青魚肉發(fā)酵香腸發(fā)酵工藝的優(yōu)化研究

遲明旭，李春陽，王 帆，韓德權(quán)

青魚肉發(fā)酵香腸發(fā)酵工藝的優(yōu)化研究

遲明旭1,2，李春陽2，王 帆2，韓德權(quán)1,*

(1. 黑龍江大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 微生物黑龍江省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150080；2. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，南京 210014)

采用單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對發(fā)酵青魚肉香腸的發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究，得到發(fā)酵青魚肉香腸的發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵劑接種量1%、發(fā)酵時(shí)間24 h、發(fā)酵溫度35 ℃。對發(fā)酵青魚肉香腸和未發(fā)酵青魚肉香腸的理化品質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行對比檢測，結(jié)果表明:發(fā)酵青魚肉香腸的理化品質(zhì)明顯優(yōu)于對照組未發(fā)酵青魚肉香腸，通過發(fā)酵可降低青魚肉香腸TBA值及TVB-N含量，促進(jìn)產(chǎn)酸并抑制腐敗，增加AAN含量及凝膠強(qiáng)度。

青魚；發(fā)酵工藝；發(fā)酵香腸

0 引 言

發(fā)酵魚腸是我國傳統(tǒng)的魚肉加工制品，在我國南方地區(qū)有著廣闊的消費(fèi)市場。發(fā)酵可脫除魚肉的腥異味并賦予其獨(dú)特的風(fēng)味[1-2]，普遍采用高鹽傳統(tǒng)發(fā)酵的方法，但由于傳統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)周期長，管理不規(guī)范，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，甚至造成食品安全問題，給發(fā)酵水產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售帶來巨大的沖擊[3]。

本研究利用混合聯(lián)合發(fā)酵對青魚肉發(fā)酵香腸的工藝進(jìn)行優(yōu)化，既可抑制有害微生物的生長，又可提高發(fā)酵效率，及時(shí)清除代謝產(chǎn)生的亞硝酸鹽等物質(zhì)，進(jìn)而改良傳統(tǒng)自然發(fā)酵的生產(chǎn)方法，開發(fā)出新型高營養(yǎng)的青魚發(fā)酵香腸產(chǎn)品，是一種安全高效的新型水產(chǎn)品發(fā)酵方法。

1 材料與方法

1.1 主要原材料、菌種和儀器

1.1.1 材料

新鮮青魚、鹽、糖、料酒、玉米淀粉均購于南京孝陵衛(wèi)菜市場，復(fù)合磷酸鹽、大豆組織蛋白、天然腸衣、真空包裝袋均于網(wǎng)上購買。

1.1.2 菌種

混合菌種發(fā)酵劑(乳酸桿菌B265：球菌C116：酵母菌Dh=1：2：2)，由本實(shí)驗(yàn)室自制。

1.1.3 儀器

AL104電子天平(梅特勒托利多儀器有限公司)、MP51001電子天平(上海恒平科學(xué)儀器有限公司)、TVP-300XP質(zhì)構(gòu)儀(美國 FTC 公司)、SYQ-DSX-280B型壓力蒸汽滅菌鍋(上海申安醫(yī)療器械廠)、HD-650超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)、THZ-Q臺式冷凍恒溫振蕩器(太倉市華美生化儀器廠)、HB20斬拌機(jī)(山東省諸城市華邦機(jī)械有限公司)、HPX-9162 MBE數(shù)顯電熱培養(yǎng)箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)、MG-5838絞肉機(jī)(廣東東菱電器有限公司)、U50手動打卡機(jī)(石家莊陸寬機(jī)械制造有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)酵魚肉香腸發(fā)酵工藝流程

取新鮮青魚，去頭骨、尾、鱗、內(nèi)臟后取肉，高速勻漿機(jī)均漿后成魚肉糜，向魚肉糜中加入2%鹽、20%水、0.3%復(fù)合磷酸鹽、8%淀粉、2%白沙糖、5%大豆組織蛋白、1%蔥姜料酒調(diào)味，斬拌機(jī)3 000 r/min充分?jǐn)匕?5 min進(jìn)行乳化，斬拌后作為待發(fā)酵魚糜；無菌環(huán)境下，向斬拌后的待發(fā)酵魚肉糜接種混合菌種發(fā)酵劑，混合均勻后灌入天然豬腸衣中，結(jié)扎成型，置于35 ℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵24 h，發(fā)酵完成后用真空包裝袋(PA+PE)真空包裝；香腸的中心溫度為90 ℃煮制30 min，得成品魚肉香腸。

1.2.2 感官評價(jià)

將發(fā)酵魚肉香腸切成塊狀樣品置于盤中，不同組別的發(fā)酵魚肉香腸分別標(biāo)注編號，由30人組成感官評價(jià)小組，小組成員由具有食品專業(yè)背景的、年齡在20～30歲的15名男士和15名女士組成，根據(jù)感官品評中描述試驗(yàn)指標(biāo)制定適合發(fā)酵魚肉香腸的一般指標(biāo)(表1)，然后對不同編號的發(fā)酵魚肉香腸產(chǎn)品進(jìn)行比較準(zhǔn)確的描述，并且給予合理的分?jǐn)?shù)。分別對發(fā)酵魚肉香腸的組織狀態(tài)、外觀、氣味、色澤和口感性進(jìn)行打分，滿分為100分。

表1 發(fā)酵魚肉香腸描述性感官試驗(yàn)一般指標(biāo)描述及評分

1.2.3 青魚肉發(fā)酵香腸發(fā)酵工藝的研究

采用單因素實(shí)驗(yàn)研究混合菌種發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度對發(fā)酵魚肉香腸感官的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用Design-Expert 8.0.5軟件Box-Bennken試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行3因素3水平響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)共17組，以發(fā)酵魚肉香腸的感官評分為考察指標(biāo)，確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素和水平見表2。

表2 響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素和水平

Table 2 Factors and levels of variable for response surface design

水平因素ABC接種量/%發(fā)酵時(shí)間/h發(fā)酵溫度/℃-10512330124351153637

1.2.4 發(fā)酵青魚肉香腸理化品質(zhì)的分析

確定最優(yōu)的青魚肉香腸發(fā)酵工藝后，通過發(fā)酵與未發(fā)酵青魚肉香腸理化品質(zhì)的對比分析，以評價(jià)發(fā)酵對青魚肉香腸理化品質(zhì)的影響。分別采用國家標(biāo)準(zhǔn)測定方法GB/T5009.44-2003中的微量擴(kuò)散法測定TVB-N值，甲醛滴定法[4]測定AAN含量，質(zhì)構(gòu)剖面分析方法(TPA)[5]測定質(zhì)構(gòu)，Vasavada方法測定TBA值。

2 結(jié)果與分析

2.1 青魚肉發(fā)酵香腸發(fā)酵工藝的優(yōu)化

2.1.1 發(fā)酵劑接種量對青魚肉發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

由圖1可見，當(dāng)接種量<1%時(shí)，發(fā)酵魚肉香腸的感官評分隨著接種量的增加而增加，當(dāng)接種量≥1%時(shí)，則相反。接種一定的發(fā)酵劑后，各種菌種能夠協(xié)調(diào)生長，達(dá)到最適宜的含菌量，并分解蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)利于人體消化吸收，同時(shí)發(fā)生物化反應(yīng)形成風(fēng)味物質(zhì)；而接種過量的發(fā)酵劑后，各種菌生長過于旺盛，同時(shí)個(gè)別菌種產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物抑制其他菌種的生長，發(fā)生競爭、拮抗現(xiàn)象，影響發(fā)酵進(jìn)行[6]，導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)味不純，或者產(chǎn)生異味。

圖1 發(fā)酵劑接種量對青魚肉發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響Fig.1 Effects of ferment inoculum on the quality of fermented herring sausage

2.1.2 發(fā)酵時(shí)間對青魚肉發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

由圖2可見，發(fā)酵時(shí)間在24 h以內(nèi)，發(fā)酵魚肉香腸的感官評分隨著發(fā)酵時(shí)間的增加而增加，發(fā)酵時(shí)間太短發(fā)酵菌種生長太少，發(fā)酵作用不明顯產(chǎn)品風(fēng)味不足，但發(fā)酵時(shí)間超過24 h以后，產(chǎn)品的感官評分開始下降。由于發(fā)酵時(shí)間過長，乳酸菌大量繁殖，pH值降低改變原來的微生物生長環(huán)境，抑制球菌和酵母菌的生長和存在，不僅使產(chǎn)品酸味變重，產(chǎn)品色澤和氣味也產(chǎn)生不利的變化[7]。

圖2 發(fā)酵時(shí)間對青魚肉發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響Fig.2 Effects of fermentation time on the quality of fermented herring sausage

2.1.3 發(fā)酵溫度對青魚肉發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

由圖3可見，發(fā)酵魚肉香腸的感官評分隨發(fā)酵溫度的升高而增加。一般乳酸菌適宜生長溫度在37 ℃左右、球菌的適宜生長溫度在35 ℃左右、酵母的適宜生長溫度在30 ℃左右。開始是酵母菌繁殖增長，賦予產(chǎn)品色澤和風(fēng)味，隨后球菌也大量繁殖，并分泌蛋白酶、脂肪酶等，與酵母菌聯(lián)合作用為產(chǎn)品增香添色，當(dāng)溫度到達(dá)近35 ℃時(shí)，乳酸菌大量繁殖，分解糖類產(chǎn)生乳酸，與其他成分作用形成風(fēng)味，同時(shí)低酸環(huán)境抑制其他菌的生長繁殖[8]。溫度超過40 ℃時(shí)，發(fā)酵菌種不能耐受，導(dǎo)致菌落死亡，發(fā)酵作用降低。

圖3 發(fā)酵溫度對青魚肉發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響Fig.3 Effects of fermentation temperature on the quality of herring fish sausage

2.1.4 響應(yīng)面方法優(yōu)化發(fā)酵魚肉香腸工藝的試驗(yàn)研究

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確定各因素的水平(表2)，結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)值

Table 3 Experimental design and the response of response surface

試驗(yàn)號A發(fā)酵劑接種量B發(fā)酵時(shí)間C發(fā)酵溫度感官評分10-1-1792-11078301-1854-101765000936-10-1787101778011849-1-1073101-108011000901210-1731311072140-1185150009216000911700092

利用 Design-Expert8.0.5軟件對響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析。對回歸模型進(jìn)行方差分析，其回歸模型的P<0.000 1，回歸診斷顯示失擬項(xiàng)P值為0.148 9，其值大于0.05不顯著，而證明回歸模型顯著(表4)；軟件顯示模型多元相關(guān)系數(shù)R2為0.953 4，其值大于0.95證明所得回歸模型擬合度較優(yōu)；回歸方程系數(shù)顯著性檢驗(yàn)分析結(jié)果顯示，A和B兩因素交互作用P=0.004 5<0.05，對發(fā)酵魚肉香腸的感官評分影響顯著(表5)。綜上所述，此多元回歸模型可被應(yīng)用于發(fā)酵魚肉香腸感官評分的響應(yīng)值預(yù)測。

表4 回歸模型方差分析

表5 響應(yīng)面試驗(yàn)回歸方程系數(shù)顯著性檢驗(yàn)

Table 5 Response surface regression coefficients significant test

變異來源方差和自由度均方差F值Prob>F顯著性模型83761993073733<00001?A113111304505233?B050105002006678-C613161324601610-AB422514225169500045?AC900190036100992-BC12251122549100622-

由圖4可見，在不同的含鹽量條件下，能夠達(dá)到最佳感官評分的加水量有所不同；在發(fā)酵劑接種量<0.99%、發(fā)酵時(shí)間<24.15 h時(shí)，發(fā)酵魚肉香腸的感官評分隨發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間的增加而增加；由圖4響應(yīng)面所示的最高點(diǎn)可見，當(dāng)發(fā)酵劑接種量達(dá)到0.99%、發(fā)酵時(shí)間達(dá)到24.15 h時(shí)，發(fā)酵魚肉香腸的感官評分達(dá)到最佳；當(dāng)發(fā)酵劑接種量超過0.99%、發(fā)酵時(shí)間超過24.15 h時(shí)，發(fā)酵魚肉香腸的感官評分達(dá)到隨發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間的增加而減少。

圖4 發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間對發(fā)酵魚肉香腸的感官評分影響的響應(yīng)面圖Fig.4 Response surface plot of the combined effects of ferment inoculum and fermention time on the sensory score of fermented fish sausages

2.2 發(fā)酵青魚肉香腸產(chǎn)品理化品質(zhì)的分析

發(fā)酵和未發(fā)酵青魚肉香腸的理化品質(zhì)測定結(jié)果見表6。經(jīng)發(fā)酵后青魚肉香腸與未經(jīng)發(fā)酵的魚肉香腸相比，AAN含量則分別由0.35%提高到0.63%，TVB-N值和TBA含量分別由16.44 mg/100 g 和1.12 mg/100 g降低到3.85 mg/100 g和0.442 mg/100 g，凝膠強(qiáng)度、咀嚼性、硬度和彈性分別由895.71 g·cm、889.766 4、1 162、0.904 3提高到965.26 g·cm、1 878.803 8、2 371、0.911 7。

表6 發(fā)酵與未發(fā)酵青魚肉香腸理化品質(zhì)的對比分析

Table 6 Comparative analysis physical and chemical quality of fermentation and unfermented herring sausage

理化指標(biāo)發(fā)酵青魚肉香腸未發(fā)酵青魚肉香腸揮發(fā)性鹽基氮TVB?N含量/mg·(100g)-1385±01401644±0138氨基酸態(tài)氮AAN含量/%063±0016035±0012凝膠強(qiáng)度/g·cm96526±42389571±375Chewiness咀嚼性18788038±10758897664±963Hardness硬度2371±13871162±1257Springiness彈性09117±001309043±0011硫代巴比妥酸TBA含量/mg·(100g)-10442±0012112±0015

3 結(jié) 論

本文采用單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對發(fā)酵青魚肉香腸的發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究，得到發(fā)酵青魚肉香腸的發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵劑接種量1%、發(fā)酵時(shí)間24 h、發(fā)酵溫度35 ℃。

本文主要對發(fā)酵和未發(fā)酵青魚肉香腸的TVB-N含量、氨基酸態(tài)氮(AAN)含量、質(zhì)構(gòu)、TBA值等指標(biāo)的差異變化作了簡要的測定。經(jīng)檢測分析后，表明發(fā)酵青魚肉香腸的指標(biāo)明顯優(yōu)于對照組未發(fā)酵青魚肉香腸，通過混合菌種聯(lián)合發(fā)酵能夠促進(jìn)乳酸菌的生長，使其具有較好的酸性環(huán)境，促進(jìn)產(chǎn)酸并抑制腐敗，降低了TVB-N的含量從而降低了腐敗程度，增加了AAN的含量改善了風(fēng)味，促進(jìn)蛋白的變性初分解使其質(zhì)構(gòu)明顯增加，使青魚肉香腸的各項(xiàng)指標(biāo)均在標(biāo)準(zhǔn)限定內(nèi)。

這種新型青魚發(fā)酵香腸產(chǎn)品的開發(fā)，使魚肉的附加值得到提高，并使我國水產(chǎn)品的種類得到豐富，使水制品加工行業(yè)的水平得到促進(jìn)深入，拓展了淡水漁業(yè)的發(fā)展。

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Fermenting technology in herring fermented sausage

CHI Ming-Xu1,2, LI Chun-Yang2, WANG Fan2, HAN De-Quan1,*

(1. University Key Laboratory of Microbiology, College of Life Science, Heilongjiang University, Harbin 150080, China; 2. Institute of Food Science and Technology, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China)

The fermentation process optimization is determined by single factor and response surface test. The optimal parameters of fermented fish sausage processing technology were ferment inoculum of 1%, fermentation time of 24h and fermentation temperature of 35℃. After the production process is confirmed; the comparison is studied for the vary of fish sausage by physical and chemical characteristics. The result show that, mixed bacteria fermented sausages can reduce TBA and the content of TVB-N, promote acid production and curb corruption, increase AAN content and gel strength.

Herring; fermentation technology; fermented sausages

10.13524/j.2095-008x.2015.01.014

2014-05-19

http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1566.T.20150119.1617.002.html

校企合作項(xiàng)目(2012年)

遲明旭(1989-)，女，黑龍江伊春人，碩士研究生，研究方向：食品微生物，E-mail: chimingxu1989@163.com；*通訊作者：韓德權(quán)(1960-)，男，黑龍江綏化人，教授，碩士，研究方向：生物制藥、保健食品材料，E-mail: handequan2003@163.com。

TS201.3

A

2095-008X(2015)01-0069-05