淡水魚加工副產物低鹽風味魚露速釀工藝的優化

周敏，吳朝朝，杜雨芊，袁美蘭，陳麗麗，趙利*

（1.江西科技師范大學生命科學學院，國家淡水魚加工技術研發分中心，南昌 330013；2.南昌市食品化妝品監督所，南昌 330038）

淡水魚加工副產物低鹽風味魚露速釀工藝的優化

周敏1，吳朝朝1，杜雨芊2，袁美蘭1，陳麗麗1，趙利1*

（1.江西科技師范大學生命科學學院，國家淡水魚加工技術研發分中心，南昌 330013；2.南昌市食品化妝品監督所，南昌 330038）

主要以淡水魚加工副產物為原料，采用分段加鹽法釀造低鹽風味魚露，探討了時間、溫度、加酶量、加曲量和初始p H對發酵過程中氨基酸態氮（AA-N）含量的影響，且在單因素的基礎上采用正交試驗對工藝進行優化。結果表明發酵工藝的最佳條件為：發酵溫度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＞發酵溫度＞加酶量；在最佳發酵條件下魚露中的氨基酸態氮含量為1.396 g／d L。

淡水魚加工副產物；低鹽魚露；快速發酵

魚露又稱為魚醬油，色澤呈棕紅色，其營養豐富，味道鮮美，是我國沿海地區的傳統發酵調味品，也是日本及東南亞地區的特色調味品［1，2］。過去絕大多數的魚露是以海水魚［3，4］為原材料生產，且生產周期長，因此魚露的研究和大規模生產受到一定的限制。近年來，利用低值魚和水產品的加工副產物中殘留的蛋白質資源制備魚露一直是國內外研究的熱點，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資源，同時還給環境保護造成了很大的障礙，因此利用淡水魚的加工副產物制成魚露不僅體現了節約資源、充分利用的環保理念，也使得開發高質量、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］。淡水魚加工副產物中含有豐富的蛋白質、礦物質以及ω-3和ω-6系列不飽和脂肪酸，因此將淡水魚加工副產物加工成魚露能夠充分利用其中的蛋白質和不飽和脂肪酸。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

淡水魚加工副產物除去膽囊（水分76.56%，蛋白質8.65%，灰分7.98%，脂肪8.32%）：來源于江西鄱陽湖農牧漁發展有限公司，平板凍結后運輸到實驗室，－18℃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 儀器與設備

SPX-100B-Z型生化培養箱 上海博訊實業有限公司醫療設備廠；JJ-2型高速組織搗碎機 上海標本模型廠；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

淡水魚加工副產物（頭、內臟、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、風味蛋白酶→發酵（45℃，p H 6.5，30天）→添加醬油酵母（在糖液中活化）繼續發酵（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，魚露樣品經滅酶、離心和過濾后分析檢測。

1.5 氨基酸態氮（AA-N）含量的測定

氨基酸態氮含量測定采用甲醛滴定法［13］。

1.6 發酵工藝正交試驗設計

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

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

1.7 統計分析

結果使用（平均值±標準差，mean±SD）表示，所有實驗平行數為N＝3次。采用Excel 2007和SPSS 17軟件數據處理。

2 結果與分析

2.1 溫度對發酵過程中氨基酸態氮含量的影響

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

圖1 不同發酵溫度下氨基酸態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，隨著發酵的進行，每個溫度下，魚露中AA-N的含量逐漸增加，且在發酵前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。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，達到（1.230±0.002）g／d L，說明最佳發酵溫度在50℃附近，也說明發酵醪液中混合蛋白酶的最適溫度是50℃。

2.2 初始p H對發酵過程中氨基酸態氮含量的影響

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下發酵過程中，魚露中AA-N的含量隨著發酵的進行而逐漸增加。在p H 8.0和p H 9.0的發酵醪液中氨基酸態氮含量先降低隨后增加的原因是自溶水解結束后調節p H，中和了大部分的氨基酸，導致初始發酵時氨基酸態氮含量低于自溶結束時。同時，p H為8.0和9.0的魚露樣品在發酵過程中有難聞的氣味產生。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的含量呈現出先增加后下降的現象，當p H 6.0時AA-N含量達到最大值（1.375±0.01）g／d L。原因是發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，所以最終表現出混合蛋白酶的最適p H。

2.3 不同加曲量對發酵過程中氨基酸態氮含量的影響

魚露中的AA-N含量在不同加曲量時的變化規律見圖3。

圖3 不同加曲量下氨基酸態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酵過程中，魚露中AA-N含量不斷增加，且在發酵的前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，發酵液中的酶濃度也在增加，當加曲量增加至20%時，發酵液中混合蛋白酶量基本達到了飽和，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 不同加酶量對發酵過程中氨基酸態氮含量的影響

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酵過程中，魚露中AA-N含量逐漸增加，且在發酵的前10天左右增加較快，隨后趨于平緩。從加酶量來看，發酵中過程AA-N含量隨著加酶量的增加而緩慢增加，當達到0.15%時反而略有下降。從整體上來看，不同質量分數的加酶量下AA-N的含量變化不大，表明風味蛋白酶的添加量對AA-N含量影響不大。當加酶量為0.15%時，AA-N含量最高。

2.5 不同發酵時間下氨基酸態氮含量的變化

不同發酵時間下魚露的氨基酸態氮含量的變化見圖5。

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

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

2.6 低鹽風味魚露發酵工藝的正交試驗

通過以上單因素試驗結果，確定了發酵初始p H 6.0、加酶量0.15%、加曲量20%和發酵溫度50℃，在此條件下發酵25天能夠基本完成淡水魚加工副產物發酵低鹽魚露的過程。考慮到各個因素之間存在交互作用，通過L9（34）正交試驗對發酵工藝進行優化，正交試驗結果及分析見表2和表3。對正交結果數據進行直觀分析（見表1），從極差大小可以看出，各發酵過程中各因素對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，再次是發酵溫度，加酶量對氨基酸態氮含量的影響最小。根據各因素水平的平均值可以推斷，最優方案是A2B2C3D1，即發酵溫度50℃，p H 6.0，加曲量20%，加酶量0.1%。對正交結果數據進行方差分析（見表2），可知A，B，C，D 4個因素對試驗結果均有顯著性影響。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 低鹽魚露發酵條件正交試驗結果分析Table 2 Range analysis of orthogonal experiment

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

為了驗證優化工藝條件的可靠性和重現性，對優化工藝條件進行驗證實驗，驗證實驗的氨基酸態氮含量為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，但也表明優化工藝較理想和可靠。

3 結論

固定加鹽量為12%，加水比為0.25∶1，對淡水魚加工副產物速釀低鹽魚露工藝優化的研究，得到了發酵工藝的最佳條件：發酵溫度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＞發酵溫度＞加酶量。驗證實驗表明：25天發酵結束后，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的低鹽風味魚露，產品得率達到60%以上。產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，經檢測達到了國家一級魚露的標準。

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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

南昌市農業科技支撐計劃（洪財企［2012］80號）；江西省現代農業產業技術體系建設專項資金資助

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