青鱼肉发酵香肠发酵工艺的优化研究

迟明旭，李春阳，王 帆，韩德权

青鱼肉发酵香肠发酵工艺的优化研究

迟明旭1,2，李春阳2，王 帆2，韩德权1,*

(1. 黑龙江大学 生命科学学院 微生物黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨 150080；2. 江苏省农业科学院 农产品加工研究所，南京 210014)

采用单因素实验和响应面实验对发酵青鱼肉香肠的发酵工艺进行了优化研究，得到发酵青鱼肉香肠的发酵工艺条件为：发酵剂接种量1%、发酵时间24 h、发酵温度35 ℃。对发酵青鱼肉香肠和未发酵青鱼肉香肠的理化品质等指标进行对比检测，结果表明:发酵青鱼肉香肠的理化品质明显优于对照组未发酵青鱼肉香肠，通过发酵可降低青鱼肉香肠TBA值及TVB-N含量，促进产酸并抑制腐败，增加AAN含量及凝胶强度。

青鱼；发酵工艺；发酵香肠

0 引 言

发酵鱼肠是我国传统的鱼肉加工制品，在我国南方地区有着广阔的消费市场。发酵可脱除鱼肉的腥异味并赋予其独特的风味[1-2]，普遍采用高盐传统发酵的方法，但由于传统发酵生产周期长，管理不规范，产品质量不稳定，甚至造成食品安全问题，给发酵水产品的生产和销售带来巨大的冲击[3]。

本研究利用混合联合发酵对青鱼肉发酵香肠的工艺进行优化，既可抑制有害微生物的生长，又可提高发酵效率，及时清除代谢产生的亚硝酸盐等物质，进而改良传统自然发酵的生产方法，开发出新型高营养的青鱼发酵香肠产品，是一种安全高效的新型水产品发酵方法。

1 材料与方法

1.1 主要原材料、菌种和仪器

1.1.1 材料

新鲜青鱼、盐、糖、料酒、玉米淀粉均购于南京孝陵卫菜市场，复合磷酸盐、大豆组织蛋白、天然肠衣、真空包装袋均于网上购买。

1.1.2 菌种

混合菌种发酵剂(乳酸杆菌B265：球菌C116：酵母菌Dh=1：2：2)，由本实验室自制。

1.1.3 仪器

AL104电子天平(梅特勒托利多仪器有限公司)、MP51001电子天平(上海恒平科学仪器有限公司)、TVP-300XP质构仪(美国 FTC 公司)、SYQ-DSX-280B型压力蒸汽灭菌锅(上海申安医疗器械厂)、HD-650超净工作台(苏州净化设备有限公司)、THZ-Q台式冷冻恒温振荡器(太仓市华美生化仪器厂)、HB20斩拌机(山东省诸城市华邦机械有限公司)、HPX-9162 MBE数显电热培养箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)、MG-5838绞肉机(广东东菱电器有限公司)、U50手动打卡机(石家庄陆宽机械制造有限公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵鱼肉香肠发酵工艺流程

取新鲜青鱼，去头骨、尾、鳞、内脏后取肉，高速匀浆机均浆后成鱼肉糜，向鱼肉糜中加入2%盐、20%水、0.3%复合磷酸盐、8%淀粉、2%白沙糖、5%大豆组织蛋白、1%葱姜料酒调味，斩拌机3 000 r/min充分斩拌15 min进行乳化，斩拌后作为待发酵鱼糜；无菌环境下，向斩拌后的待发酵鱼肉糜接种混合菌种发酵剂，混合均匀后灌入天然猪肠衣中，结扎成型，置于35 ℃恒温培养箱中发酵24 h，发酵完成后用真空包装袋(PA+PE)真空包装；香肠的中心温度为90 ℃煮制30 min，得成品鱼肉香肠。

1.2.2 感官评价

将发酵鱼肉香肠切成块状样品置于盘中，不同组别的发酵鱼肉香肠分别标注编号，由30人组成感官评价小组，小组成员由具有食品专业背景的、年龄在20～30岁的15名男士和15名女士组成，根据感官品评中描述试验指标制定适合发酵鱼肉香肠的一般指标(表1)，然后对不同编号的发酵鱼肉香肠产品进行比较准确的描述，并且给予合理的分数。分别对发酵鱼肉香肠的组织状态、外观、气味、色泽和口感性进行打分，满分为100分。

表1 发酵鱼肉香肠描述性感官试验一般指标描述及评分

1.2.3 青鱼肉发酵香肠发酵工艺的研究

采用单因素实验研究混合菌种发酵剂接种量、发酵时间和发酵温度对发酵鱼肉香肠感官的影响。在单因素实验的基础上，利用Design-Expert 8.0.5软件Box-Bennken试验模型进行3因素3水平响应面法试验设计，设计试验共17组，以发酵鱼肉香肠的感官评分为考察指标，确定最佳发酵工艺参数。试验设计因素和水平见表2。

表2 响应面法试验设计因素和水平

Table 2 Factors and levels of variable for response surface design

水平因素ABC接种量/%发酵时间/h发酵温度/℃-10512330124351153637

1.2.4 发酵青鱼肉香肠理化品质的分析

确定最优的青鱼肉香肠发酵工艺后，通过发酵与未发酵青鱼肉香肠理化品质的对比分析，以评价发酵对青鱼肉香肠理化品质的影响。分别采用国家标准测定方法GB/T5009.44-2003中的微量扩散法测定TVB-N值，甲醛滴定法[4]测定AAN含量，质构剖面分析方法(TPA)[5]测定质构，Vasavada方法测定TBA值。

2 结果与分析

2.1 青鱼肉发酵香肠发酵工艺的优化

2.1.1 发酵剂接种量对青鱼肉发酵香肠品质的影响

由图1可见，当接种量<1%时，发酵鱼肉香肠的感官评分随着接种量的增加而增加，当接种量≥1%时，则相反。接种一定的发酵剂后，各种菌种能够协调生长，达到最适宜的含菌量，并分解蛋白质、脂肪等营养物质利于人体消化吸收，同时发生物化反应形成风味物质；而接种过量的发酵剂后，各种菌生长过于旺盛，同时个别菌种产生的代谢产物抑制其他菌种的生长，发生竞争、拮抗现象，影响发酵进行[6]，导致产品风味不纯，或者产生异味。

图1 发酵剂接种量对青鱼肉发酵香肠品质的影响Fig.1 Effects of ferment inoculum on the quality of fermented herring sausage

2.1.2 发酵时间对青鱼肉发酵香肠品质的影响

由图2可见，发酵时间在24 h以内，发酵鱼肉香肠的感官评分随着发酵时间的增加而增加，发酵时间太短发酵菌种生长太少，发酵作用不明显产品风味不足，但发酵时间超过24 h以后，产品的感官评分开始下降。由于发酵时间过长，乳酸菌大量繁殖，pH值降低改变原来的微生物生长环境，抑制球菌和酵母菌的生长和存在，不仅使产品酸味变重，产品色泽和气味也产生不利的变化[7]。

图2 发酵时间对青鱼肉发酵香肠品质的影响Fig.2 Effects of fermentation time on the quality of fermented herring sausage

2.1.3 发酵温度对青鱼肉发酵香肠品质的影响

由图3可见，发酵鱼肉香肠的感官评分随发酵温度的升高而增加。一般乳酸菌适宜生长温度在37 ℃左右、球菌的适宜生长温度在35 ℃左右、酵母的适宜生长温度在30 ℃左右。开始是酵母菌繁殖增长，赋予产品色泽和风味，随后球菌也大量繁殖，并分泌蛋白酶、脂肪酶等，与酵母菌联合作用为产品增香添色，当温度到达近35 ℃时，乳酸菌大量繁殖，分解糖类产生乳酸，与其他成分作用形成风味，同时低酸环境抑制其他菌的生长繁殖[8]。温度超过40 ℃时，发酵菌种不能耐受，导致菌落死亡，发酵作用降低。

图3 发酵温度对青鱼肉发酵香肠品质的影响Fig.3 Effects of fermentation temperature on the quality of herring fish sausage

2.1.4 响应面方法优化发酵鱼肉香肠工艺的试验研究

根据单因素试验结果确定各因素的水平(表2)，结果见表3。

表3 响应面试验设计和响应值

Table 3 Experimental design and the response of response surface

试验号A发酵剂接种量B发酵时间C发酵温度感官评分10-1-1792-11078301-1854-101765000936-10-1787101778011849-1-1073101-108011000901210-1731311072140-1185150009216000911700092

利用 Design-Expert8.0.5软件对响应面试验设计结果进行分析。对回归模型进行方差分析，其回归模型的P<0.000 1，回归诊断显示失拟项P值为0.148 9，其值大于0.05不显著，而证明回归模型显著(表4)；软件显示模型多元相关系数R2为0.953 4，其值大于0.95证明所得回归模型拟合度较优；回归方程系数显著性检验分析结果显示，A和B两因素交互作用P=0.004 5<0.05，对发酵鱼肉香肠的感官评分影响显著(表5)。综上所述，此多元回归模型可被应用于发酵鱼肉香肠感官评分的响应值预测。

表4 回归模型方差分析

表5 响应面试验回归方程系数显著性检验

Table 5 Response surface regression coefficients significant test

变异来源方差和自由度均方差F值Prob>F显著性模型83761993073733<00001∗A113111304505233∗B050105002006678-C613161324601610-AB422514225169500045∗AC900190036100992-BC12251122549100622-

由图4可见，在不同的含盐量条件下，能够达到最佳感官评分的加水量有所不同；在发酵剂接种量<0.99%、发酵时间<24.15 h时，发酵鱼肉香肠的感官评分随发酵剂接种量和发酵时间的增加而增加；由图4响应面所示的最高点可见，当发酵剂接种量达到0.99%、发酵时间达到24.15 h时，发酵鱼肉香肠的感官评分达到最佳；当发酵剂接种量超过0.99%、发酵时间超过24.15 h时，发酵鱼肉香肠的感官评分达到随发酵剂接种量和发酵时间的增加而减少。

图4 发酵剂接种量和发酵时间对发酵鱼肉香肠的感官评分影响的响应面图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 发酵青鱼肉香肠产品理化品质的分析

发酵和未发酵青鱼肉香肠的理化品质测定结果见表6。经发酵后青鱼肉香肠与未经发酵的鱼肉香肠相比，AAN含量则分别由0.35%提高到0.63%，TVB-N值和TBA含量分别由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，凝胶强度、咀嚼性、硬度和弹性分别由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 发酵与未发酵青鱼肉香肠理化品质的对比分析

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

理化指标发酵青鱼肉香肠未发酵青鱼肉香肠挥发性盐基氮TVB⁃N含量/mg·(100g)-1385±01401644±0138氨基酸态氮AAN含量/%063±0016035±0012凝胶强度/g·cm96526±42389571±375Chewiness咀嚼性18788038±10758897664±963Hardness硬度2371±13871162±1257Springiness弹性09117±001309043±0011硫代巴比妥酸TBA含量/mg·(100g)-10442±0012112±0015

3 结 论

本文采用单因素实验和响应面实验对发酵青鱼肉香肠的发酵工艺进行了优化研究，得到发酵青鱼肉香肠的发酵工艺条件为：发酵剂接种量1%、发酵时间24 h、发酵温度35 ℃。

本文主要对发酵和未发酵青鱼肉香肠的TVB-N含量、氨基酸态氮(AAN)含量、质构、TBA值等指标的差异变化作了简要的测定。经检测分析后，表明发酵青鱼肉香肠的指标明显优于对照组未发酵青鱼肉香肠，通过混合菌种联合发酵能够促进乳酸菌的生长，使其具有较好的酸性环境，促进产酸并抑制腐败，降低了TVB-N的含量从而降低了腐败程度，增加了AAN的含量改善了风味，促进蛋白的变性初分解使其质构明显增加，使青鱼肉香肠的各项指标均在标准限定内。

这种新型青鱼发酵香肠产品的开发，使鱼肉的附加值得到提高，并使我国水产品的种类得到丰富，使水制品加工行业的水平得到促进深入，拓展了淡水渔业的发展。

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[2]王 帆,李春阳,阎 征.混合菌种制备发酵鱼肉香肠的研究[J].中国调味品,2013,(1):75-79.

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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

校企合作项目(2012年)

迟明旭(1989-)，女，黑龙江伊春人，硕士研究生，研究方向：食品微生物，E-mail: chimingxu1989@163.com；*通讯作者：韩德权(1960-)，男，黑龙江绥化人，教授，硕士，研究方向：生物制药、保健食品材料，E-mail: handequan2003@163.com。

TS201.3

A

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