酵母抽提物替代味精的主料配方優化及其對傳統魚糕品質的影響

張茜，熊善柏，黃琪琳*，熊建，李沛，沈碩，覃先武

(1.華中農業大學 食品科學技術學院 國家大宗淡水魚加工技術研發分中心，武漢 430070；2.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443003)

魚糜制品是一種魚類深加工產品，它具有高蛋白、低脂肪、營養豐富等特點，魚糜制品種類繁多，能滿足消費者不同的口感需求，因此，魚糜制品擁有廣闊的市場前景[1]。魚糕是經過采肉、漂洗、擂潰、蒸煮、成型包裝等工序制成的一種深加工魚糜制品，由于它是蒸煮制成，沒有經過煎炸等高溫過程，所以其營養損失較少，易消化吸收，極大地保留了原有魚肉的營養價值[2]。但是在傳統魚糕制作過程中仍會存在魚腥味較重、彈性弱、口感不佳等問題，并且傳統的魚糕產品添加較多的味精、香辛料等物質進行調味，常常會有調味過度等問題，這已成為魚糕制品推廣發展和擴大消費的一大瓶頸，因此探求新的調味配方對魚糕增味和品質調控具有重要意義和實踐價值。

酵母提取物(yeast extract，簡稱為YE)是以食用酵母(啤酒酵母和面包酵母)為原料，經自溶酶解、分離、蒸發、濃縮等工藝制成的膏狀或粉狀的物質，YE中不僅含有核苷酸、氨基酸、多肽、維生素和礦物質等多種營養物質[3]，而且具有良好的增鮮、調味作用[4]。近年來，YE作為一種綠色天然調味料，因其豐富的調味特性在食品中得到了廣泛的應用，目前已有將YE添加到焙烤食品、食品調味料和方便食品中用于增鮮調味[5]，尚未見以添加YE替代味精的魚糕生產配方工藝。本實驗以草魚為原材料，添加酵母抽提物、馬鈴薯淀粉、食鹽、肥膘肉等物料，通過單因素及正交實驗對添加YE的魚糕配方進行優化，以期為企業探求魚糕新的調味配方及品質調控提供參考價值。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

草魚(約3.5 kg/條)、輔料(蔥、姜、雞蛋、肥膘肉等)：均購于武漢市華中農業大學中百超市；食品級食鹽：中鹽長江鹽化有限公司；食品級白砂糖：湖北億龍源食品有限公司；食品級馬鈴薯淀粉：武漢和興行食品有限公司；酵母提取物KU012：組成成分為水分≤6.0%，總氮(除鹽干基計)≥9.0%，銨鹽≤2.0%，灰分≤15%，氯化鈉≤3.0%，鉀≤5.0%，不溶物≤5.0%，谷氨酸在9.0%～12.0%之間，肌苷酸和鳥苷酸(I+G)在8.0%～12.5%，在2%的溶液中其pH值為5.0～6.5，色澤為黃色，形態為粉末狀，由湖北宜昌安琪酵母股份有限公司提供。

1.2 儀器和設備

OIDIRE食品調理機 中山市優益電器實業有限公司；魚糕模具 廣州綠寶烘焙有限公司；TA-XT Plus型物性測試儀器 英國Stable Micro Systems公司；CR-400型色差儀 日本柯尼卡美能達公司。

1.3 傳統魚糕的制作

采肉：將新鮮草魚的尾部、頭部、紅肉、內臟等去掉后，清洗干凈，采出白肉，采肉率約為18%。

漂洗：采出的白肉稱量后，以清水∶魚肉為5∶1的質量比進行漂洗。

加料斬拌：清洗后的魚肉分3步進行斬拌，空斬：將魚肉和肥膘肉放入調理機中空斬2 min；鹽斬：加入食鹽斬拌1 min；調味斬：將剩余輔料加入調理機中斬拌2 min。

成型：將斬拌好的魚糜放入模具中，并整理成型。

蒸煮：將整理成型后的魚糜蒸煮25 min。

真空包裝：將魚糕冷卻到室溫后，進行真空包裝。

10 kg草魚可采出1.8 kg的魚肉，將魚肉全部制成魚糜制備魚糕，其產量為1.8 kg。

1.4 白度的測定

參照劉樹萍等[6]的方法稍作修改，將平衡到室溫的魚糕切成邊長為2 cm的正方體，采用色差儀測定樣品的L*(透明度)、a*(紅綠程度)和 b*(黃藍程度)值。按式(1)計算白度W：

(1)

1.5 質構性能(TPA)的測定

按照李孚杰[7]的方法，將平衡到室溫的魚糕切成邊長為2 cm的樣品，在室溫下測定，測試條件：探頭型號P/36R，測前速率為1 mm/s，測中速率為1 mm/s，測后速率為1 mm/s，壓縮比為樣品的30%，探頭兩次測定間隔時間：5 s，觸發力：5 g。

1.6 感官評定

感官評定由經過培訓的研究生按照表1的標準對魚糕進行評分。根據色澤、氣味(嗅聞)、氣味(咀嚼)、滋味、形態、彈性等指標對魚糕的感官評定賦予相應的權重，最后計算得出魚糕的感官評價總分。

表1 感官評價表Table 1 The sensory evaluation table

1.7 單因素實驗

在預實驗的基礎上，確定了輔料添加量：白砂糖0.5%、雞蛋清8%、姜蔥汁10%、水35%(以魚肉總質量計)，同時以添加1%的味精組的魚糕作為對照組。

1.7.1 酵母抽提物添加量的確定

食鹽添加量2%、馬鈴薯淀粉添加量10%、肥膘肉添加量8%、研究酵母抽提物添加量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)對魚糕品質的影響。

1.7.2 食鹽添加量的確定

肥膘肉添加量8%、馬鈴薯淀粉添加量10%、酵母抽提物添加量1%，研究食鹽添加量(0%、1%、2%、3%、4%)對魚糕品質的影響。

1.7.3 馬鈴薯淀粉添加量的確定

食鹽添加量2%、肥膘肉添加量8%、酵母抽提物添加量1%，研究馬鈴薯淀粉添加量(0%、5%、10%、15%、20%)對魚糕品質的影響。

1.7.4 肥膘肉添加量的確定

食鹽添加量2%、馬鈴薯淀粉添加量10%、酵母抽提物添加量1%，研究肥膘肉添加量(4%、6%、8%、10%、12%)對魚糕品質的影響。

1.8 正交實驗

影響魚糕品質的主要因素有酵母抽提物、食鹽、馬鈴薯淀粉、肥膘肉，在單因素實驗確定了各因素添加量適宜范圍的基礎上，采用正交法得出添加酵母抽提物的魚糕最優配比參數，見表2。

表2 魚糕正交實驗水平因素表Table 2 The factors and levels of orthogonal experiment for fish cake

1.9 數據處理

本實驗采用SPSS 24.0進行數據分析，并運用Origin 9.0與Microsoft Excel軟件繪制圖表，用Duncan檢驗顯著性水平，結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 酵母抽提物(YE)對魚糕品質的影響

2.1.1 YE添加量對魚糕感官品質的影響

酵母抽提物中含有大量的呈味氨基酸和核苷酸，并且它們之間存在很強的協同增鮮作用，將其添加到食品中可以顯著提高產品的鮮味[8]。由圖1可知，添加YE可以有效提高魚糕的氣味和滋味特性。除了明顯提高魚糕的鮮味外，酵母抽提物自身的特征氣味對魚糕的腥味也有很好的掩蔽效果。與添加味精組相比，雖然在色澤、滋味及形態方面，味精組得分與酵母抽提物組相差不多，但是從氣味(嗅聞和咀嚼)的角度分析，當酵母抽提物和味精的添加量都為1%時，酵母抽提物在氣味方面的得分明顯高于添加味精組，酵母抽提物使魚糕的香味更加濃郁且回味持久。但酵母抽提物添加量過多時，其自帶的特征氣味掩蓋了魚糕本身的氣味，導致其感官品質下降，魚糕的滋味變得酸澀，接受度降低。所以酵母抽提物的添加量在0.5%～1%之間最為適宜。

圖1 YE添加量對魚糕感官品質的影響Fig.1 Effect of yeast extract additive amount on the sensory quality of fish cake

2.1.2 YE添加量對魚糕白度的影響。

白度是影響魚糕產品外觀品質的重要指標。不同酵母抽提物添加量對魚糕白度的影響見表3。

表3 YE添加量對魚糕白度的影響Table 3 Effect of yeast extract additive amount on the whiteness of fish cake

由表3可知，酵母抽提物的添加量對魚糕的白度值有顯著性影響(P<0.05)，當酵母抽提物的添加量由0%升高至2%，魚糕的白度值W明顯降低，魚糕的色澤變暗，說明酵母抽提物對魚糕的白度產生了一定的負面影響，這可能是由于酵母抽提物本身呈淡黃色，且在加熱過程中發生了美拉德反應[9]，生成黑色素，導致產品的顏色變深。所以在魚糜制品中不適宜添加過高量的酵母抽提物，避免影響魚糕制品的色澤。

2.1.3 YE添加量對魚糕質構特性的影響。

不同酵母抽提物添加量的魚糕質構特性的變化結果見表4。

表4 YE添加量對魚糕質構特性的影響Table 4 Effect of yeast extract additive amount on the texture properties of fish cake

由表4可知，隨著酵母抽提物添加量的增加，魚糕的硬度和咀嚼性都有顯著性的變化(P<0.05)。并且在酵母抽提物添加量為1%時，對比空白組，魚糕的硬度、內聚性和咀嚼性顯著提高(P<0.05)，這與酵母抽提物中氨基酸和小肽與肌球蛋白的交聯作用有關，在魚糜凝膠形成的過程中，酵母抽提物中的核苷酸、氨基酸、多肽等其他物質在加熱過程中與魚糜蛋白形成交聯，從而對魚糕的質構特性產生一定的影響[10]。

2.2 食鹽對魚糕品質的影響

2.2.1 食鹽添加量對魚糕感官品質的影響

圖2 食鹽添加量對魚糕感官品質的影響Fig.2 Effect of salt additive amount on the sensory quality of fish cake

由圖2可知，與空白對照組相比，食鹽的加入明顯提高了產品的感官品質。隨著食鹽添加量的增加，魚糕的滋味和彈性評分都明顯增加。當未添加食鹽或食鹽添加量較低時，魚糕的滋味評分較低，味道寡淡；但當食鹽添加量超過3%時，魚糕具有明顯的咸味，難以入口，而且過重的咸味也掩蓋了魚糕的鮮味，感官評分值迅速下降，產品的各項品質都有所下降[11]。因此，本研究中食鹽的最適添加量范圍為1%～3%。

2.2.2 食鹽添加量對魚糕白度的影響

食鹽對魚糕白度值的影響見表5。

表5 食鹽添加量對魚糕白度的影響Table 5 Effect of salt additive amount on the whiteness of fish cake

由表5可知，當食鹽添加量增大時，魚糕的L*值和白度都呈下降趨勢，這可能是由于食鹽可以促進蛋白質中肌紅蛋白的氧化，從而導致去氧肌紅蛋白量下降，魚糕白度值下降[12]。此外，由于食鹽的作用使魚糕的水分含量減少，滲透壓升高，光反射也會降低魚糕的白度值。

2.2.3 食鹽添加量對魚糕質構性能的影響

表6 食鹽添加量對魚糕質構特性的影響Table 6 Effect of salt additive amount on the texture properties of fish cake

由表6可知，隨著食鹽添加量的增加，樣品的硬度、內聚性、咀嚼性和回復性對比未添加食鹽組均有顯著提高(P<0.05)，產品的整體品質特性提高。這是因為魚糜中的肌原纖維蛋白在一定的鹽濃度下充分溶解，魚糜的凝膠性能增強，從而得到富有彈性的產品。添加食鹽能夠提高乳化穩定性，增強魚糜各組分之間的作用力，從而提高保水性，增強產品的質構特性[13]。而未添加食鹽的一組未能形成魚糜凝膠體系，汁液流失嚴重，導致其較差的質構特性。

2.3 馬鈴薯淀粉對魚糕品質的影響

2.3.1 馬鈴薯淀粉添加量對魚糕感官品質的影響

馬鈴薯淀粉對魚糕感官品質的影響見圖3。

圖3 馬鈴薯淀粉添加量對魚糕感官品質的影響Fig.3 Effect of potato starch additive amount on the sensory quality of fish cake

由圖3可知，當馬鈴薯淀粉的添加量為10%時，魚糕的口感和滋味特性的感官得分達到最高。但當馬鈴薯淀粉添加量超過10%時，產品的滋味和口感的感官評分都呈現下降趨勢，產品的口感變差，感官品質下降，且會產生淀粉味，不具有魚糕特有的細膩口感。所以，在魚糕制備過程中淀粉的添加量在10%左右最為適宜。

2.3.2 馬鈴薯淀粉添加量對魚糕白度的影響

表7 馬鈴薯淀粉添加量對魚糕白度的影響Table 7 Effect of potato starch additive amount on the whiteness of fish cake

由表7可知，當馬鈴薯添加量增加時，產品的白度和L*值都呈現下降趨勢。因為魚糜凝膠在加熱形成過程中，馬鈴薯淀粉誘導其形成魚糜凝膠后，蛋白變性，部分產生交聯，以及淀粉糊化變色，導致魚糕的白度值稍有下降[14]。

2.3.3 馬鈴薯淀粉添加量對魚糕質構性能的影響

表8 馬鈴薯淀粉添加量對魚糕質構特性的影響Table 8 Effect of potato starch additive amount on the texture properties of fish cake

由表8可知，產品的硬度、咀嚼性和回復性都隨著馬鈴薯淀粉添加量的增加呈現穩步上升趨勢。淀粉在魚糜凝膠形成過程中也有著重要的作用，它在吸水膨脹后，填充于魚糜凝膠的三維網絡中間，使魚糜凝膠更具有彈性，同時提高了產品的硬度和凝膠性能。此外，淀粉自身具有一定的凝膠性能，經高溫加熱糊化后能夠形成凝膠狀物質，從而提高產品的凝膠強度[15]。但淀粉添加量不宜過高，過高添加量的淀粉會使產品出現老化和硬度增大等現象。

2.4 肥膘肉對魚糕品質的影響

2.4.1 肥膘肉添加量對魚糕感官品質的影響

圖4 肥肉添加量對魚糕感官品質的影響Fig.4 Effect of fat meat additive amount on the sensory quality of fish cake

脂肪具有改善食品風味和口感的作用，適量地添加肥膘肉能使魚糕的口感更加細膩柔和，同時賦予魚糕特殊的豬肉芳香，并有一定程度的抑腥效果。由圖4可知，添加肥膘肉后，魚糕的感官可接受度逐漸升高，當肥膘肉添加量低于8%時，隨著添加量的增加，魚糕的滋味和氣味評分也逐漸升高，這與肥膘肉高溫加熱后產生的香氣有關，適當的添加量可以提高產品的滋味和氣味。但肥膘肉添加量超過10%，過量的肥膘肉使得魚糕產品的口感變差，油膩感增強，并且伴隨著腥味加重的問題。因此，肥膘肉的添加量在10%左右為宜。

2.4.2 肥膘肉添加量對魚糕白度的影響

表9 肥膘肉添加量對魚糕白度的影響Table 9 Effect of fat meat additive amount on the whiteness of fish cake

由表9可知，產品的白度值和b*值都隨著肥膘肉添加量的增加而呈顯著上升趨勢(P<0.05)，王文勇[16]研究發現，這一現象可能與肥膘肉中脂肪的乳化性能有關，在魚肉凝膠體系中脂肪被蛋白質層層包裹，其乳化性能增強，故而添加肥膘肉可以提升魚糕的白度。

2.4.3 肥膘肉添加量對魚糕質構性能的影響

表10 肥膘肉添加量對魚糕質構特性的影響Table 10 Effect of fat meat additive amount on the texture properties of fish cake

由表10可知，隨著肥膘肉添加量的增加，產品的硬度和彈性都呈下降趨勢，各實驗組之間差異性顯著(P<0.05)，這可能是因為肥膘肉在魚糜凝膠的形成過程中起著連接和潤滑的作用，所以會使產品變軟并且能改善產品的質地和品質[17]。但當肥膘肉添加過多時，由于脂肪自身沒有凝膠性能，并且它能降低魚糜中形成凝膠的蛋白的有效濃度，所以使得產品的凝膠性能變差[18]。

2.5 感官正交分析

表11 L9(34)4因素3水平正交實驗結果與分析Table 11 L9 (34)orthogonal experimental results and analysis

對不同實驗組進行感官評價，運用統計學方法對魚糕的綜合評價結果進行分析。在實驗各因素濃度范圍內，由表11極差分析的結果可知，酵母抽提物對魚糕的風味影響最大，淀粉次之，食鹽最小。通過感官評價檢驗得出，添加酵母抽提物的魚糕的最優配方為A2B1C2D3，即在酵母抽提物添加量0.5%、食鹽添加量2%、馬鈴薯淀粉添加量10%、肥膘肉添加量10%的條件下得到魚糕的最優配比參數。

2.6 驗證實驗

為了進一步求證，根據正交實驗所得最佳配方A2B1C2D3進行3次驗證實驗，結果取平均值為7.71，驗證實驗感官得分與正交實驗中最優配方得分7.60接近且都比較高，證實正交設計所得的魚糕優化配方工藝是合理的。

3 結論

本研究制作的魚糕各組成成分含量為：魚肉56.82%、酵母抽提物0.28%、食鹽1.14%、肥膘肉5.68%、馬鈴薯淀粉5.68%、蔥姜汁5.68%、雞蛋清4.55%、白砂糖0.28%和水19.89%。產品達到國家標準GB/T 36395-2018和農業行業標準NY/T 1327-2018。

以魚糕的感官評分為主要評價指標，綜合白度和質構特性指標，考察酵母抽提物、食鹽、馬鈴薯淀粉及肥膘肉添加量對魚糕品質的影響。在相同的添加量下，酵母抽提物和味精對魚糕在滋味和口感方面的感官得分相當，但從氣味(嗅聞和咀嚼)角度分析，酵母抽提物組的評分明顯高于味精組。有研究表明[19]，在傳統特色風味魚糕制作中，味精的用量通常在1.5%左右，而本研究優化的配方中酵母抽提物的添加量為0.5%，小于傳統魚糕制作中味精的用量。味精屬于化合調味料，其呈味比較單一，鮮味的持久性較差。而酵母抽提物呈味豐富，且其中含有大量的氨基酸、核苷酸和多肽等物質，在經過高溫加熱后，發生美拉德反應，產生更多的風味(氣味和滋味)物質，同時熱處理也會對蛋白的構象產生影響，影響蛋白質對氣味化合物的結合程度[20]，從而使魚糕的氣味和滋味更加醇厚飽滿并且回味持久。酵母抽提物不僅能減量替代傳統魚糕中的味精呈鮮，而且其自身的特征風味物質可以掩蔽魚腥味，在1%的添加量下還可以明顯提高魚糕的硬度、內聚性和咀嚼性。食鹽是形成魚肉凝膠的重要因素，食鹽可以使魚肉中肌原纖維蛋白充分溶解，氨基酸的殘基完全暴露呈溶膠狀態，加熱進而誘導了凝膠的形成[21]。食鹽的加入明顯提高了魚糕的質地和口感，使魚糕富有彈性。肥膘肉中含有大量的短鏈脂肪酸，其優良的乳化作用使魚糕的口感更為細膩嫩滑[22]，并且有淡淡的脂肪香味。馬鈴薯淀粉的加入可以顯著提高魚糕的質構性能和口感。研究表明，淀粉的類型不同，其對魚糜制品品質的影響也不同，支鏈淀粉比直鏈淀粉更容易吸水膨脹，有利于形成更加穩固的凝膠結構。由于馬鈴薯淀粉特有的顆粒大、支鏈淀粉含量高等特點使魚糕的質地更加緊密且氣孔分布更加均勻。

綜合正交實驗感官評價結果，得出影響魚糕的因素主次順序為B>C>D>A，即酵母抽提物添加量>馬鈴薯淀粉添加量>肥膘肉添加量>食鹽添加量。確定了魚糕的最優配方為(以魚肉總質量計)：酵母抽提物添加量0.5%、食鹽添加量2%、淀粉添加量10%、肥膘肉添加量10%、白砂糖0.5%、雞蛋清8%、蔥姜汁10%。在最優配方的基礎上，對單塊魚糕的成本進行核算。單塊魚糕重量為352 g，1 kg酵母抽提物的市場價格為75元，1 kg味精的市場價格為25元。原添加1%味精(以魚肉質量計)的單塊魚糕的成本為C1=15.59元，現添加0.5%酵母抽提物(以魚肉質量計)的單塊魚糕的成本為C2=15.61元。所以，單塊魚糕總成本增加C3=C2-C1=0.02元，單塊魚糕總成本比原來增加△C總=C3/C1=0.13%。

本實驗用酵母抽提物替代了味精，酵母抽提物是公認的綠色的天然調味料，其不僅有鮮味濃郁、滋味飽滿的調味特性，還含有豐富的氨基酸、肽等營養成分。本研究解決了味精在魚糕制備過程中調味過度的問題，實驗結果表明在最優配方下制作的魚糕滋味鮮美、香味濃郁、回味持久、富有彈性，整體品質優良，能滿足消費者對風味、口感和營養健康的要求，具有良好的市場價值。