發(fā)酵溫度對(duì)克氏原螯蝦蝦醬品質(zhì)變化影響研究

李興華，黃韜睿，李想

(四川旅游學(xué)院，成都 610100)

克氏原螯蝦也稱小龍蝦，是淡水經(jīng)濟(jì)類蝦，目前在我國(guó)廣泛養(yǎng)殖，年產(chǎn)量巨大，備受消費(fèi)者喜歡，被開發(fā)成各種餐飲產(chǎn)品[1]。為了提升其經(jīng)濟(jì)附加值，近年來其被開發(fā)成蝦醬，克氏原螯蝦蝦醬含有大量不飽和脂肪酸和多種必需氨基酸，風(fēng)味獨(dú)特。蝦醬發(fā)酵對(duì)溫度要求較高，不同的發(fā)酵溫度不僅影響其發(fā)酵速度，還影響其風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生以及食用安全性[2]。因此，分析其發(fā)酵過程中相關(guān)指標(biāo)的變化情況，便于更準(zhǔn)確地選擇蝦醬發(fā)酵溫度和工藝配方等。

基于此，本研究通過正交試驗(yàn)優(yōu)化克氏原螯蝦蝦醬的最佳配方，在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上，分析在不同溫度條件下，克氏原螯蝦蝦醬發(fā)酵過程中水分含量、水分活度、菌落總數(shù)、pH值、氨基酸態(tài)氮(FAN)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、組胺等理化指標(biāo)的變化規(guī)律，為克氏原螯蝦蝦醬制品的生產(chǎn)工藝優(yōu)化和產(chǎn)品安全生產(chǎn)提供了理論支撐及科學(xué)依據(jù)[3]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

克氏原螯蝦：購(gòu)于成都市龍泉驛區(qū)水產(chǎn)品市場(chǎng)；食鹽：中鹽成都市鹽業(yè)有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂：青島海博生物科技公司；其他試劑：均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.1.2 設(shè)備

KB26微波烘干箱 上海博奧微波能設(shè)備有限公司; WFJ-15超微粉碎機(jī) 江陰市富中機(jī)械有限公司；VM0198破壁料理機(jī) Vita-Mix Corporation；YTH-080恒溫保溫箱 東莞市元耀電子科技有限公司；GL2201-1SCN電子天平 上海雙旭電子有限公司；PV顯微分光光度計(jì) 北京美嘉圖科技有限公司；A330333臺(tái)式酸度計(jì)、DZX320生化培養(yǎng)箱 上海艾測(cè)電子科技有限公司；HD-3A水分活度儀 上海精密儀器儀表有限公司；其他烹飪加工器皿 均由四川旅游學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 克氏原螯蝦蝦醬制備工藝

1.2.1.1 工藝流程

預(yù)處理→活化→酶解→發(fā)酵→殺菌包裝[4]。

1.2.1.2 制備要點(diǎn)

預(yù)處理：將克氏原螯蝦去頭、尾及外殼，取蝦肉，漂洗干凈，微波干燥，超微粉碎成蝦粉，過150目篩。

活化：將乳酸菌溶解于3%葡萄糖溶液中，在28 ℃溫度下活化4 h。

酶解：在蝦粉中添加水，放入多功能料理機(jī)中攪拌10 min，加入食鹽，酶解溫度為50 ℃，酶解3 h。

發(fā)酵：將活化后的乳酸菌加入酶解后的溶液中，放入培養(yǎng)箱中，發(fā)酵10天。

殺菌：對(duì)發(fā)酵完畢的克氏原螯蝦蝦醬進(jìn)行巴氏滅菌。

1.2.2 克氏原螯蝦蝦醬配方優(yōu)化設(shè)計(jì)

影響克氏原螯蝦蝦醬發(fā)酵除溫度外，蝦粉、水、乳酸菌、葡萄糖溶液、食鹽直接影響其成品品質(zhì)[5]。本實(shí)驗(yàn)通過預(yù)制試驗(yàn)確定了主要工藝參數(shù)，通過正交試驗(yàn)確定了最佳配方，具體見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素表Table 1 Factors and levels table of orthogonal experiment g

1.2.3 克氏原螯蝦蝦醬發(fā)酵條件

將樣品置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)在不同溫度環(huán)境下發(fā)酵，每隔2天取樣1次，共測(cè)10天，具體發(fā)酵條件見表2[6]。

表2 克氏原螯蝦蝦醬發(fā)酵條件Table 2 Fermentation conditions of Procambarus clarkii paste

1.2.4 水分含量及水分活度的測(cè)定

水分含量根據(jù)GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》中的直接干燥法進(jìn)行測(cè)定；水分活度根據(jù)GB 5009.238—2016 《食品水分活度的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[7]。

1.2.5 微生物的測(cè)定

菌落總數(shù)根據(jù)GB 4789.2—2016《菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[8]。

1.2.6 pH值的測(cè)定

根據(jù)GB 5009.237—2016《食品pH值的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[9]。

1.2.7 氨基酸態(tài)氮的測(cè)定

根據(jù)GB 5009.235—2016《食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[10]。

1.2.8 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測(cè)定

根據(jù)GB 5009.44—2016《食品中氯化物的測(cè)定》，采用蒸餾滴定法測(cè)定[11]。

1.2.9 感官鑒定

感官評(píng)價(jià)選取具有食品背景的專業(yè)人員組成，鑒定前根據(jù)蝦醬成品特點(diǎn)進(jìn)行培訓(xùn)，采用盲評(píng)，取平均分，具體見表3。

表3 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Sensory scoring criteria

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組別試驗(yàn)重復(fù)3次，并采用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和均值差異性分析，P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 克氏原螯蝦蝦醬配方優(yōu)化

本實(shí)驗(yàn)通過預(yù)制試驗(yàn)確定了克氏原螯蝦蝦醬的主要工藝參數(shù)，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化最佳配方，采用感官評(píng)分評(píng)價(jià)其品質(zhì)，具體正交試驗(yàn)結(jié)果見表4，方差分析見表5。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析表Table 4 Results analysis table of orthogonal test

表5 方差分析表Table 5 Variance analysis table

注：“**”表示極顯著，P<0.01；“*”表示顯著，P<0.05。

通過正交試驗(yàn)分析, RC>RE>RA>RD>RB,即乳酸菌的添加量對(duì)克氏原螯蝦蝦醬品質(zhì)影響最大，其次為食鹽、蝦粉、葡萄糖溶液、水。根據(jù)方差分析結(jié)果，蝦粉添加量、乳酸菌添加量、食鹽添加量對(duì)評(píng)分影響極顯著，水添加量、葡萄糖溶液添加量對(duì)評(píng)分影響顯著?；诖耍?dāng)其他工藝條件恒定時(shí)，其最佳配方為A2B1C3D1E3，即蝦粉添加量為800 g，水添加量為1500 g，乳酸菌添加量為120 g，葡萄糖添加量為100 g，食鹽添加量為150 g，該配方條件下，制作的克氏原螯蝦蝦醬品質(zhì)最佳。

2.2 不同發(fā)酵溫度對(duì)蝦醬水分含量及水分活度變化影響

圖1 不同發(fā)酵溫度對(duì)蝦醬水分含量變化影響Fig.1 Effects of different fermentation temperatures on water content of Procambarus clarkii paste

圖2 不同發(fā)酵溫度對(duì)蝦醬水分活度變化影響Fig.2 Effects of different fermentation temperatures on water activity of Procambarus clarkii paste

克氏原螯蝦蝦醬在發(fā)酵過程中，受發(fā)酵溫度、鹽添加量等影響，其水分含量及水分活度會(huì)有一定差異，水分含量及水分活度直接影響成品的感官性狀和微生物繁殖。由圖1和圖2可知，在相同工藝條件下，原料與水的比例一致，隨著發(fā)酵溫度增加，水分含量和水分活度發(fā)酵溫度高的組別明顯高于發(fā)酵溫度低的組別；隨著發(fā)酵時(shí)間增加，整體呈下降趨勢(shì)。說明發(fā)酵溫度與時(shí)間對(duì)蝦醬水分含量及水分活度有一定影響。

2.3 不同發(fā)酵溫度對(duì)蝦醬菌落總數(shù)變化影響

圖3 不同發(fā)酵溫度對(duì)菌落總數(shù)的變化影響Fig.3 Effects of different fermentation temperatures on the total number of colonies

微生物在克氏原螯蝦蝦醬發(fā)酵過程中對(duì)其風(fēng)味形成非常重要，影響其發(fā)酵進(jìn)程和風(fēng)味種類，但是同時(shí)也是其腐敗變質(zhì)的主要原因。由圖3可知，不同發(fā)酵溫度的組別差異不大，在0～6天，整體呈上升趨勢(shì)；6～10天，菌落總數(shù)保持相對(duì)穩(wěn)定，發(fā)酵溫度高，菌落總數(shù)相對(duì)較高。

2.4 不同發(fā)酵溫度對(duì)蝦醬pH值變化影響

圖4 不同發(fā)酵溫度對(duì)pH值的變化影響Fig.4 Effects of different fermentation temperatures on pH values

克氏原螯蝦蝦醬在發(fā)酵過程中，糖類被微生物分解，產(chǎn)生乳酸菌等有機(jī)酸，導(dǎo)致pH值下降，降解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性含氮物質(zhì)使pH值上升[12]。由圖4可知，克氏原螯蝦蝦醬在發(fā)酵過程中pH值整體呈上升趨勢(shì)，說明其降解蛋白質(zhì)效果較好，形成多種呈味物質(zhì)，對(duì)糖類分解相對(duì)較弱，組別3在2～4天時(shí)呈下降趨勢(shì)，證明發(fā)酵溫度促進(jìn)糖類分解，產(chǎn)生有機(jī)酸使pH值下降。

2.5 不同發(fā)酵溫度對(duì)蝦醬氨基酸態(tài)氮變化影響

圖5 不同發(fā)酵溫度對(duì)氨基酸態(tài)氮的變化影響Fig.5 Effects of different fermentation temperatures on the variation of amino acid nitrogen

克氏原螯蝦蝦醬內(nèi)氨基酸態(tài)氮含量越高，其鮮味越好，發(fā)酵程度高。由圖5可知，整體氨基酸態(tài)氮含量組別1<組別2<組別3<組別4，組別4含量最高，說明在30 ℃時(shí)發(fā)酵效果最好。組別5<組別4，說明發(fā)酵溫度較高反而影響發(fā)酵質(zhì)量。

2.6 不同發(fā)酵溫度對(duì)蝦醬揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)變化影響

圖6 不同發(fā)酵溫度對(duì)揮發(fā)性鹽基氮的變化影響Fig.6 Effects of different fermentation temperatures on the variation of volatile basic nitrogen

揮發(fā)性鹽基氮在水產(chǎn)品發(fā)酵過程中受腐敗微生物與酶的影響，將蛋白質(zhì)、肽等含氮化合物分解為氨、三甲胺等，是評(píng)價(jià)水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的重要指標(biāo)[13]。由圖6可知，發(fā)酵的0～4天，克氏原螯蝦蝦醬揮發(fā)性鹽基氮增長(zhǎng)較快，4～10天趨于平穩(wěn)，說明其發(fā)酵過程中的優(yōu)勢(shì)菌發(fā)揮作用及腐敗微生物的生長(zhǎng)，抑制其腐敗變質(zhì)。溫度越高，對(duì)揮發(fā)性鹽基氮的抑制效果越差，這與溫度促進(jìn)腐敗微生物與酶活性有關(guān)，溫度越高其活性越好，對(duì)含氮化合物的分解速度越快。后期優(yōu)勢(shì)菌快速繁殖，才對(duì)其起到抑制作用。

3 結(jié)論

本研究通過正交試驗(yàn)優(yōu)化克氏原螯蝦蝦醬配方，最終確定了最佳配方：蝦粉添加量為800 g，水添加量為1500 g，乳酸菌添加量為120 g，葡萄糖添加量為100 g，食鹽添加量為150 g。在此基礎(chǔ)上，分析發(fā)酵溫度變化對(duì)克氏原螯蝦蝦醬在發(fā)酵過程中水分含量、水分活度、菌落總數(shù)、pH值、氨基酸態(tài)氮、揮發(fā)性鹽基氮等指標(biāo)的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵溫度對(duì)蝦醬品質(zhì)影響較大，隨著發(fā)酵溫度增加，水分含量、水分活度、菌落總數(shù)、pH值整體呈上升趨勢(shì)，氨基酸態(tài)氮、揮發(fā)性鹽基氮含量在30 ℃時(shí)最佳。綜合各項(xiàng)指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)，發(fā)酵溫度在30 ℃時(shí)蝦醬風(fēng)味形成最豐富，含水量和水分活度適中，整體效果最佳。本研究不僅為克氏原螯蝦蝦醬的生產(chǎn)提供了理論依據(jù)，也為傳統(tǒng)水產(chǎn)發(fā)酵制品的品質(zhì)把控提供了借鑒。