響應面優化蝦醬脫腥方法的研究

苑 寧，王 鑫，賈麗娜，王 甜，許涵聰

（河北農業大學理工學院，河北滄州 061100）

響應面優化蝦醬脫腥方法的研究

苑 寧，王 鑫，賈麗娜，王 甜，許涵聰

（河北農業大學理工學院，河北滄州 061100）

以新鮮蝦為原料自制蝦醬，用生物法對蝦醬進行脫腥處理，通過單因素試驗和響應面試驗研究不同酵母配比、接種量及脫腥時間對脫腥效果的影響。結果表明，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%，脫腥時間2.5 h，驗證試驗得到脫腥效果的評分為9.5分。采用此方法可以得到無腥味、具有發酵成熟的滋味和香味的蝦醬，產品呈紫紅色，黏稠、幼滑、質地均勻，檢測氨基態氮含量為0.57 g/100 g。

蝦醬；脫腥；酵母菌

蝦醬是我國、韓國及東南亞沿海地區常用的調味料之一，富含蛋白質，約為28.7%，且為完全蛋白質；氨基酸種類齊全，比例均衡，且吸收率高。蝦醬是一種低脂高蛋白食品，同時含有抗氧化、降血壓等多種功能活性成分，符合人體營養需求。環渤海經濟區海洋資源和漁業資源豐富，小型經濟蝦類個體小、加工難，以此為原料生產蝦醬不僅可充分利用資源，并且能夠改變我國居民動物蛋白來源缺乏的現狀，同時能創造較大的經濟效益，促進社會的發展和進步[1]。

目前，脫腥技術主要應用于魚制品的生產中，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、微生物發酵法、環糊精包埋法、酶法脫腥、真空脫腥法、熱處理脫腥、超濾脫腥等技術[3]，對腥味的去除效果顯著，然而其應用范圍有一定局限性。而蝦類制品的脫腥技術目前研究有限，因此試驗主要研究蝦醬脫腥的方法，采用微生物進行處理，以期改善產品品質。

1 材料和方法

1.1 材料

新鮮蝦，購于黃驊海鮮城；木瓜蛋白酶、風味蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶，天津市諾奧科技發展有限公司提供；甲醛（AR），0.05 mol/L的NaOH、木糖葡萄球菌，中國科學院微生物研究所菌種保藏中心提供；乳酸菌，北京川秀國際貿易有限公司提供；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。所用設備有組織搗碎機、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，用組織搗碎機打漿，然后加入蛋白酶，在水浴鍋中酶解一定時間，期間每30 min攪拌1次。第1階段酶解發酵結束后加10%的鹽，接種木糖葡萄球菌和乳酸菌；進行第2階段生物發酵，低鹽蝦醬生產完后接種酵母菌進行生物法脫腥。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，通過微生物發酵產生更多風味物質。

1.2.2 蝦醬脫腥方法的選擇及優化

試驗采用生物法進行脫腥。首先用1%啤酒酵母，1%葡萄酒酵母，1%安琪酵母和2%甜酒曲進行脫腥，通過表1中脫腥效果感官評分選出最佳脫腥菌種，再通過單因素試驗測出菌種配比、接種量及脫腥時間的最佳水平，然后用Design Expert 8.0.6.1響應面法優化各因素，得到最佳脫腥條件。

蝦醬脫腥效果的感官評分標準見表1。

表1 蝦醬脫腥效果的感官評分標準

1.2.3 氨基酸態氮（FAN）的檢測[4]

FAN值檢測采用甲醛滴定法，用100 g樣品中所含的FAN值（即g/100 g）表示。①準確稱取5 g樣品，將其放在50 mL燒杯中稀釋，將稀釋液導入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，打開磁力攪拌器；③用0.05 mol/L NaOH標準溶液滴定，使溶液呈堿性，當pH值為8.2時，加入10 mL甲醛溶液，混勻；④用相同濃度的NaOH標準溶液（0.05 mL/L）繼續滴定，直至pH值為9.2時停止；⑤記錄樣品pH值從8.2到9.2消耗NaOH標準溶液（0.05 mol/L） 的毫升數V1；⑥量取80 mL水，放在燒杯中，用相同的堿液、相同的方法調節pH值至8.2；⑦加入甲醛溶液10.0 mL，用標液（0.05 mol/L NaOH）滴定溶液至pH值到9.2；⑧記錄空白試驗pH值從8.2到9.2所消耗的NaOH標準滴定液的體積V2。

式中：V1——樣品pH值從8.2到9.2消耗NaOH標準溶液的體積；

V2——空白試驗pH值從8.2到9.2所消耗的NaOH標準溶液的體積；

C——NaOH標準溶液的濃度。

2 試驗結果

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，進行感官評定。

不同酵母種類對蝦醬脫腥效果的感官評分見圖1。

圖1 不同酵母種類對蝦醬脫腥效果的感官評分

由圖1可知，加入啤酒酵母和甜酒曲的蝦醬產品品質有明顯的改變，脫腥效果評分較高，因此該試驗選擇啤酒酵母和甜酒曲脫腥，繼續進行后續脫腥條件的優化。

2.2 單因素試驗結果分析

酵母菌不同配比對蝦醬脫腥效果的影響見圖2，接種量對蝦醬脫腥效果的影響見圖3，脫腥時間對蝦醬脫腥效果的影響見圖4。

圖2 酵母菌不同配比對蝦醬脫腥效果的影響

圖3 接種量對蝦醬脫腥效果的影響

圖4 脫腥時間對蝦醬脫腥效果的影響

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

2.3 響應面優化試驗結果

以上述單因素試驗為基礎，對啤酒酵母與甜酒曲配比、接種量、脫腥時間進行L9（43）的試驗，并以脫腥效果評分作為響應值，來評價各因素及交互作用對響應值的影響。用Design Expert 8.0.6.1軟件進行優化分析。

響應面優化設計見表2，脫腥工藝響應面設計及結果見表3，回歸方差分析見表4。

表2 響應面優化設計

表3 脫腥工藝響應面設計及結果

表4 回歸方差分析

回歸方程為：

脫腥效果評分=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0.063 8，不顯著，說明該模型與實際擬合很好，可以用于預測酵母對蝦醬脫腥的工藝條件。方差結果還表明，一次項A，B，二次項A2，B2，C2對響應值的影響極顯著；一次項C，交互項AB，AC對響應值的影響顯著。

各交互作用對脫腥效果感官評分的影響見圖5。

圖5 各交互作用對脫腥效果感官評分的影響

經試驗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%，脫腥時間2.51 h，預測結果為9.35分。根據實際可操作性，設定脫腥條件為啤酒酵母與甜酒曲配比1∶3，接種量3.2%，脫腥時間2.5 h，驗證試驗得到脫腥效果感官評分為9.5分。

2.4 脫腥蝦醬FAN值檢測結果

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

3 結論與討論

水產品除了自身的營養價值外，還有許多功能特性和藥用特性，但是將水產品做成藥品或其他功能食品時，存在強烈的腥味使消費者難以接受，其應用價值受到很大限制[6]。蝦醬的腥味成分主要是三甲胺、二甲胺等物質，試驗通過酵母菌對其進行脫腥處理的效果明顯，但是其作用機理還不很明確。付湘晉等人在研究鰱魚蛋白脫腥時也使用了酵母發酵法，比較了魚蛋白在脫腥前后的GC-MS結果，發現脫腥后蛋白中醛的含量和種類都減少了，而且酸類物質增加，推斷酵母脫腥的作用機理可能是因為腥味物質中有部分成分為醛類，通過酵母中醇脫氫酶和醛脫氫酶的作用發生了轉化，生成醇類和酸類，生成的這些物質已不具有腥味。蝦醬經過酵母脫腥時也有可能會發生這些反應使腥味去除，同時還有可能是酵母本身的結構將腥味物質吸附或聚集，脫腥過程中會有一些風味物質或其他中間產物產生，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.水產品脫腥技術研究進展 [J].江西飼料，2015（1）：23-26，29.

[4]麻菲菲.氨基酸態氮檢測的完善 [J].商品與質量·學術觀察，2013（9）：256.

[5]徐軍.響應面優化復合酶酶解制備南極磷蝦醬工藝研究 [J].中國調味品，2015（4）：24-28，41.

[6]何芳.帶魚魚肉重組制品工藝優化及其品質研究 [D].杭州：浙江工商大學，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

河北農業大學渤海校區師生協同創新項目（BHXT0507）；河北農業大學大學生創新創業訓練計劃（20162308，20162309）。

苑 寧（1986— ），女，碩士，助教，研究方向為食品質量與安全檢測。