酸魚自然發(fā)酵工藝研究

王華娟，劉章武*

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢430023）

酸魚自然發(fā)酵工藝研究

王華娟，劉章武*

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢430023）

以草魚為原料自然發(fā)酵制作酸魚，通過單因素及正交試驗(yàn)對影響酸魚品質(zhì)的因素食鹽用量、小米用量、腌制時間和發(fā)酵時間進(jìn)行優(yōu)化。最終確定最佳工藝條件為食鹽用量8%，小米用量15%，腌制時間20 h，發(fā)酵時間50 d。按照此工藝條件制作的酸魚氨基酸態(tài)氮值較高0.160 4 g/100 g，感官評分91分，產(chǎn)品鮮味濃郁。

酸魚；自然發(fā)酵；工藝

傳統(tǒng)酸魚是經(jīng)過自然發(fā)酵形成的。在自然狀態(tài)下，原料魚利用環(huán)境中的微生物進(jìn)行厭氧發(fā)酵。酸魚屬于乳酸菌型發(fā)酵肉制品。

鄂西土家族主要聚居于長江的支流清江流域，在長期的歷史發(fā)展過程中，鄂西土家族人依靠清江流域富饒的土地和豐富的自然資源，逐漸形成了特色的飲食文化[1]。土家酸魚是一道傳統(tǒng)菜肴，其以草魚為原料，以小米、辣椒、八角、姜等為輔料，經(jīng)裝壇、封口發(fā)酵（40 d左右）制成。酸魚質(zhì)地結(jié)實(shí)，肉色紅潤，集酸、鮮、咸、香、辣于一體。酸魚可生食，亦可炒食或放上辣椒煮成酸辣湯，味道鮮嫩爽口，使人食欲倍增。和其他非發(fā)酵食品相比，酸魚具有發(fā)酵食品的優(yōu)點(diǎn)[2]：風(fēng)味獨(dú)特、酸鮮味美、營養(yǎng)豐富、產(chǎn)品顏色好、消化率高。此外，酸魚還具有產(chǎn)品保質(zhì)期長的優(yōu)點(diǎn)[3]。

原料魚肉在發(fā)酵期間會發(fā)生物理、微生物學(xué)和生物化學(xué)變化，食鹽腌制使得魚肉水分活度降低，乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸導(dǎo)致pH值下降，腐敗菌和致病菌的生長繁殖受到抑制[4]；乳酸菌的脂肪水解酶能產(chǎn)生香味化合物，從而賦予產(chǎn)品特有的酸香風(fēng)味[5-6]。

發(fā)酵過程是一個很復(fù)雜的過程，它受制于許多因素，如食鹽用量、腌制時間和發(fā)酵時間等，每個因素都會對產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生影響。目前，國內(nèi)除土家酸魚外還有“湘西酸魚”、“威信酸魚”等。各家風(fēng)味雖不同，但加工工藝大同小異，且都是農(nóng)家式生產(chǎn)，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而且市場上很少有酸魚制品的流通，其他地域的人們無法享受這種風(fēng)味獨(dú)特的酸魚制品，因此，酸魚亟待開發(fā)。在室溫條件下，本實(shí)驗(yàn)以草魚為原料進(jìn)行了酸魚制作，并對酸魚的自然發(fā)酵工藝進(jìn)行了研究，以便研制出品質(zhì)穩(wěn)定、風(fēng)味獨(dú)特的酸魚制品，為提高淡水魚加工水平及實(shí)現(xiàn)酸魚的科學(xué)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

活草魚、小米、辣椒、生姜和食鹽等均購于常青菜市場；氫氧化鈉、甲醛等均為分析純：武漢市鑫華松化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DELTA320 pH計：美國梅特勒一托萊多有限公司；YX280B手提式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；AL204分析天平：梅特勒-托力多儀器（上海）股份械廠；TGL-16G臺式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；90-2型恒溫磁力攪拌器：上海亞榮生化儀器廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 酸魚自然發(fā)酵工藝流程

1.3.2 操作說明

（1）原料魚的預(yù)處理：將買來的活魚在清水中放養(yǎng)3 h左右，取出洗凈、去鱗、從腹部切口去內(nèi)臟、去頭尾，再用水沖洗干凈，然后切成2 cm見方的小塊。

（2）腌制：用適量的食鹽將魚塊鹽漬一定時間，備用。腌制過程中，食鹽滲到組織內(nèi)部使得制品入味；抑制部分微生物的生長繁殖，防止魚肉腐敗。

（3）蒸熟小米：小米用適量濃度的鹽水浸泡一定時間，然后蒸熟晾干備用。晾干時要控制好度，以手捏成團(tuán)，落地能散為好。

（4）鹽漬辣椒：選擇成熟的紅色、無斑病、無蟲咬的鮮辣椒。洗凈后切段，用適量食鹽腌制。

（5）鹽漬姜片：挑選飽滿、肥大的姜塊，刮皮洗凈切片，用適量食鹽鹽漬。

（6）裝壇前輔料處理：把魚塊、蒸熟的小米、香辛料等混勻。

（7）裝壇發(fā)酵：按照鹽漬辣椒－魚－姜片的順序一層一層裝至壇子容量的95%為止，然后將其夯實(shí)，最后將壇口水封發(fā)酵40 d。發(fā)酵中期，通過開蓋觀色、聞氣味等及時檢查發(fā)酵是否正常，通過及時換壇、去雜、加鹽等措施盡量避免損失[7]。

1.3.3 產(chǎn)品的質(zhì)量評價

感官評定：將發(fā)酵好的酸魚蒸熟，隨意選取16人（男女比例為1∶1）對酸魚的氣味、滋味、顏色及形態(tài)4方面進(jìn)行評分，感官評分標(biāo)準(zhǔn)[11]見表1，滿分100分。

氨基酸態(tài)氮的測定采用雙指示劑甲醛滴定法[8]；揮發(fā)性鹽基氮的測定采用GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的半微量定氮法[9]；總酸的測定[9]：準(zhǔn)確稱取10 g樣品研磨搗碎，于100 mL容量瓶定容，浸提1 h，過濾吸取20 mL上清液于燒杯，加50 mL蒸餾水，開動磁力攪拌器，用0.1 mol/L NaOH標(biāo)液滴定至pH 8.20，此時為總酸滴定終點(diǎn)，記下此時消耗堿液體積V1，同時做空白試驗(yàn)?？偹幔ㄒ匀樗嵊嫞┖坑孟率接嬎悖?/p>

式中：V1為樣品消耗0.1 mol/L NaOH標(biāo)液體積，mL；V0為空白試驗(yàn)消耗0.1 mol/L NaOH標(biāo)液體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

大腸菌群的測定[10]：乳糖發(fā)酵管法。

1.3.4 單因素試驗(yàn)

（1）食鹽用量：食鹽用量過大時，會抑制酶的活性，延長發(fā)酵周期，同時可能會掩蓋酸魚部分風(fēng)味[12]；同時攝入過多食鹽易誘發(fā)高血壓和胃癌等疾病[13]，但是加鹽量過少又會導(dǎo)致酸魚的腐敗。MAH J H等[14]認(rèn)為腌制魚的加鹽量通常為原料的5%～20%。研究以4%～12%的添加量，以氨基酸態(tài)氮含量為考察指標(biāo)，并結(jié)合感官評分，確定最佳用鹽量。

（2）小米用量：適量的小米一方面為發(fā)酵微生物提供部分碳源；另一方面小米使得成品酸魚帶有特有的米香。研究以5%～25%的添加量，以氨基酸態(tài)氮含量為考察指標(biāo)，并結(jié)合感官評分，確定最佳小米用量。

（3）腌制時間：腌制有利于魚肉表面的食鹽滲到肌肉組織內(nèi)部，脫去部分水分。一方面，腌制有利于微生物進(jìn)入原料組織內(nèi)部，并在肌纖維表面大量繁殖[15-16]，這些微生物會產(chǎn)生多種酶類物質(zhì)[17]，為進(jìn)一步發(fā)酵作準(zhǔn)備；另一方面，腌制還可以對雜菌的生長繁殖起到抑制作用。研究分別腌制10～30 h，以氨基酸態(tài)氮含量為考察指標(biāo)，并結(jié)合感官評分，確定最佳腌制時間。

（4）發(fā)酵時間：從入壇開始計算發(fā)酵時間，發(fā)酵10～60 d，以氨基酸態(tài)氮含量為考察指標(biāo)，并結(jié)合感官評分，確定最佳發(fā)酵時間。

1.3.5 酸魚發(fā)酵工藝條件優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用正交試驗(yàn)確定酸魚自然發(fā)酵的最佳工藝條件，正交試驗(yàn)因素與水平見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 食鹽用量對酸魚氨基酸態(tài)氮含量的影響

在小米用量15%，腌制時間20 h，發(fā)酵時間50 d的條件下，食鹽用量對產(chǎn)品氨基酸態(tài)氮含量的影響結(jié)果見圖1。

由圖1可知，在4%～10%的范圍內(nèi)，氨基酸態(tài)氮含量隨著食鹽用量的增多而上升。當(dāng)食鹽用量＞10%時，氨基酸態(tài)氮含量開始減小。結(jié)果表明，食鹽用量過多或過少氨基酸態(tài)氮值都偏低，這是因?yàn)槭雏}過少，易引起腐敗變質(zhì)；食鹽過多則抑制了微生物的繁殖。結(jié)合當(dāng)下低鹽飲食[18]的潮流，確定最佳食鹽用量為8%。

2.2 小米用量對酸魚氨基酸態(tài)氮含量的影響

在食鹽用量8%，腌制時間20 h，發(fā)酵時間50 d的條件下，小米用量對產(chǎn)品中氨基酸態(tài)氮含量的影響結(jié)果見圖2。

由圖2可知，氨基酸態(tài)氮含量隨著小米用量的增加而上升，當(dāng)小米用量增加到15%以后，氨基酸態(tài)氮的含量上升趨于平穩(wěn)。小米在發(fā)酵過程中的作用為提供微生物生長繁殖所需的部分碳源；為酸魚增添營養(yǎng)與豐富風(fēng)味。結(jié)合感官評定結(jié)果，小米用量選為15%。

2.3 腌制時間對酸魚氨基酸態(tài)氮含量的影響

在食鹽用量8%，小米用量15%，發(fā)酵時間50 d的條件下，腌制時間對產(chǎn)品中氨基酸態(tài)氮含量的影響結(jié)果見圖3。

由圖3可知，隨著腌制時間的增加，微生物逐漸進(jìn)入組織內(nèi)部并大量繁殖，其產(chǎn)生多種酶類物質(zhì)，這些酶有利于發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)的分解，從而使得氨基酸態(tài)氮值也隨之增加。隨著時間的延長，這種作用趨于飽和，影響逐漸減小。結(jié)合風(fēng)味和營養(yǎng)因素，魚塊的最佳腌制時間選為20 h。

2.4 發(fā)酵時間對酸魚氨基酸態(tài)氮含量的影響

在食鹽用量8%，小米用量15%，腌制時間20 h的條件下，發(fā)酵時間對產(chǎn)品中氨基酸態(tài)氮含量的影響結(jié)果見圖4。

由圖4可知，總體上，氨基酸態(tài)氮含量隨著發(fā)酵時間的延長而上升。發(fā)酵50 d后，其上升趨勢趨于平穩(wěn)。綜合感官評價結(jié)果，確定發(fā)酵時間為50 d。

2.5 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)[19]

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以食鹽用量、小米用量、腌制時間、發(fā)酵時間為影響因素，酸魚氨基酸態(tài)氮含量為評價指標(biāo)，正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表3。

由表3可知，影響氨基酸態(tài)氮含量的因素主次為發(fā)酵時間（D）＞食鹽用量（A）＞小米用量（B）＞腌制時間（C），最佳工藝條件是A2B3C2D3，即食鹽用量8%，小米用量15%，腌制時間20 h，發(fā)酵時間50 d。在此最佳工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，氨基酸態(tài)氮含量是0.160 4 g/100 g，產(chǎn)品的感官評分為91分。

由表3可知，因素C的極差最小，對整個試驗(yàn)結(jié)果影響最小，故將其作為誤差估計，用以檢驗(yàn)其他因素對試驗(yàn)結(jié)果影響的顯著性。正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析見表4。

由表4方差分析結(jié)果可知，因素A、D對結(jié)果有顯著影響，因素B對結(jié)果無顯著影響，因素C對結(jié)果得的影響當(dāng)作誤差處理可忽略不計。

2.6 酸魚產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

感官評價：顏色紅潤有光澤；發(fā)酵香氣濃郁；酸、辣、鮮、咸適中，無異味。

理化指標(biāo)：氨基酸態(tài)氮含量為0.142～0.156 g/100 g，pH值為3.83，總酸為1.46%～1.58%，揮發(fā)性鹽基氮值為38.42～59.36 mg/100 g。

微生物指標(biāo)：大腸菌群值＜30 MPN/kg。

3 結(jié)論

對酸魚自然發(fā)酵工藝的研究，得出其自然發(fā)酵的最佳工藝條件為在室溫，原料魚在食鹽用量為8%，小米用量為15%，腌制時間為20 h，發(fā)酵50 d的條件下，可以得品質(zhì)較好的酸魚制品，其氨基酸態(tài)氮含量為0.1604g/100g，感官評分達(dá)91分。采用該工藝制作的酸魚色澤鮮艷、風(fēng)味鮮香濃郁，且產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。酸魚屬于發(fā)酵型食品，對人體腸道平衡起到一定調(diào)節(jié)作用，能增進(jìn)人體健康，同時也可增加其營養(yǎng)功能[20]，具有良好的開發(fā)價值。其中自然發(fā)酵的不足之處將在后續(xù)酸魚自然發(fā)酵過程中菌相分析的研究中得以探討和彌補(bǔ)。

[1]姚偉鈞，劉樸兵.試論鄂西土家族飲食文化的特色[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報：哲學(xué)社會科學(xué)版，2001，25（3）：11-15.

[2]徐靜.自然發(fā)酵肉制品中干酪乳桿菌的分離、篩選與應(yīng)用[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文，2004.

[3]俞彥波，代小容，周才瓊.酸肉滋味品質(zhì)的形成及其影響因素研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2010，36（3）：156-160.

[4]李華麗，何煜波.酸肉生產(chǎn)前期發(fā)酵條件的確定[J].肉類工業(yè)，2005，（2）：24-29.

[5]楊士章，張煥新，施帥.板鴨中優(yōu)勢乳酸菌的分離、篩選及鑒定[J].食品科學(xué)，2010，31（7）：242-246.

[6]HAMMER S,KANU F.Starters in the processing of meat products[J]. Meat Sci,1994,36(1):155-168.

[7]張文華，周江菊，袁瑋，等.苗族傳統(tǒng)食品魚醬酸制作工藝分析[J].中國釀造，2009，28（8）：131-134.

[8]穆華榮.食品檢驗(yàn)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[9]薛慧文.肉品衛(wèi)生監(jiān)督與檢驗(yàn)手冊[M].北京：金盾出版社，2003.

[10]袁瑋，陳冬華，石敏.民族食品魚醬酸工藝及成分分[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（22）：12030-12031.

[11]李華麗，何煜波.酸肉生產(chǎn)主發(fā)酵期發(fā)酵條件的確定[J].中國食物與營養(yǎng)，2005（4）：40-43.

[12]何天明，劉章武.苦蕎麥豆醬自然發(fā)酵工藝研究[J].中國釀造，2013，32（10）：57-60.

[13]渡遏敦光，李艷芳，李里特，等.豆醬（日本味噌）含鹽量對胃癌及血壓的影響[J].中國糧油學(xué)報，2012，27（4）：20-24．

[14]MAH J H,HAN H K,OH Y J,et al.Biogenic amines in Jeotkals,Korean salted and fermented fish products[J].Food Chem,2002,79(2):239-243.

[15]KENNEALLY P M.Effects of environmental conditions on microbial proteolysis in a pork myofibril model system[J].J Appl Microb,1999, 87(6):794-803.

[16]NAES H,HOLCK A L,BLOM H.Accelerated ripening of dry fermented sausagebytheadditionofaLactobacillusproteinaseintern[J].J Food Sci Tech,1995,29(6):651-659.

[17]衛(wèi)飛，趙海伊，余文書.酸肉的營養(yǎng)價值及安全性研究[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2011，36（4）：54-56.

[18]黃瑩.高血壓防治從低鹽飲食做起[J].中國醫(yī)藥指南，2013（9）：362-363.

[19]李云雁，胡傳榮.實(shí)驗(yàn)設(shè)計與數(shù)據(jù)處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[20]李宗軍.湘西侗族傳統(tǒng)發(fā)酵肉的產(chǎn)品特征[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002（2）：61-63.

WANG Huajuan,LIU Zhangwu*
(College of Food Science and Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China)

Grass carp was used to produce sour fish by natural fermentation.The optimal fermentation process was determined by single factor test and orthogonal test with salt content,millet content,curing time and fermentation time as evaluation indexes.The optimal fermentation conditions were as follows:salt content 8%,millet content 15%,curing time 20 h,fermentation time 50 d.Under these conditions,the amino nitrogen content of sour fish was 0.160 4 g/100 g,the sensory evaluation score was 91,and the product was with bright color and strong umami flavor.

sour fish;natural fermentation;technology

TS205.5

A

0254-5071（2015）04-0165-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.04.038

2015-03-01

研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目（2014cx015）

王華娟（1987-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称沸沦Y源開發(fā)，農(nóng)產(chǎn)品及水產(chǎn)品資源開發(fā)。

*通訊作者：劉章武（1948-），男，教授，本科，研究方向?yàn)槭称芳庸ば录夹g(shù)與資源開發(fā)。