響應面法優化低鹽發酵香腸配方

毛歡 田慧敏 龍敏 朱雪 楊柳

摘 要：本文以豬肉為主要原料，利用酵母抽提物替代食鹽，研究低鹽發酵香腸配方。試驗選擇酵母抽提物、復合發酵劑、亞硝酸鈉和十三香粉的添加量為考察因素，以感官評分為考察指標，進行單因素及響應面試驗。結果表明，配制1 kg原料肉的低鹽發酵香腸的最佳配方為酵母抽提物添加量5.64 g，復合發酵劑添加量1.26%，亞硝酸鈉添加量12 mg，十三香粉添加量12.0 g，在此條件下的感官評分為88.86分。

關鍵詞：酵母抽提物;發酵香腸;響應面;配方

Study on Formula Optimization of Low-Salt Fermented Sausages by Response Surface Methodology

MAO Huan， TIAN Huimin， LONG Min， ZHU Xue， YANG Liu*

（School of Cereal， Jilin Business and Technology College， Changchun 130507， China）

Abstract： This paper uses pork as the main raw material， and uses yeast extract to replace salt to study the formula of low-salt fermented sausage. In the experiment， the addition amount of yeast extract， compound starter， sodium nitrite and thirteen spice powder was selected as the investigation factor， and the sensory score was used as the investigation index， and single factor and response surface tests were carried out. The results showed that the optimal formula for low-salt fermented sausage with 1 kg of raw meat was 5.64 g of yeast extract， 1.26% of compound starter， 12 mg of sodium nitrite， and 12.0 g of thirteen spice powder， The sensory score under this condition is 88.86 points.

Keywords： yeast extract; fermented sausage; response surface methodology; formula

發酵香腸又稱生香腸，是發酵肉制品的典型代表，是以豬肉或牛肉為主要原料，絞碎后同鹽、糖、發酵劑和香辛料等混合后灌進腸衣，經過微生物發酵而制成的具有穩定性的微生物特性和典型的發酵香味的肉制品。

目前市售發酵香腸中食鹽的添加量通常為3%～8%，食鹽具有給予發酵香腸咸味、提高產品鮮味、增加消費者感官體驗、延長食品存放時間、抑制有害微生物的生長和繁殖等重要作用[1]。直接減少食鹽添加量而不采取其他措施來達到減鹽目的，往往會帶來咸味感知降低、風味欠缺、產品質構差和保質期縮短等質量惡化現象[2]。

酵母抽提物是利用可食用的面包酵母作為原料，通過現代生物酶解技術獲得的一類味道鮮美、口感豐富的呈味物質，具有食品屬性、提味增鮮、平衡異味、減鹽淡咸和耐受性強的5大特點，富含氨基酸、呈味肽、核苷酸等呈味物質，可以作為產品降鈉后補充鮮味提升風味的重要原料，被廣泛應用于食品調味品產品中[3-4]。本文以酵母抽提物代替鈉鹽，研究低鹽發酵香腸配方，為低鹽發酵香腸加工提供一定的理論支撐和科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

原料豬肉（肥瘦比=7∶3）、食鹽、十三香粉：購于歐亞超市;酵母抽提物：山東齊魯生物科技有限公司;復合發酵劑、食品級亞硝酸鈉、天然鹽漬豬腸衣：購于食品添加劑商店。

TG328A型電子天平，上海新杭儀器廠;SY-8A型絞肉機，廣州善友機械設備有限公司;CH-20型灌腸機，廣州凱圣機械設備有限公司;HH-B11-500型電熱恒溫培養箱，上海精宏實驗設備有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 配方

參照張靜等[5]的配方并進行調整，原料肉（瘦肉∶肥肉=7∶3）以1 kg計，食鹽20.0 g，葡萄糖6.0 g，紅曲粉1.5 g，亞硝酸鈉15.0 mg，十三香粉10.0 g，復合發酵劑為木葡萄球菌∶清酒乳桿菌∶漢遜德巴利酵母菌=4∶0.5∶1。

1.2.2 調味醬生產工藝

參照曹辰辰等[6]的生產工藝流程。

1.2.3 感官評定方法

參照曹辰辰[6]和王寧寧[7]的感官評價方法，由20名接受過感官品嘗培訓的食品科學與工程專業的學生進行品嘗并打分。

1.2.4 單因素試驗

（1）復合發酵劑添加量對低鹽發酵香腸感官評分的影響。固定酵母抽提物5.0 g，亞硝酸鈉15.0 mg，十三香粉10.0 g，設置復合發酵劑添加量為0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%，以感官評分為指標，考察其對低鹽發酵香腸配方的影響。

（2）酵母抽提物添加量對低鹽發酵香腸感官評分的影響。固定復合發酵劑1.0%，亞硝酸鈉15.0 mg，十三香粉10.0 g，選取酵母抽提物添加量為3.0 g、4.0 g、5.0 g、6.0 g和7.0 g，以感官評分為指標，考察其對低鹽發酵香腸配方的影響。

（3）亞硝酸鈉添加量對低鹽發酵香腸感官評分的影響。固定酵母抽提物5.0 g，復合發酵劑1.0%，十三香粉10.0 g，設置亞硝酸鈉劑添加量為5.0 mg、10.0 mg、15.0 mg、20.0 mg和25.0 mg，以感官評分為指標，考察其對低鹽發酵香腸配方的影響。

（4）十三香粉添加量對低鹽發酵香腸感官評分的影響。固定酵母抽提物5.0 g，復合發酵劑1.0%，亞硝酸鈉15.0 mg，設置十三香粉添加量為6.0 g、8.0 g、10.0 g、12.0 g和14.0 g時，以感官評分為指標，考察其對低鹽發酵香腸配方的影響。

1.2.5 響應面優化試驗

根據單因素試驗結果，以復合發酵劑添加量（A）、酵母抽提物添加量（B）、亞硝酸鈉添加量（C）為考察因素，以感官評分為考察指標，采用Box-Behnken進行響應面優化試驗，低鹽發酵香腸配方的因素水平設計見表1。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 復合發酵劑添加量對低鹽發酵香腸感官評分的影響

由圖1可知，當復合發酵劑的添加量（木葡萄球菌∶清酒乳桿菌∶漢遜德巴利酵母菌=4∶0.5∶1）為1.2%時，感官評分最高。隨著發酵劑添加量的增加，感官評分呈現先增加后降低趨勢，這是由于葡萄球菌添加量的增加，導致脂質氧化和氨基酸代謝，這些代謝將會產生高濃度的不良氣味小分子，使產品有微弱的不良氣味。因此，選擇復合發酵劑的添加量為1.0%、1.2%和1.4%進行響應面試驗。

2.1.2 酵母抽提物添加量對低鹽發酵香腸感官評分的影響

由圖2可知，當酵母抽提物添加量為5.0 g時，感官評分最高。酵母抽提物中含有大量、豐富的氨基酸和核苷酸，這些營養物質大大增加了香腸的風味;酵母提取物還具有掩蓋外來風味的作用，強調了肉的甜味和鮮味;蛋白質和氨基酸數量的增加有助于在烹飪或加熱時產生香氣，這些香氣都會使美拉德反應更加容易。因此，選擇酵母抽提物添加量為4.0 g、5.0 g和6.0 g進行響應面試驗。

2.1.3 亞硝酸鈉添加量對低鹽發酵香腸感官評分的影響

由圖3可知，當亞硝酸鈉添加量為10.0 mg時，發酵香腸感官評分最高。在發酵香腸的生產中，要嚴格控制亞硝酸鈉的添加量。如果亞硝酸鈉攝入過量，會導致機體組織缺氧，這是因為攝入過量亞硝酸鈉會使人體血液載氧能力下降，這會大大影響人體的有氧呼吸，無法保證能量供應。此外，亞硝酸鈉可與食物中或胃中的二級胺、三級胺、酰胺和氨基酸結合，形成亞硝胺，可引起癌癥。因此，選擇亞硝酸鈉添加量為5.0 mg、10.0 mg和15.0 mg進行響應面試驗。

2.1.4 十三香粉添加量對低鹽發酵香腸感官評分的影響

由圖4可知，十三香粉添加量在6.0～14.0 g時，對發酵香腸感官評分影響不大，但是在發酵香腸中起到調味作用，能很好地賦予發酵香腸一種香味，當十三香粉添加量在12.0 g時，發酵香腸的感官評分最高，因此選擇十三香粉添加量為12.0 g作為最佳添加量。

2.2 響應面最優條件選擇與驗證試驗結果

根據前期響應面試驗結果及方差分析，得出該模型可信度良好，92.59%的試驗數據可用該模型進行解釋，該模型可以對低鹽發酵香腸的配方進行分析和預測。二次回歸模型為感官評分=88.26+0.43A+1.34B+0.69C+0.72AB+1.07AC-2.26A2-1.28B2-1.53C2。從模型可以看出，影響感官因素的大小順序為B酵母抽提物>C亞硝酸鈉>A復合發酵劑。

通過Design-Expert 8.05軟件進行響應面優化，確定低鹽發酵香腸的配方工藝為復合發酵劑添加量1.26%，酵母抽提物添加量5.64 g，亞硝酸鈉添加量11.89 mg，感官評分為88.879 5分?？紤]實際操作，將配方進行優化為復合發酵劑添加量1.26%，酵母抽提物添加量5.64 g，亞硝酸鈉添加量12 mg，其他條件不變，進行3次驗證試驗，得到感官評分平均值為88.86分，與預測值基本一致，驗證了所建模型的準確性。

3 結論

本文以豬肉為主要原料，利用酵母抽提物替代食鹽，研究低鹽發酵香腸配方。在單因素試驗的基礎上進行響應面試驗，以感官評分為指標，所得模型差異性顯著，失擬項不顯著，模型可信度良好，92.59%的試驗數據可用該模型進行解釋，該模型可以對低鹽發酵香腸的配方工藝進行分析和預測。通過響應面試驗確定的最佳配方為酵母抽提物添加量5.64 g，復合發酵劑添加量1.26%，亞硝酸鈉添加量12 mg，十三香粉添加量12.0 g，感官評分為88.86分。研究所得的低鹽發酵香腸最佳配方可為低鹽發酵香腸加工提供一定理論參考。

參考文獻

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[2]田文廣，張瓊瓊.減鹽對肉制品質量特性的影響及改善策略[J].肉類工業，2022，46（3）：44-49.

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[4]孫合群，姚思雯，李維，等.復合調味料添加酵母抽提物減鹽前后風味的變化[J].中國釀造，2020，39（5）：189-192.

[5]張靜，王淑培，李炎芳，等.低亞硝酸鹽型中式發酵香腸的研制[J].食品研究與開發，2021，42（20）：92-99.

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[7]王寧寧，馮美琴，孫健.響應面法優化發酵香腸的低鈉復合鹽配方[J].食品工業科技.2021（22）：169-177.