图2可见,南极磷虾酱油中含有139.30mg/100mL的牛磺酸(Tau),牛磺酸具有维持正常视觉功能、调节脂类消化与吸收、降血糖、促进幼儿大脑发育及安神健脑等重要的生理活性。因此,南极磷虾酱油是一种营养丰富,味道鲜美,且具有特殊功能活性的新型酱油。3南果梨酒的营养特性,主要有功能活性3.1利用南极磷虾酶解液制备了一种新的海鲜酱油,该酱油总氮、氨基酸态氮含量均高于GB18186-2000中特级酱油的标准,无盐可溶性固形物较高,氯化钠、总酸、砷和铅含量均低于GB2717-2003的限量,并且该酱油中含有具有生理活性的硒,赋予酱油以新的功