响应面优化虾酱脱腥方法的研究

苑 宁，王 鑫，贾丽娜，王 甜，许涵聪

（河北农业大学理工学院，河北沧州 061100）

响应面优化虾酱脱腥方法的研究

苑 宁，王 鑫，贾丽娜，王 甜，许涵聪

（河北农业大学理工学院，河北沧州 061100）

以新鲜虾为原料自制虾酱，用生物法对虾酱进行脱腥处理，通过单因素试验和响应面试验研究不同酵母配比、接种量及脱腥时间对脱腥效果的影响。结果表明，酵母菌脱腥的最佳工艺为啤酒酵母与甜酒曲配比1∶3，接种量3.2%，脱腥时间2.5 h，验证试验得到脱腥效果的评分为9.5分。采用此方法可以得到无腥味、具有发酵成熟的滋味和香味的虾酱，产品呈紫红色，黏稠、幼滑、质地均匀，检测氨基态氮含量为0.57 g/100 g。

虾酱；脱腥；酵母菌

虾酱是我国、韩国及东南亚沿海地区常用的调味料之一，富含蛋白质，约为28.7%，且为完全蛋白质；氨基酸种类齐全，比例均衡，且吸收率高。虾酱是一种低脂高蛋白食品，同时含有抗氧化、降血压等多种功能活性成分，符合人体营养需求。环渤海经济区海洋资源和渔业资源丰富，小型经济虾类个体小、加工难，以此为原料生产虾酱不仅可充分利用资源，并且能够改变我国居民动物蛋白来源缺乏的现状，同时能创造较大的经济效益，促进社会的发展和进步[1]。

目前，脱腥技术主要应用于鱼制品的生产中，主要方法有微胶囊法、酸碱盐法、吸附法[2]、掩蔽法、抗氧化法、萃取法、微生物发酵法、环糊精包埋法、酶法脱腥、真空脱腥法、热处理脱腥、超滤脱腥等技术[3]，对腥味的去除效果显著，然而其应用范围有一定局限性。而虾类制品的脱腥技术目前研究有限，因此试验主要研究虾酱脱腥的方法，采用微生物进行处理，以期改善产品品质。

1 材料和方法

1.1 材料

新鲜虾，购于黄骅海鲜城；木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶，天津市诺奥科技发展有限公司提供；甲醛（AR），0.05 mol/L的NaOH、木糖葡萄球菌，中国科学院微生物研究所菌种保藏中心提供；乳酸菌，北京川秀国际贸易有限公司提供；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。所用设备有组织捣碎机、磁力搅拌器、恒温水浴锅等。

1.2 方法

1.2.1 虾酱的制备

将新鲜虾洗净，用组织捣碎机打浆，然后加入蛋白酶，在水浴锅中酶解一定时间，期间每30 min搅拌1次。第1阶段酶解发酵结束后加10%的盐，接种木糖葡萄球菌和乳酸菌；进行第2阶段生物发酵，低盐虾酱生产完后接种酵母菌进行生物法脱腥。在第1阶段所制得的虾酱中加盐10%，然后把乳酸菌等微生物混合加入到酶解后的虾酱中，通过微生物发酵产生更多风味物质。

1.2.2 虾酱脱腥方法的选择及优化

试验采用生物法进行脱腥。首先用1%啤酒酵母，1%葡萄酒酵母，1%安琪酵母和2%甜酒曲进行脱腥，通过表1中脱腥效果感官评分选出最佳脱腥菌种，再通过单因素试验测出菌种配比、接种量及脱腥时间的最佳水平，然后用Design Expert 8.0.6.1响应面法优化各因素，得到最佳脱腥条件。

虾酱脱腥效果的感官评分标准见表1。

表1 虾酱脱腥效果的感官评分标准

1.2.3 氨基酸态氮（FAN）的检测[4]

FAN值检测采用甲醛滴定法，用100 g样品中所含的FAN值（即g/100 g）表示。①准确称取5 g样品，将其放在50 mL烧杯中稀释，将稀释液导入100 mL容量瓶中，然后加水定容，上下颠倒使其混合均匀；②吸取20.0 mL，移至250 mL烧杯中，加水60 mL，打开磁力搅拌器；③用0.05 mol/L NaOH标准溶液滴定，使溶液呈碱性，当pH值为8.2时，加入10 mL甲醛溶液，混匀；④用相同浓度的NaOH标准溶液（0.05 mL/L）继续滴定，直至pH值为9.2时停止；⑤记录样品pH值从8.2到9.2消耗NaOH标准溶液（0.05 mol/L） 的毫升数V1；⑥量取80 mL水，放在烧杯中，用相同的碱液、相同的方法调节pH值至8.2；⑦加入甲醛溶液10.0 mL，用标液（0.05 mol/L NaOH）滴定溶液至pH值到9.2；⑧记录空白试验pH值从8.2到9.2所消耗的NaOH标准滴定液的体积V2。

式中：V1——样品pH值从8.2到9.2消耗NaOH标准溶液的体积；

V2——空白试验pH值从8.2到9.2所消耗的NaOH标准溶液的体积；

C——NaOH标准溶液的浓度。

2 试验结果

2.1 菌种筛选

在虾酱中分别加入1%啤酒酵母、1%葡萄酒酵母、1%安琪酵母、2%甜酒曲，于35℃条件下水浴2 h，进行感官评定。

不同酵母种类对虾酱脱腥效果的感官评分见图1。

图1 不同酵母种类对虾酱脱腥效果的感官评分

由图1可知，加入啤酒酵母和甜酒曲的虾酱产品品质有明显的改变，脱腥效果评分较高，因此该试验选择啤酒酵母和甜酒曲脱腥，继续进行后续脱腥条件的优化。

2.2 单因素试验结果分析

酵母菌不同配比对虾酱脱腥效果的影响见图2，接种量对虾酱脱腥效果的影响见图3，脱腥时间对虾酱脱腥效果的影响见图4。

图2 酵母菌不同配比对虾酱脱腥效果的影响

图3 接种量对虾酱脱腥效果的影响

图4 脱腥时间对虾酱脱腥效果的影响

由图2～图4可知，单因素试验的最佳脱腥条件为啤酒酵母与甜酒曲配比1∶2，接种量3%，脱腥时间2.0 h。

2.3 响应面优化试验结果

以上述单因素试验为基础，对啤酒酵母与甜酒曲配比、接种量、脱腥时间进行L9（43）的试验，并以脱腥效果评分作为响应值，来评价各因素及交互作用对响应值的影响。用Design Expert 8.0.6.1软件进行优化分析。

响应面优化设计见表2，脱腥工艺响应面设计及结果见表3，回归方差分析见表4。

表2 响应面优化设计

表3 脱腥工艺响应面设计及结果

表4 回归方差分析

回归方程为：

脱腥效果评分=9.51+0.11A+0.17B-0.063C+ 0.045AB+0.075AC-0.3A2-0.62B2-0.54C2.

由表4可知，该模型回归极显著（p＜0.000 1）；失拟项0.063 8，不显著，说明该模型与实际拟合很好，可以用于预测酵母对虾酱脱腥的工艺条件。方差结果还表明，一次项A，B，二次项A2，B2，C2对响应值的影响极显著；一次项C，交互项AB，AC对响应值的影响显著。

各交互作用对脱腥效果感官评分的影响见图5。

图5 各交互作用对脱腥效果感官评分的影响

经试验分析得到的最佳脱腥条件为啤酒酵母与甜酒曲配比1∶2.8，接种量3.17%，脱腥时间2.51 h，预测结果为9.35分。根据实际可操作性，设定脱腥条件为啤酒酵母与甜酒曲配比1∶3，接种量3.2%，脱腥时间2.5 h，验证试验得到脱腥效果感官评分为9.5分。

2.4 脱腥虾酱FAN值检测结果

用甲醛滴定法检测脱腥虾酱的氨基态氮含量，结果为0.57 g/100 g；与徐军[5]用木瓜蛋白酶和风味蛋白酶制得的虾酱FAN值接近。

3 结论与讨论

水产品除了自身的营养价值外，还有许多功能特性和药用特性，但是将水产品做成药品或其他功能食品时，存在强烈的腥味使消费者难以接受，其应用价值受到很大限制[6]。虾酱的腥味成分主要是三甲胺、二甲胺等物质，试验通过酵母菌对其进行脱腥处理的效果明显，但是其作用机理还不很明确。付湘晋等人在研究鲢鱼蛋白脱腥时也使用了酵母发酵法，比较了鱼蛋白在脱腥前后的GC-MS结果，发现脱腥后蛋白中醛的含量和种类都减少了，而且酸类物质增加，推断酵母脱腥的作用机理可能是因为腥味物质中有部分成分为醛类，通过酵母中醇脱氢酶和醛脱氢酶的作用发生了转化，生成醇类和酸类，生成的这些物质已不具有腥味。虾酱经过酵母脱腥时也有可能会发生这些反应使腥味去除，同时还有可能是酵母本身的结构将腥味物质吸附或聚集，脱腥过程中会有一些风味物质或其他中间产物产生，能起到掩蔽腥味的作用。

[1]綦翠华，王元秀，张伟，等.酶法制备虾酱工艺条件的研究 [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]吕娜娜，耿敬章.水产品脱腥技术研究进展 [J].江西饲料，2015（1）：23-26，29.

[4]麻菲菲.氨基酸态氮检测的完善 [J].商品与质量·学术观察，2013（9）：256.

[5]徐军.响应面优化复合酶酶解制备南极磷虾酱工艺研究 [J].中国调味品，2015（4）：24-28，41.

[6]何芳.带鱼鱼肉重组制品工艺优化及其品质研究 [D].杭州：浙江工商大学，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

河北农业大学渤海校区师生协同创新项目（BHXT0507）；河北农业大学大学生创新创业训练计划（20162308，20162309）。

苑 宁（1986— ），女，硕士，助教，研究方向为食品质量与安全检测。