淡水魚加工副產(chǎn)物低鹽風(fēng)味魚露速釀工藝的優(yōu)化

周敏，吳朝朝，杜雨芊，袁美蘭，陳麗麗，趙利*

（1.江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，國家淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心，南昌 330013；2.南昌市食品化妝品監(jiān)督所，南昌 330038）

淡水魚加工副產(chǎn)物低鹽風(fēng)味魚露速釀工藝的優(yōu)化

周敏1，吳朝朝1，杜雨芊2，袁美蘭1，陳麗麗1，趙利1*

（1.江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，國家淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心，南昌 330013；2.南昌市食品化妝品監(jiān)督所，南昌 330038）

主要以淡水魚加工副產(chǎn)物為原料，采用分段加鹽法釀造低鹽風(fēng)味魚露，探討了時間、溫度、加酶量、加曲量和初始p H對發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮（AA-N）含量的影響，且在單因素的基礎(chǔ)上采用正交試驗對工藝進行優(yōu)化。結(jié)果表明發(fā)酵工藝的最佳條件為：發(fā)酵溫度50℃，加曲量20%，加酶量0.1%，初始p H 6.0；各個因素對氨基酸態(tài)氮（AA-N）的含量均有顯著性影響，影響順序為：加曲量＞初始p H＞發(fā)酵溫度＞加酶量；在最佳發(fā)酵條件下魚露中的氨基酸態(tài)氮含量為1.396 g／d L。

淡水魚加工副產(chǎn)物；低鹽魚露；快速發(fā)酵

魚露又稱為魚醬油，色澤呈棕紅色，其營養(yǎng)豐富，味道鮮美，是我國沿海地區(qū)的傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品，也是日本及東南亞地區(qū)的特色調(diào)味品［1，2］。過去絕大多數(shù)的魚露是以海水魚［3，4］為原材料生產(chǎn)，且生產(chǎn)周期長，因此魚露的研究和大規(guī)模生產(chǎn)受到一定的限制。近年來，利用低值魚和水產(chǎn)品的加工副產(chǎn)物中殘留的蛋白質(zhì)資源制備魚露一直是國內(nèi)外研究的熱點，如鰱魚、羅非魚和蝦等的下腳料進行魚露加工的研究［5－11］。我國淡水魚加工副產(chǎn)物逐年增加而得不到有效利用，只有小部分用來初加工成動物飼料，大部分被直接丟棄，這樣不僅浪費蛋白質(zhì)資源，同時還給環(huán)境保護造成了很大的障礙，因此利用淡水魚的加工副產(chǎn)物制成魚露不僅體現(xiàn)了節(jié)約資源、充分利用的環(huán)保理念，也使得開發(fā)高質(zhì)量、低成本的魚露成為可能，且對提高淡水魚的利用價值具有重要意義［12］。淡水魚加工副產(chǎn)物中含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)以及ω-3和ω-6系列不飽和脂肪酸，因此將淡水魚加工副產(chǎn)物加工成魚露能夠充分利用其中的蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

淡水魚加工副產(chǎn)物除去膽囊（水分76.56%，蛋白質(zhì)8.65%，灰分7.98%，脂肪8.32%）：來源于江西鄱陽湖農(nóng)牧漁發(fā)展有限公司，平板凍結(jié)后運輸?shù)綄嶒炇?，?8℃冷凍保存，使用前在10℃以下進行流水解凍。

3.042醬油曲：北京釀造所；風(fēng)味蛋白酶：丹麥諾維信有限公司；耐鹽醬油酵母：安琪酵母股份有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SPX-100B-Z型生化培養(yǎng)箱 上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；JJ-2型高速組織搗碎機 上海標(biāo)本模型廠；DELTA-320型精密p H計 梅特勒-托利多儀器有限公司。

1.3 魚露的制備

淡水魚加工副產(chǎn)物（頭、內(nèi)臟、皮和尾鰭）→解凍和斬拌→添加蒸餾水（25%，水／漿，W／W）、鹽（7%，鹽／混合物，W／W）→自溶（43.21℃，初始p H 5.76，48 h）→鹽（5%，鹽／混合物，W／W）、醬油曲、風(fēng)味蛋白酶→發(fā)酵（45℃，p H 6.5，30天）→添加醬油酵母（在糖液中活化）繼續(xù)發(fā)酵（0.584%（V／V），30℃，7天）→滅酶（90℃，20 min）→離心（5000 r／min，20 min）→魚露樣品。

1.4 發(fā)酵工藝的單因素研究

固定總加鹽量為12%，加水比為0.25∶1，在加曲量10%，加酶量為0.15%，初始p H為6.0的條件下，不同發(fā)酵溫度對魚露中AA-N含量的影響。

在加曲量為10%，加酶量為0.15%，發(fā)酵溫度為50℃的條件下，不同p H值對魚露中AA-N含量的影響。

在加酶量為0.15%，初始p H為6.0，發(fā)酵溫度為50℃的條件下，不同加曲量對魚露中AA-N含量的影響。

在加曲量為20%，初始p H為6.0，發(fā)酵溫度為50℃的條件下，不同加酶量對魚露中AA-N含量的影響。

發(fā)酵過程中于第0，5，10，15，20，25，30天進行取樣分析，魚露樣品經(jīng)滅酶、離心和過濾后分析檢測。

1.5 氨基酸態(tài)氮（AA-N）含量的測定

氨基酸態(tài)氮含量測定采用甲醛滴定法［13］。

1.6 發(fā)酵工藝正交試驗設(shè)計

采用正交設(shè)計表L9（34）進行試驗設(shè)計，所考察的4個因素為發(fā)酵溫度、初始p H、加曲量和加酶量，具體試驗設(shè)計見表1。

表1 L9（34）正交試驗表Table 1 L9（34）orthogonal test table

1.7 統(tǒng)計分析

結(jié)果使用（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，mean±SD）表示，所有實驗平行數(shù)為N＝3次。采用Excel 2007和SPSS 17軟件數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量的影響

溫度是影響魚露發(fā)酵的一個重要條件［15］，不同發(fā)酵溫度下魚露的AA-N含量變化見圖1。

圖1 不同發(fā)酵溫度下氨基酸態(tài)氮含量隨時間的變化Fig.1 Change of amino acid nitrogen content with time under different fermentation temperatures

由圖1可知，隨著發(fā)酵的進行，每個溫度下，魚露中AA-N的含量逐漸增加，且在發(fā)酵前10天時間里增加較快，隨后趨于平緩。這是因為來自醬油曲分泌的蛋白酶和添加的風(fēng)味蛋白酶不斷將原料中的蛋白水解為多肽、氨基酸等小分子物質(zhì)。從溫度變化的過程來看，在30～55℃的變化過程中，AA-N的含量隨溫度的升高先增加然后降低，在溫度為50℃時AA-N的含量最高，達(dá)到（1.230±0.002）g／d L，說明最佳發(fā)酵溫度在50℃附近，也說明發(fā)酵醪液中混合蛋白酶的最適溫度是50℃。

2.2 初始p H對發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量的影響

不同初始p H下魚露的AA-N含量變化見圖2。

圖2 不同初始p H下氨基酸態(tài)氮含量隨時間的變化Fig.2 Change of amino acid nitrogen content with time under different initial p H values

由圖2可知，在不同p H下發(fā)酵過程中，魚露中AA-N的含量隨著發(fā)酵的進行而逐漸增加。在p H 8.0和p H 9.0的發(fā)酵醪液中氨基酸態(tài)氮含量先降低隨后增加的原因是自溶水解結(jié)束后調(diào)節(jié)p H，中和了大部分的氨基酸，導(dǎo)致初始發(fā)酵時氨基酸態(tài)氮含量低于自溶結(jié)束時。同時，p H為8.0和9.0的魚露樣品在發(fā)酵過程中有難聞的氣味產(chǎn)生。從不同p H條件下魚露中AA-N含量可以看出，初始p H在4.0～9.0的變化過程中，魚露中AA-N的含量呈現(xiàn)出先增加后下降的現(xiàn)象，當(dāng)p H 6.0時AA-N含量達(dá)到最大值（1.375±0.01）g／d L。原因是發(fā)酵醪液中的蛋白酶是混合蛋白酶，每種蛋白酶都存在不同的最適p H，且每種蛋白酶的含量不同，所以最終表現(xiàn)出混合蛋白酶的最適p H。

2.3 不同加曲量對發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量的影響

魚露中的AA-N含量在不同加曲量時的變化規(guī)律見圖3。

圖3 不同加曲量下氨基酸態(tài)氮含量隨時間的變化Fig.3 Change of amino acid nitrogen content with time under different amount of koji

由圖3可知，在不同加曲量的整個發(fā)酵過程中，魚露中AA-N含量不斷增加，且在發(fā)酵的前10天里增加較快，隨后趨于平緩；從加曲量的變化來看，加曲量從在5%～25%的過程中，魚露中AA-N含量逐漸增加，因為增加加曲量就相應(yīng)地增加了酶濃度，從而使水解速率增加。從魚露中AA-N含量增加的程度來看，加曲量從5%增加到20%的過程中，AA-N含量增加較大；從20%增加到25%的過程中，AA-N含量增加較小。原因是隨著加曲量的增加，發(fā)酵液中的酶濃度也在增加，當(dāng)加曲量增加至20%時，發(fā)酵液中混合蛋白酶量基本達(dá)到了飽和，所以魚露中AA-N含量增加變緩。因此，選擇20%為最適加曲量。

2.4 不同加酶量對發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量的影響

不同加酶量下魚露的AA-N含量變化見圖4。

圖4 不同加酶量下氨基酸態(tài)氮含量隨時間的變化Fig.4 Change of amino acid nitrogen content with time under different amount of enzyme

由圖4可知，在每種加酶量的整個發(fā)酵過程中，魚露中AA-N含量逐漸增加，且在發(fā)酵的前10天左右增加較快，隨后趨于平緩。從加酶量來看，發(fā)酵中過程AA-N含量隨著加酶量的增加而緩慢增加，當(dāng)達(dá)到0.15%時反而略有下降。從整體上來看，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加酶量下AA-N的含量變化不大，表明風(fēng)味蛋白酶的添加量對AA-N含量影響不大。當(dāng)加酶量為0.15%時，AA-N含量最高。

2.5 不同發(fā)酵時間下氨基酸態(tài)氮含量的變化

不同發(fā)酵時間下魚露的氨基酸態(tài)氮含量的變化見圖5。

圖5 氨基態(tài)氮含量隨發(fā)酵時間的變化Fig.5 Change of amino acid nitrogen content with different fermentation time

由圖5可知，在發(fā)酵的整個過程中，魚露中AA-N含量逐漸增加，在發(fā)酵前20天里，發(fā)酵醪液中AA-N含量顯著增加，從發(fā)酵第20天到發(fā)酵第30天，AA-N含量增加緩慢，可能是隨著發(fā)酵時間的延長，魚露中的蛋白酶活力逐漸降低，使蛋白質(zhì)的分解速率逐漸下降。從感官評價來看，發(fā)酵第25天和發(fā)酵第30天無較大差異，所以選擇魚露的發(fā)酵時間為25天。

2.6 低鹽風(fēng)味魚露發(fā)酵工藝的正交試驗

通過以上單因素試驗結(jié)果，確定了發(fā)酵初始p H 6.0、加酶量0.15%、加曲量20%和發(fā)酵溫度50℃，在此條件下發(fā)酵25天能夠基本完成淡水魚加工副產(chǎn)物發(fā)酵低鹽魚露的過程?？紤]到各個因素之間存在交互作用，通過L9（34）正交試驗對發(fā)酵工藝進行優(yōu)化，正交試驗結(jié)果及分析見表2和表3。對正交結(jié)果數(shù)據(jù)進行直觀分析（見表1），從極差大小可以看出，各發(fā)酵過程中各因素對AA-N含量的影響順序為C＞B＞A＞D，即加曲量是最主要的影響因素，其次是p H，再次是發(fā)酵溫度，加酶量對氨基酸態(tài)氮含量的影響最小。根據(jù)各因素水平的平均值可以推斷，最優(yōu)方案是A2B2C3D1，即發(fā)酵溫度50℃，p H 6.0，加曲量20%，加酶量0.1%。對正交結(jié)果數(shù)據(jù)進行方差分析（見表2），可知A，B，C，D 4個因素對試驗結(jié)果均有顯著性影響。其中加曲量的F值最大，說明不同的加曲量對AA-N的影響較大。

表2 低鹽魚露發(fā)酵條件正交試驗結(jié)果分析Table 2 Range analysis of orthogonal experiment

表3 低鹽魚露發(fā)酵條件正交試驗結(jié)果方差分析表Table 3 Variance analysis of orthogonal experiment

為了驗證優(yōu)化工藝條件的可靠性和重現(xiàn)性，對優(yōu)化工藝條件進行驗證實驗，驗證實驗的氨基酸態(tài)氮含量為1.396 g／d L，與正交表2中的方案相差1.97%，可能是由于在實驗操作上存在一定的誤差，但也表明優(yōu)化工藝較理想和可靠。

3 結(jié)論

固定加鹽量為12%，加水比為0.25∶1，對淡水魚加工副產(chǎn)物速釀低鹽魚露工藝優(yōu)化的研究，得到了發(fā)酵工藝的最佳條件：發(fā)酵溫度50℃，加曲量20%，加酶量0.1%，初始p H 6.0。各因素對AA-N含量影響的顯著性順序為加曲量＞初始p H＞發(fā)酵溫度＞加酶量。驗證實驗表明：25天發(fā)酵結(jié)束后，魚露中的AA-N含量為1.396 g／d L，與正交表2中的方案相差1.97%。表明優(yōu)化的工藝條件較理想和可靠。

采用分段加鹽法速釀工藝和添加醬油酵母所生產(chǎn)的低鹽風(fēng)味魚露，產(chǎn)品得率達(dá)到60%以上。產(chǎn)品的鮮味值和焦糖味明顯高于市售魚露，咸味值低于市售魚露且不含胺味和腐臭味，經(jīng)檢測達(dá)到了國家一級魚露的標(biāo)準(zhǔn)。

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Optimization of lnstant Brewing Technology of Low-salt Fish Sauce Using Freshwater Fish Processing By-products

ZHOU Min1，WU Zhao-zhao1，DU Yu-qian2，YUAN Mei-lan1，CHEN Li-li1，ZHAO Li1*
（1.College of Life Science，Jiangxi Science and Technology Normal University，Branch of National Research and Development Center on Freshwater Fish Processing Technology，Nanchang 330013，China；2.Food and Cosmetics Administration of Nanchang，Nanchang 330038，China）

Study low-salt fish sauce produced by by-products from the production of freshwater fish and adopt the piecewise salt method.The effect of fermentation time，fermentation temperature，enzyme concentration，koji content and initial p H on amino acid nitrogen（AA-N）during fermentation is evaluated.Moreover，the technology is optimized through single factor and orthogonal experiments，the fermentation conditions determined as fermentation temperature of 50℃，20%koji，0.1%enzyme and initial p H 6.0.Various factors have significant effects on the content of amino acid nitrogen（AA-N）.The influence order is the amount of koji＞initial p H＞temperature＞additive amount of enzyme.Under the optimum conditions，the content of amino acid nitrogen in fish sauce is up to 1.396 g／d L.

freshwater fish processing by-products；low-salt fish sauce；rapid fermentation

TS254.9

A

10.3969／j.issn.1000-9973.2017.10.003

1000-9973（2017）10-0011-04

2017－04－15 *通訊作者

南昌市農(nóng)業(yè)科技支撐計劃（洪財企［2012］80號）；江西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金資助

周敏（1991－），女，河南安陽人，碩士，研究方向：食品化學(xué)；趙利（1967－），女，江西南昌人，教授，博士，研究方向：食品化學(xué)。