2018, Vol. 25 
2. 广西中医药大学药学院，广西南宁 530200
2. College of Pharmacy, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning, Guangxi, 530200, China
【研究意义】我国是渔业大国, 近年来水产品加工行业迅猛发展，水产品的综合化和高值化利用越来越受到科研人员的关注。在经济鱼类加工时，产生占鱼体总重约40%~55%的下脚料，其中鱼皮、鱼鳞占7.5%~10%[1]，鱼皮中胶原蛋白的含量可达蛋白质总量的80%以上，如果能够将其充分开发为胶原蛋白肽食品，不仅可以提高鱼类加工的附加值，而且可以减少海洋资源的浪费、降低环境污染[2-3]。【前人研究进展】近几年从鳕鱼皮中提取胶原蛋白常见的方法有热水法、碱法、盐法和酶法[4]。顾斌洲等[5]研究了鳕鱼皮制备胶原蛋白肽的工艺优化；杨婷婷等[6]对水产胶原蛋白及其生物活性肽的研究和应用进行分析后指出:水产胶原蛋白和胶原蛋白肽有着广阔的利用前景; 淑英等[7]利用响应面法优化鳕鱼皮酸溶性胶原蛋白的提取工艺; 刘春娥等[8]进一步研究了鳕鱼皮胶原活性多肽的制备工艺; 郭玉华等[9]开展鳕鱼皮胶原蛋白肽酶解液脱色脱腥工艺的研究。现阶段对鳕鱼皮胶原蛋白肽的研究还主要集中在提取工艺优化方面，而对其在即食食品中的应用研究较少。【本研究切入点】胶原蛋白肽是胶原经降解处理后制成的，具有较高的消化吸收性，胶原蛋白肽可促进骨的形成，增强低钙水平下的骨胶原结构，从而提高骨强度。将鳕鱼皮胶原蛋白肽与其他辅料调配制成即食型凝胶，不仅提高了产品的适口性，而且大大提高了胶原蛋白的食用方便性。【拟解决的关键问题】提高鳕鱼皮的综合利用率，优化鳕鱼皮胶原蛋白肽即食产品生产工艺，为胶原蛋白肽的综合利用提供新的思路。
1 材料与方法 1.1 材料深海鳕鱼皮胶原蛋白粉(购自湖南千圣生物科技有限公司)，水晶原味果冻粉(购自鲜尚食品上海有限公司)，木糖醇(购自山东龙力生物科技股份有限公司)，环糊精(购自淄博千汇生物科技有限公司)，乳酸菌冻干粉YF-L922、YO-FLeX、TCC-3、YF-L822(购自科汉森公司)。
1.2 方法 1.2.1 工艺流程鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶具体制作工艺流程如图 1所示。
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图 1 鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶生产工艺流程 Fig.1 The production process of cod skin collagen peptideready-to-eat gel |
称取一定量的胶原蛋白肽粉溶于其20倍质量50℃的蒸馏水中，混合均匀备用。
1.2.3 鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液脱腥工艺研究 1.2.3.1 最适脱腥菌种的选取称取4份100 g胶原蛋白肽溶液，结合产品建议使用量分别添加12.0 mg乳酸菌冻干粉YF-L922、YO-FLeX、TCC-3和YF-L822，37℃脱腥1 h后进行感官评分，选取13名经过专业培训并熟练掌握感官评定方法的评定员，参照表 1以5分制评分标准，对不同乳酸菌脱腥后的胶原蛋白肽液开展评分并记录数据，选出脱腥效果最好的菌种。
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表 1 鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液腥味感官评定标准 Table 1 The sensory evaluation criteria of fishy smell of cod skin collagen peptide solution |
将1.2.3.1节选取的脱腥效果最好的菌种，分别选取不同添加比例(8 mg/100 g，10 mg/100 g，12 mg/100 g，14 mg/100 g，16 mg/100 g)、不同发酵时间(0.5 h，1.0 h，1.5 h，2.0 h)开展交叉试验，确定最优的脱腥参数。
1.2.4 鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶制作工艺研究 1.2.4.1 单因素试验结合各辅料的建议使用量，在前期实验的基础上，称取100 g脱腥后的鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液，在其他辅料添加量一定的条件下，进行单因素试验，即添加木糖醇4 g、环糊精0.3 g时，分别添加不同的果冻粉量(3.0 g、6.0 g、9.0 g、12.0 g、15.0 g)；添加果冻粉6 g、环糊精0.3 g时，分别添加不同的木糖醇量(1 g、2 g、3 g、4 g、5 g)；添加果冻粉6 g、木糖醇4 g时，分别添加不同的环糊精量(0.15 g、0.30 g、0.45 g、0.60 g、0.75 g)，制成的产品参照表 2进行感官评定并记录评分结果。
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表 2 鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶感官评定标准 Table 2 The sensorry evaluation criteria of cod skin collagen peptideready-to-eat gel |
在单因素试验的基础上，以果冻粉添加量(A)、木糖醇添加量(B)、环糊精添加量(C) 3因素为考察对象进行L9(33)正交试验，同时进行感官评定，以获得最佳的产品配方。正交试验具体因素和水平见表 3。感官评定方法：选取13名经过专业培训的感官评定员，参照表 2评分标准，开展感官评分并记录数据。
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表 3 鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶配方正交试验因素水平 Table 3 The orthogonal experiment factors and levels of formula of cod skin collagen peptideready-to-eat gel |
依照食品安全国家标准《果冻》(GB 19299—2015)分别对产品的感官、微生物限量进行检测分析，以验证产品工艺配方的可行性。
1.2.6 数据分析采用SPSS16.0软件进行数据分析，以P < 0.05为差异显著。
2 结果与分析 2.1 菌种脱腥效果比较在相同条件下，不同种类乳酸菌对鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液脱腥效果不同，其中经乳酸菌YF-L922脱腥后的鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液感官评分最高，脱腥效果明显；经乳酸菌TCC-3脱腥后的鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液感官评分最低，脱腥效果最差(图 2)。因此，选择乳酸菌YF-L922冻干粉对鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶生产过程中的胶原蛋白肽溶液进行脱腥。
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图 2 不同种类乳酸菌脱腥效果 Fig.2 The deodorization effect of different kinds of lactic acid bacteria |
从表 4可以看出，于37℃每100 g鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液加入12~14 mg的乳酸菌YF-L922冻干粉脱腥1.0 h后, 鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液感官评定分数最高，腥味小且异味小，酸度适中。最后，结合脱腥成本和实际生产效率，选择每100 g鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液加入12 mg的乳酸菌YF-L922脱腥1.0 h为最优脱腥方案。
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表 4 鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液脱腥感官评价结果 Table 4 The results of sensory evaluation of the experiment of cod skin collagen peptide solution deodorization test |
在鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液、木糖醇、环糊精添加量相同的情况下，制作出的即食凝胶产品的感官评定得分随着果冻粉添加量的增加呈先升高后降低的趋势，果冻粉添加量为6~12 g时，产品的感官评定得分较高(图 3)。主要原因是果冻粉添加量过低，产品成型性差，弹性差；果冻粉添加量过高，产品口感过硬，入口不细腻。综合分析，选取6 g、9 g、12 g这3个果冻粉添加量进行正交试验。
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图 3 果冻粉添加量对产品品质的影响 Fig.3 The effect of jelly powder addition on product quality |
在鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液、果冻粉、环糊精添加量相同的情况下，制作出的即食凝胶产品的感官评定得分随着木糖醇添加量的增加呈先升高后降低的趋势，木糖醇添加量为2~4 g时，产品的感官评定得分较高(图 4)。分析主要原因是，随着木糖醇添加量的增加，产品的甜度逐渐增大，当甜度增大到一定程度时便影响到产品的滋味，甚至超出接受范围。因此，选取2 g、3 g、4 g这3个入味时间进行正交试验。
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图 4 木糖醇添加量对产品品质的影响 Fig.4 The effect of xylitol addition on product quality |
在鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液、果冻粉、木糖醇添加量相同的情况下，制作出的即食凝胶产品的感官评定得分随着环糊精添加量的增加呈先升高后降低的趋势，木糖醇添加量为0.15~0.45 g时，产品的感官评定得分较高(图 5)，分析原因是环糊精对不良气味有包埋作用，当添加量超过一定范围时，反而影响产品的口感。因此，选取0.15 g、0.30 g、0.45 g这3个入味时间进行正交试验。
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图 5 环糊精添加量对产品品质的影响 Fig.5 The effect of cyclodextrin addition on product quality |
影响鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶产品品质的最主要因素是果冻粉添加量，其次是木糖醇的添加量，环糊精添加量对产品品质的影响最小(表 5)。果冻粉添加量对产品的品质存在显著性影响(表 6)。鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶产品配方的最优组合是A2B2C2，即100 g脱腥后的鳕鱼皮胶原蛋白溶液，加入9 g果冻粉，3 g木糖醇，0.3 g环糊精，制作的鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶产品品质最好。
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表 5 鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶配方正交试验结果 Table 5 The orthogonal experimental results of formula of cod skin collagen peptide ready-to-eat gel |
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表 6 正交试验结果的方差分析 Table 6 The analysis of variance of orthogonal experiment |
按以上配方制作的鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶产品色泽正常透亮，具有该品种应有的滋味和气味、无异味，无正常视力可见的外来异物。
2.4.2 微生物限量由表 7可知，按以上配方制作的鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶产品冷却后, 开封测定的微生物检验结果均符合食品安全国家标准《果冻》(GB 19299—2015)的要求，产品合格。
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表 7 鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶产品微生物检验结果 Table 7 The microbiological test results of cod skin collagen peptide ready-to-eat gel |
目前鱼皮胶原蛋白肽脱腥方式主要有活性炭吸附法[9]、酵母菌发酵法、超临界二氧化碳萃取法[10-11]、包埋法[12]，利用乳酸菌对胶原蛋白肽脱腥的研究较少，乳酸菌对鱼皮胶原蛋白肽的脱腥效果与菌种的种类、添加量和作用时间有关。因此，利用乳酸菌对鳕鱼皮胶原蛋白肽进行脱腥，选择合适的菌种并优化脱腥条件是关键。
3.2 胶原蛋白肽即食凝胶品质即食凝胶属于果冻制品范畴，产品的品质主要受原辅料配比和加工工艺的影响，凝胶剂直接影响产品的组织形态和口感，呈味剂决定产品风味。因此，开发不同风味产品，还需在本研究的基础上对呈味剂做进一步的筛选。
4 结论本研究结果表明，按照以下工艺、配方制作的鳕鱼皮胶原蛋白肽即食凝胶产品品质最佳：将鳕鱼皮胶原蛋白肽粉溶于其20倍质量50℃的蒸馏水中，完全溶解为鳕鱼皮胶原蛋白肽溶液，按12 mg/100 g溶液的比例向其中加入乳酸菌YF-L922冻干粉37℃保温脱腥1.0 h，然后分别加入溶液质量分数为9%的果冻粉、3%的木糖醇粉、0.3%的环糊精混合均匀加热到100℃使其完全溶解，真空包装后，在(85±1)℃热水烫煮20 min灭菌，冷却。检验结果表明，产品开封后具有本身应有的色泽、香味，无异味，无腐败，无肉眼可见的其他外来异物，产品整体口感适宜；且其微生物指标均符合食品安全国家标准《果冻》(GB 19299—2015)的微生物限量要求。
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