響應(yīng)面優(yōu)化蝦醬脫腥方法的研究

苑 寧，王 鑫，賈麗娜，王 甜，許涵聰

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院，河北滄州 061100）

響應(yīng)面優(yōu)化蝦醬脫腥方法的研究

苑 寧，王 鑫，賈麗娜，王 甜，許涵聰

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院，河北滄州 061100）

以新鮮蝦為原料自制蝦醬，用生物法對(duì)蝦醬進(jìn)行脫腥處理，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)研究不同酵母配比、接種量及脫腥時(shí)間對(duì)脫腥效果的影響。結(jié)果表明，酵母菌脫腥的最佳工藝為啤酒酵母與甜酒曲配比1∶3，接種量3.2%，脫腥時(shí)間2.5 h，驗(yàn)證試驗(yàn)得到脫腥效果的評(píng)分為9.5分。采用此方法可以得到無(wú)腥味、具有發(fā)酵成熟的滋味和香味的蝦醬，產(chǎn)品呈紫紅色，黏稠、幼滑、質(zhì)地均勻，檢測(cè)氨基態(tài)氮含量為0.57 g/100 g。

蝦醬；脫腥；酵母菌

蝦醬是我國(guó)、韓國(guó)及東南亞沿海地區(qū)常用的調(diào)味料之一，富含蛋白質(zhì)，約為28.7%，且為完全蛋白質(zhì)；氨基酸種類(lèi)齊全，比例均衡，且吸收率高。蝦醬是一種低脂高蛋白食品，同時(shí)含有抗氧化、降血壓等多種功能活性成分，符合人體營(yíng)養(yǎng)需求。環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)海洋資源和漁業(yè)資源豐富，小型經(jīng)濟(jì)蝦類(lèi)個(gè)體小、加工難，以此為原料生產(chǎn)蝦醬不僅可充分利用資源，并且能夠改變我國(guó)居民動(dòng)物蛋白來(lái)源缺乏的現(xiàn)狀，同時(shí)能創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步[1]。

目前，脫腥技術(shù)主要應(yīng)用于魚(yú)制品的生產(chǎn)中，主要方法有微膠囊法、酸堿鹽法、吸附法[2]、掩蔽法、抗氧化法、萃取法、微生物發(fā)酵法、環(huán)糊精包埋法、酶法脫腥、真空脫腥法、熱處理脫腥、超濾脫腥等技術(shù)[3]，對(duì)腥味的去除效果顯著，然而其應(yīng)用范圍有一定局限性。而蝦類(lèi)制品的脫腥技術(shù)目前研究有限，因此試驗(yàn)主要研究蝦醬脫腥的方法，采用微生物進(jìn)行處理，以期改善產(chǎn)品品質(zhì)。

1 材料和方法

1.1 材料

新鮮蝦，購(gòu)于黃驊海鮮城；木瓜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶，天津市諾奧科技發(fā)展有限公司提供；甲醛（AR），0.05 mol/L的NaOH、木糖葡萄球菌，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所菌種保藏中心提供；乳酸菌，北京川秀國(guó)際貿(mào)易有限公司提供；啤酒活性干酵母、安琪甜酒曲、葡萄酒酵母、安琪高活性干酵母，均由安琪酵母股份有限公司提供。所用設(shè)備有組織搗碎機(jī)、磁力攪拌器、恒溫水浴鍋等。

1.2 方法

1.2.1 蝦醬的制備

將新鮮蝦洗凈，用組織搗碎機(jī)打漿，然后加入蛋白酶，在水浴鍋中酶解一定時(shí)間，期間每30 min攪拌1次。第1階段酶解發(fā)酵結(jié)束后加10%的鹽，接種木糖葡萄球菌和乳酸菌；進(jìn)行第2階段生物發(fā)酵，低鹽蝦醬生產(chǎn)完后接種酵母菌進(jìn)行生物法脫腥。在第1階段所制得的蝦醬中加鹽10%，然后把乳酸菌等微生物混合加入到酶解后的蝦醬中，通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)生更多風(fēng)味物質(zhì)。

1.2.2 蝦醬脫腥方法的選擇及優(yōu)化

試驗(yàn)采用生物法進(jìn)行脫腥。首先用1%啤酒酵母，1%葡萄酒酵母，1%安琪酵母和2%甜酒曲進(jìn)行脫腥，通過(guò)表1中脫腥效果感官評(píng)分選出最佳脫腥菌種，再通過(guò)單因素試驗(yàn)測(cè)出菌種配比、接種量及脫腥時(shí)間的最佳水平，然后用Design Expert 8.0.6.1響應(yīng)面法優(yōu)化各因素，得到最佳脫腥條件。

蝦醬脫腥效果的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 蝦醬脫腥效果的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3 氨基酸態(tài)氮（FAN）的檢測(cè)[4]

FAN值檢測(cè)采用甲醛滴定法，用100 g樣品中所含的FAN值（即g/100 g）表示。①準(zhǔn)確稱(chēng)取5 g樣品，將其放在50 mL燒杯中稀釋?zhuān)瑢⑾♂屢簩?dǎo)入100 mL容量瓶中，然后加水定容，上下顛倒使其混合均勻；②吸取20.0 mL，移至250 mL燒杯中，加水60 mL，打開(kāi)磁力攪拌器；③用0.05 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，使溶液呈堿性，當(dāng)pH值為8.2時(shí)，加入10 mL甲醛溶液，混勻；④用相同濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.05 mL/L）繼續(xù)滴定，直至pH值為9.2時(shí)停止；⑤記錄樣品pH值從8.2到9.2消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.05 mol/L） 的毫升數(shù)V1；⑥量取80 mL水，放在燒杯中，用相同的堿液、相同的方法調(diào)節(jié)pH值至8.2；⑦加入甲醛溶液10.0 mL，用標(biāo)液（0.05 mol/L NaOH）滴定溶液至pH值到9.2；⑧記錄空白試驗(yàn)pH值從8.2到9.2所消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積V2。

式中：V1——樣品pH值從8.2到9.2消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積；

V2——空白試驗(yàn)pH值從8.2到9.2所消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積；

C——NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 菌種篩選

在蝦醬中分別加入1%啤酒酵母、1%葡萄酒酵母、1%安琪酵母、2%甜酒曲，于35℃條件下水浴2 h，進(jìn)行感官評(píng)定。

不同酵母種類(lèi)對(duì)蝦醬脫腥效果的感官評(píng)分見(jiàn)圖1。

圖1 不同酵母種類(lèi)對(duì)蝦醬脫腥效果的感官評(píng)分

由圖1可知，加入啤酒酵母和甜酒曲的蝦醬產(chǎn)品品質(zhì)有明顯的改變，脫腥效果評(píng)分較高，因此該試驗(yàn)選擇啤酒酵母和甜酒曲脫腥，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)脫腥條件的優(yōu)化。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

酵母菌不同配比對(duì)蝦醬脫腥效果的影響見(jiàn)圖2，接種量對(duì)蝦醬脫腥效果的影響見(jiàn)圖3，脫腥時(shí)間對(duì)蝦醬脫腥效果的影響見(jiàn)圖4。

圖2 酵母菌不同配比對(duì)蝦醬脫腥效果的影響

圖3 接種量對(duì)蝦醬脫腥效果的影響

圖4 脫腥時(shí)間對(duì)蝦醬脫腥效果的影響

由圖2～圖4可知，單因素試驗(yàn)的最佳脫腥條件為啤酒酵母與甜酒曲配比1∶2，接種量3%，脫腥時(shí)間2.0 h。

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

以上述單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)啤酒酵母與甜酒曲配比、接種量、脫腥時(shí)間進(jìn)行L9（43）的試驗(yàn)，并以脫腥效果評(píng)分作為響應(yīng)值，來(lái)評(píng)價(jià)各因素及交互作用對(duì)響應(yīng)值的影響。用Design Expert 8.0.6.1軟件進(jìn)行優(yōu)化分析。

響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)見(jiàn)表2，脫腥工藝響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表3，回歸方差分析見(jiàn)表4。

表2 響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)

表3 脫腥工藝響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果

表4 回歸方差分析

回歸方程為：

脫腥效果評(píng)分=9.51+0.11A+0.17B-0.063C+ 0.045AB+0.075AC-0.3A2-0.62B2-0.54C2.

由表4可知，該模型回歸極顯著（p＜0.000 1）；失擬項(xiàng)0.063 8，不顯著，說(shuō)明該模型與實(shí)際擬合很好，可以用于預(yù)測(cè)酵母對(duì)蝦醬脫腥的工藝條件。方差結(jié)果還表明，一次項(xiàng)A，B，二次項(xiàng)A2，B2，C2對(duì)響應(yīng)值的影響極顯著；一次項(xiàng)C，交互項(xiàng)AB，AC對(duì)響應(yīng)值的影響顯著。

各交互作用對(duì)脫腥效果感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖5。

圖5 各交互作用對(duì)脫腥效果感官評(píng)分的影響

經(jīng)試驗(yàn)分析得到的最佳脫腥條件為啤酒酵母與甜酒曲配比1∶2.8，接種量3.17%，脫腥時(shí)間2.51 h，預(yù)測(cè)結(jié)果為9.35分。根據(jù)實(shí)際可操作性，設(shè)定脫腥條件為啤酒酵母與甜酒曲配比1∶3，接種量3.2%，脫腥時(shí)間2.5 h，驗(yàn)證試驗(yàn)得到脫腥效果感官評(píng)分為9.5分。

2.4 脫腥蝦醬FAN值檢測(cè)結(jié)果

用甲醛滴定法檢測(cè)脫腥蝦醬的氨基態(tài)氮含量，結(jié)果為0.57 g/100 g；與徐軍[5]用木瓜蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶制得的蝦醬FAN值接近。

3 結(jié)論與討論

水產(chǎn)品除了自身的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外，還有許多功能特性和藥用特性，但是將水產(chǎn)品做成藥品或其他功能食品時(shí)，存在強(qiáng)烈的腥味使消費(fèi)者難以接受，其應(yīng)用價(jià)值受到很大限制[6]。蝦醬的腥味成分主要是三甲胺、二甲胺等物質(zhì)，試驗(yàn)通過(guò)酵母菌對(duì)其進(jìn)行脫腥處理的效果明顯，但是其作用機(jī)理還不很明確。付湘晉等人在研究鰱魚(yú)蛋白脫腥時(shí)也使用了酵母發(fā)酵法，比較了魚(yú)蛋白在脫腥前后的GC-MS結(jié)果，發(fā)現(xiàn)脫腥后蛋白中醛的含量和種類(lèi)都減少了，而且酸類(lèi)物質(zhì)增加，推斷酵母脫腥的作用機(jī)理可能是因?yàn)樾任段镔|(zhì)中有部分成分為醛類(lèi)，通過(guò)酵母中醇脫氫酶和醛脫氫酶的作用發(fā)生了轉(zhuǎn)化，生成醇類(lèi)和酸類(lèi)，生成的這些物質(zhì)已不具有腥味。蝦醬經(jīng)過(guò)酵母脫腥時(shí)也有可能會(huì)發(fā)生這些反應(yīng)使腥味去除，同時(shí)還有可能是酵母本身的結(jié)構(gòu)將腥味物質(zhì)吸附或聚集，脫腥過(guò)程中會(huì)有一些風(fēng)味物質(zhì)或其他中間產(chǎn)物產(chǎn)生，能起到掩蔽腥味的作用。

[1]綦翠華，王元秀，張偉，等.酶法制備蝦醬工藝條件的研究 [J].食品科技，2007（4）：108-111.

[2]Kyley E，Ozogulf，Durmus M，et al.The impact of applying natural clinoptilolite（zeolite） on the chemical,sensory and microbiological changes of vacuum packed sardine fillets[J].International Journal of Food Science and Technology，2012，47（9）：1 977-1 985.

[3]呂娜娜，耿敬章.水產(chǎn)品脫腥技術(shù)研究進(jìn)展 [J].江西飼料，2015（1）：23-26，29.

[4]麻菲菲.氨基酸態(tài)氮檢測(cè)的完善 [J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察，2013（9）：256.

[5]徐軍.響應(yīng)面優(yōu)化復(fù)合酶酶解制備南極磷蝦醬工藝研究 [J].中國(guó)調(diào)味品，2015（4）：24-28，41.

[6]何芳.帶魚(yú)魚(yú)肉重組制品工藝優(yōu)化及其品質(zhì)研究 [D].杭州：浙江工商大學(xué)，2012.◇

Study on Deodorization Technology of Shrimp Paste by the Response Surface Method

YUNA Ning，WANG Xin，JIA Li'na，WANG Tian，XU Hancong

（College of Science&Technology，Agricultural University of Hebei，Cangzhou，Hebei 061100，China）

This experiment studies deodorization technology of shrimp paste by biological method.Factor tests and response surface experiment are did about the ratio of different yeast，inoculation amount and time effect.Results show that the optimum technological trends is yeast for beer yeast and rice leaven ratio of 1∶3，inoculation amount 3.2%and the time 2.5 h，the score of deodorization effect is 9.5.And then，a fermented shrimp paste is gained，it has mature flavor and fragrance with amaranth，thick，smooth，uniform texture，and the amino-N is 0.57 g/100 g.

shrimp paste；deodorization；yeast

TS254.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.003

1671-9646（2017）01a-0011-03

2016-11-03

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)師生協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目（BHXT0507）；河北農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃（20162308，20162309）。

苑 寧（1986— ），女，碩士，助教，研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量與安全檢測(cè)。