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羊栖菜脱腥技术研究

2015-07-22陈丽春邓勇夏晨琳沈丹丹浙江科技学院浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室浙江杭州3003浙江省象山县石浦国龙水产有限公司浙江宁波35700

食品研究与开发 2015年24期

陈丽春,邓勇,夏晨琳,沈丹丹(.浙江科技学院浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室,浙江杭州3003;.浙江省象山县石浦国龙水产有限公司,浙江宁波35700)

羊栖菜脱腥技术研究

陈丽春1,邓勇2,夏晨琳1,沈丹丹1
(1.浙江科技学院浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室,浙江杭州310023;
2.浙江省象山县石浦国龙水产有限公司,浙江宁波315700)

摘要:羊栖菜海藻类植物,具有丰富的营养和人体所需14种微量元素。本研究通过包埋法、掩蔽法、发酵法获得单一脱腥条件,并通过正交试验得出复合脱腥液的最佳工艺条件,即2.0%紫苏液、4.5%酵母、5.0%β-环糊精的混合液,先在30℃水浴锅中静置1 h,之后升温至60℃静置2 h,经复合脱腥液处理的羊栖菜样品腥味较弱,可直接用于食品加工中。

关键词:羊栖菜;感观评价;复合脱腥

羊栖菜(Sargassum fusiforme)俗称“海大麦”,属于褐藻门马尾藻科植物,是我国特有的经济海藻。现代医学表明,羊栖菜具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗凝血、降血压、降血脂、免疫调节等生物活性功能[1-4]。在日本,羊栖菜是一种高档的食用海藻,可用于开发复合粉作为功能配料,生产浓缩汁、豆腐制品、面食配料等,可以满足人们对降血糖、减肥、养生等功效的需求,具有良好的市场前景[5-10]。但是由于羊栖菜特殊海腥味与口感,加上色泽黑褐不悦等特点,使其不易被大众接受,在产品开发中需先对其进行脱腥处理。目前国内外常用脱腥方法有酸碱盐法、掩蔽法、吸附法、微生物发酵法、萃取法、环糊精包埋法、酶法脱腥、热处理脱腥(高压蒸煮)、复合脱腥9种脱腥方法。本试验在已有的文献资料[11-13]基础上,选取脱腥效果相对较好的3种方法,即感官掩蔽脱腥法、包埋法、发酵法对羊栖菜样品进行复合脱腥,对浓度、温度、时间3个因素进行了单因素考察试验,利用感官评价[14-16],选择影响程度较大的4个因素设计L9(34)正交试验,得出复合脱腥法的最佳工艺条件。

1 材料与方法

1.1材料与试剂

无水乙醇(分析纯)杭州高晶精细化工有限公司;安琪酵母安琪酵母股份有限公司;β-环糊精国药集团化学试剂有限公司;羊栖菜浙江省洞头;紫苏安徽毫州。

1.2仪器与设备

HH-6数显恒温水浴锅:常州澳华仪器有限公司;GZX-9076 MBE电热鼓风干燥箱:上海博讯实业有限公司;RE-2000旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;超纯水器:法国Direct-QR3,MILLIPORE(France)仪器;电子天平:丹佛仪器北京有限公司;KQ-50E型超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司。

1.3单因素考察试验

分别用感官掩蔽法、包埋法、发酵法进行脱腥试验,考察了每种方法的主要相关因素浓度、脱腥时间、脱腥温度3个因素,根据试验结果,选择最佳因素条件范围,并进行正交试验,优化得出复合脱腥法的最佳脱腥条件。

1.4感官掩蔽法

1.4.1紫苏叶浓度对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的紫苏液100 mL。置于60℃的恒温水浴锅中静置1 h后进行感官评价。

1.4.2紫苏液脱腥时间对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加2.0%紫苏液100 mL。置于60℃的恒温水浴锅中静置2.5 h。每隔半小时进行感官评价。

1.4.3紫苏液脱腥温度对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加2.0%紫苏液100 mL。分别置于30、40、50、60、70℃的恒温水浴锅中静置2 h后进行感官评价。

1.5包埋法

1.5.1β-环糊精浓度对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%的β-环糊精溶液100 mL。置于60℃的恒温水浴锅中静置1 h后进行感官评价。

1.5.2β-环糊精脱腥时间对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加4.5%β-环糊精100 mL。置于60℃的恒温水浴锅中静置2.5 h。每隔半小时进行感官评价。

1.5.3β-环糊精脱腥温度对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加4.5%β-环糊精溶液100 mL。分别置于30、40、50、60、70℃的恒温水浴锅中静置2 h后进行感官评价。

1.6发酵法

1.6.1酵母溶液浓度对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%的酵母溶液100 mL。置于30℃的恒温水浴锅中静置1 h后进行感官评价。

1.6.2酵母脱腥时间对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加4.5%酵母溶液100 mL。置于30℃的恒温水浴锅中静置2.5 h。每隔半小时进行感官评价。

1.6.3酵母脱腥温度对腥味值的影响

取5个250 mL的锥形瓶分别装入10 g预处理后的羊栖菜,然后依次添加4.5%酵母溶液100 mL。分别置于25、30、35、40、45℃的恒温水浴锅中静置1 h后进行感官评价。

1.7复合脱腥法设计

各取10 g羊栖菜样品,分别放于250 mL锥形瓶中,在各瓶中加入的酵母、紫苏悬蒸液(称取96 g紫苏与70%的乙醇溶液在70℃水浴锅中冷凝回流2.5 h。紫苏与70%乙醇用量比为1∶15(g/mL)回流结束后,进行抽滤。将滤液在50℃下用旋转蒸发器悬蒸至无乙醇味)和β-环糊精,分别以不同的配比加入,加蒸馏水至100 mL刻度线。因为酵母在高温下会失去活性,所以先在30℃水浴锅中处理1 h后,再升温,在不同反应温度和不同反应时间条件下进行脱腥处理。根据单因素试验结果,选取每个因素的最佳脱腥范围,进行正交试验。对于紫苏液和β-环糊精脱腥,温度影响因素一样,所以正交试验中不考虑温度因素,选取紫苏液浓度1.5%、2.0%、2.5%,酵母浓度4.0%、4.5%、5.0%,β-环糊精浓度4.0%、4.5%、5.0%,脱腥时间1.0、1.5、2.0 h,进行L9(34)正交试验,因素水平见表1。

表1 复合脱腥处理正交实验因子水平表Table 1 Composite deodorization treatment experimental factors and levels of orthogonal table

1.8感官评价标准

感官评价标准见表2。

表2 羊栖菜腥味感官评价标准Table 2 Sargassum fusiforme smell sensory evaluation standard

2 结论与分析

2.1感官掩蔽脱腥法的结果

2.1.1紫苏液浓度对腥味值的影响

紫苏液浓度对腥味值的影响见图1。

图1 紫苏液浓度与腥味值关系图Fig.1 Relationship between liquid and taste value concentration of perilla frutescens

感官掩蔽法是运用食物烹饪学方面的原理[17-18],通过添加香辛料(葱、姜、八角、桂皮、紫苏)等来掩盖其中的腥味。选用的掩蔽剂紫苏液。由图1可知,随着紫苏液浓度的增加,脱腥效果也越来越好。当紫苏液浓度为2.5%时,羊栖菜腥味值最低。但当紫苏液的浓度超过2.0%时,脱腥效果增加的不再明显。确定正交试验中紫苏液浓度的范围为1.5%~2.5%。

2.1.2紫苏液脱腥时间对腥味值的影响

紫苏液脱腥时间对腥味值的影响见图2。

图2 紫苏液脱腥时间与腥味值关系图Fig.2 Perilla liquid deodorization time and taste value diagram

由图2可知脱腥时间在0.5 h~1.5h之间,脱腥效果随着时间增加而迅速加强;脱腥时间从2 h后开始,脱腥效果随着时间的增加而缓慢加强,基本无明显变化。当脱腥时间在2.0 h~2.5 h时,羊栖菜腥味值最低。因此,确定正交试验中脱腥时间范围为1.5 h~2.5 h。

2.1.3紫苏液脱腥温度对腥味值的影响

紫苏液脱腥温度对腥味值的影响见图3。

图3 紫苏液脱腥温度与腥味值关系图Fig.3 Perilla liquid deodorization temperature and taste value diagram

由图3可知,随着温度的升高,脱腥效果较好。但当温度超过60℃时,脱腥效果增加的不再明显。脱腥温度为70℃时,羊栖菜腥味值最低。确定正交试验中脱腥温度范围为50℃~70℃。

2.2包埋法的结果

包埋法中较常用的试剂是β-环糊精,β-环糊精是一种环状低聚糖同系物,由7个葡萄糖单体经α-1,4糖苷结合生成的环状物,其分子间存在0.7 nm~0.8 nm的含有CH和糖苷结合的含有-O-院子的环状空穴,可以将腥味物质包埋起来,起到脱腥作用。β-环糊精食用后在细菌作用下能完全分解,无毒副作用,并能作为碳水化合物来源被人体吸收利用。而且,β-环糊精不易吸潮,化学性质稳定,有护色效果,因此,β-环糊精是生产中理想的脱腥剂。

2.2.1β-环糊精浓度对腥味值的影响

β-环糊精浓度对腥味值的影响见图4。

图4 β-环糊精浓度与腥味值关系图Fig.4 Relationship between concentration of β-cyclodextrin and taste value

由图4可知,脱腥效果随着β-环糊精溶液浓度升高而愈加明显,当加入量在4.5%以上时,脱腥效果增加的不明显。当β-环糊精溶液浓度为5.0%时,羊栖菜腥味值最低。确定正交试验中β-环糊精的浓度范围为4.0%~5.0%。

2.2.2β-环糊精脱腥时间对腥味值的影响

β-环糊精脱腥时间对腥味值的影响见图5。

图5 β-环糊精脱腥时间与腥味值关系图Fig.5 β-cyclodextrin deodorization time and taste value diagram

由图5可知,加热时间的变化对脱腥效果的影响较大。脱腥时间从2 h后开始,脱腥效果增加的不明显。当脱腥时间在2.5 h时,羊栖菜腥味值最低。确定正交试验中脱腥时间范围为1.5 h~2.5 h。

2.2.3β-环糊精脱腥温度对腥味值的影响

β-环糊精脱腥温度对腥味值的影响见图6。

图6 β-环糊精脱腥温度与腥味值关系图Fig.6 β-cyclodextrin deodorization temperature and taste value diagram

由图6可知,随着温度的升高,脱腥效果越好。当温度超过60℃之后,脱腥效果增加的不再明显。脱腥温度为70℃时,羊栖菜腥味值最低。确定正交试验中的脱腥温度范围为50℃~70℃。

2.3发酵法的结果

发酵法中较为常见的是选用安琪酵母,酵母的脱腥作用可能有以下几方面原因:酵母疏松的结构对腥臭物质有吸附作用;酵母利用腥味物质如醛、酮等合成大分子物质并被细胞聚积;酵母含有的多种酶能以腥味物质为底物转化为无腥臭的物质。

2.3.1酵母溶液浓度对腥味值的影响

酵母溶液浓度对腥味值的影响见图7。

图7 酵母浓度与腥味值关系图Fig.7 The diagram yeast concentration and taste value

由图7可知,脱腥效果随着酵母溶液浓度升高而愈加明显,当酵母浓度在4.5%以上时,脱腥效果几乎不再增加。酵母浓度在4.5%~5.0%时,羊栖菜腥味值最低。确定正交实验中酵母的浓度范围为4.0%~5.0%。

2.3.2酵母脱腥时间对腥味值的影响

酵母脱腥时间对腥味值的影响见图8。

图8 酵母脱腥时间与腥味值关系图Fig.8 Yeast deodorization time and taste value diagram

由图8可知,脱腥时间从1.0 h后开始,加热时间变化对脱腥效果的影响很小,脱腥效果随着时间的增加不再明显。当脱腥时间在2.5 h时,羊栖菜腥味值最低。确定正交试验中的脱腥时间为0.5 h~1.5 h。

2.3.3酵母脱腥温度对腥味值的影响

酵母脱腥温度对腥味值的影响见图9。

图9 酵母脱腥温度与腥味值关系图Fig.9 Yeast deodorization temperature and taste value diagram

由图9可知,随着温度的升高,脱腥效果越来越好。但当温度超过35℃时,由于酵母开始失去活性,发酵作用减弱,其脱腥作用也随之减弱。脱腥温度为30℃~35℃时,羊栖菜腥味值最低。确定正交试验中的脱腥温度为30℃。

2.4复合脱腥法的结果

根据单因素试验结果,选取紫苏液浓度1.5%、2.0%、2.5%,酵母浓度4.0%、4.5%、5.0%,β-环糊精浓度4.0%、4.5%、5.0%,脱腥时间1.0、1.5、2.0 h。进行L9(34)正交试验,结果如表3。

表3 正交试验及结果分析Table 3 Analysis of orthogonal experiment and results

由R值可知各因素的影响程度从大到小依次是紫苏液浓度、酵母溶液浓度、β-环糊精溶液浓度、脱腥时间。从k看,A因素以A3最佳,B因素以B2最佳,C因素以C3最佳,D因素以D3最佳。所以A3B2C3D3为最佳组合。即复合脱腥法的最佳条件是:紫苏液浓度为2.5%,酵母浓度为4.5%,β-环糊精溶液浓度为5.0%,脱腥时间为2 h。经验证试验,此条件下经脱腥处理得到的羊栖菜样品腥味值最低为0.8,脱腥效果最好。

3 结论

经单因素与正交试验获得羊栖菜复合脱腥法的最佳条件为:2.5%紫苏液、4.5%酵母、5.0%β-环糊精的混合脱腥液配置后,将羊栖菜浸泡在30℃水浴锅中静置1 h,之后升温至60℃静置2 h。经复合脱腥液处理的羊栖菜样品经感观评价基本无腥味,且带有淡淡的酵母香味。

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DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.027

收稿日期:2014-06-09

基金项目:宁波市科技计划项目(2015C10022);浙江省科技计划项目(2012C22026);浙江省农副产品化学与生物加工技术重点实验室开放基金(2013KF0901)

作者简介:陈丽春(1975—),女(汉),副教授,博士,研究方向:天然产物与功能性食品的研究与开发。

Study on Sargassum Fusiforme Deodorizing Technological

CHEN Li-chun1,DENG Yong2,XIA Chen-lin1,SHEN Dan-dan1
(1.Zhejiang University of Science and Technology,Zhejiang Provincial Key Lab for Chem&Bio Processing Technology of Farm Product,Hangzhou 310023,Zhejiang,China;2.Zhejiang Xiangshan Shipu Gonglong aquatic product Co.Ltd,Ningbo 315700,Zhejiang,China)

Abstract:Sargassum fusiforme is a kind of brown seaweeds plants.It's rich in variety of nutrients and containing of 14 kinds of trace elements which needed by human.The experiment mainly studied the sargassum fusiforme's deodorization technology.Through the orthogonal experiment,we got the optimum technological conditions of compound liquid,about 2.0%perilla liquid,4.5%yeast and 5.0%β-cyclodextrin.First,keep in water for 1 hour at 30℃,then heat up to 60℃ with 2 hours.After deodorization processing,the deodorization liquid sample smelled weak.

Key words:Sargassum fusiforme;sensory evaluation;composite dedorization