發酵溫度對克氏原螯蝦蝦醬品質變化影響研究

李興華，黃韜睿，李想

(四川旅游學院，成都 610100)

克氏原螯蝦也稱小龍蝦，是淡水經濟類蝦，目前在我國廣泛養殖，年產量巨大，備受消費者喜歡，被開發成各種餐飲產品[1]。為了提升其經濟附加值，近年來其被開發成蝦醬，克氏原螯蝦蝦醬含有大量不飽和脂肪酸和多種必需氨基酸，風味獨特。蝦醬發酵對溫度要求較高，不同的發酵溫度不僅影響其發酵速度，還影響其風味物質的產生以及食用安全性[2]。因此，分析其發酵過程中相關指標的變化情況，便于更準確地選擇蝦醬發酵溫度和工藝配方等。

基于此，本研究通過正交試驗優化克氏原螯蝦蝦醬的最佳配方，在傳統工藝基礎上，分析在不同溫度條件下，克氏原螯蝦蝦醬發酵過程中水分含量、水分活度、菌落總數、pH值、氨基酸態氮(FAN)、揮發性鹽基氮(TVB-N)、組胺等理化指標的變化規律，為克氏原螯蝦蝦醬制品的生產工藝優化和產品安全生產提供了理論支撐及科學依據[3]。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

克氏原螯蝦：購于成都市龍泉驛區水產品市場；食鹽：中鹽成都市鹽業有限公司；平板計數瓊脂：青島海博生物科技公司；其他試劑：均為國產分析純。

1.1.2 設備

KB26微波烘干箱 上海博奧微波能設備有限公司; WFJ-15超微粉碎機 江陰市富中機械有限公司；VM0198破壁料理機 Vita-Mix Corporation；YTH-080恒溫保溫箱 東莞市元耀電子科技有限公司；GL2201-1SCN電子天平 上海雙旭電子有限公司；PV顯微分光光度計 北京美嘉圖科技有限公司；A330333臺式酸度計、DZX320生化培養箱 上海艾測電子科技有限公司；HD-3A水分活度儀 上海精密儀器儀表有限公司；其他烹飪加工器皿 均由四川旅游學院實驗室提供。

1.2 實驗設計

1.2.1 克氏原螯蝦蝦醬制備工藝

1.2.1.1 工藝流程

預處理→活化→酶解→發酵→殺菌包裝[4]。

1.2.1.2 制備要點

預處理：將克氏原螯蝦去頭、尾及外殼，取蝦肉，漂洗干凈，微波干燥，超微粉碎成蝦粉，過150目篩。

活化：將乳酸菌溶解于3%葡萄糖溶液中，在28 ℃溫度下活化4 h。

酶解：在蝦粉中添加水，放入多功能料理機中攪拌10 min，加入食鹽，酶解溫度為50 ℃，酶解3 h。

發酵：將活化后的乳酸菌加入酶解后的溶液中，放入培養箱中，發酵10天。

殺菌：對發酵完畢的克氏原螯蝦蝦醬進行巴氏滅菌。

1.2.2 克氏原螯蝦蝦醬配方優化設計

影響克氏原螯蝦蝦醬發酵除溫度外，蝦粉、水、乳酸菌、葡萄糖溶液、食鹽直接影響其成品品質[5]。本實驗通過預制試驗確定了主要工藝參數，通過正交試驗確定了最佳配方，具體見表1。

表1 正交試驗因素表Table 1 Factors and levels table of orthogonal experiment g

1.2.3 克氏原螯蝦蝦醬發酵條件

將樣品置于恒溫培養箱內在不同溫度環境下發酵，每隔2天取樣1次，共測10天，具體發酵條件見表2[6]。

表2 克氏原螯蝦蝦醬發酵條件Table 2 Fermentation conditions of Procambarus clarkii paste

1.2.4 水分含量及水分活度的測定

水分含量根據GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》中的直接干燥法進行測定；水分活度根據GB 5009.238—2016 《食品水分活度的測定》進行測定[7]。

1.2.5 微生物的測定

菌落總數根據GB 4789.2—2016《菌落總數測定》進行測定[8]。

1.2.6 pH值的測定

根據GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》進行測定[9]。

1.2.7 氨基酸態氮的測定

根據GB 5009.235—2016《食品中氨基酸態氮的測定》進行測定[10]。

1.2.8 揮發性鹽基氮(TVB-N)的測定

根據GB 5009.44—2016《食品中氯化物的測定》，采用蒸餾滴定法測定[11]。

1.2.9 感官鑒定

感官評價選取具有食品背景的專業人員組成，鑒定前根據蝦醬成品特點進行培訓，采用盲評，取平均分，具體見表3。

表3 感官評分標準Table 3 Sensory scoring criteria

1.3 數據處理

每組別試驗重復3次，并采用SPSS軟件進行統計分析和均值差異性分析，P<0.05。

2 結果與分析

2.1 克氏原螯蝦蝦醬配方優化

本實驗通過預制試驗確定了克氏原螯蝦蝦醬的主要工藝參數，通過正交試驗優化最佳配方，采用感官評分評價其品質，具體正交試驗結果見表4，方差分析見表5。

表4 正交試驗結果分析表Table 4 Results analysis table of orthogonal test

表5 方差分析表Table 5 Variance analysis table

注：“**”表示極顯著，P<0.01；“*”表示顯著，P<0.05。

通過正交試驗分析, RC>RE>RA>RD>RB,即乳酸菌的添加量對克氏原螯蝦蝦醬品質影響最大，其次為食鹽、蝦粉、葡萄糖溶液、水。根據方差分析結果，蝦粉添加量、乳酸菌添加量、食鹽添加量對評分影響極顯著，水添加量、葡萄糖溶液添加量對評分影響顯著。基于此，當其他工藝條件恒定時，其最佳配方為A2B1C3D1E3，即蝦粉添加量為800 g，水添加量為1500 g，乳酸菌添加量為120 g，葡萄糖添加量為100 g，食鹽添加量為150 g，該配方條件下，制作的克氏原螯蝦蝦醬品質最佳。

2.2 不同發酵溫度對蝦醬水分含量及水分活度變化影響

圖1 不同發酵溫度對蝦醬水分含量變化影響Fig.1 Effects of different fermentation temperatures on water content of Procambarus clarkii paste

圖2 不同發酵溫度對蝦醬水分活度變化影響Fig.2 Effects of different fermentation temperatures on water activity of Procambarus clarkii paste

克氏原螯蝦蝦醬在發酵過程中，受發酵溫度、鹽添加量等影響，其水分含量及水分活度會有一定差異，水分含量及水分活度直接影響成品的感官性狀和微生物繁殖。由圖1和圖2可知，在相同工藝條件下，原料與水的比例一致，隨著發酵溫度增加，水分含量和水分活度發酵溫度高的組別明顯高于發酵溫度低的組別；隨著發酵時間增加，整體呈下降趨勢。說明發酵溫度與時間對蝦醬水分含量及水分活度有一定影響。

2.3 不同發酵溫度對蝦醬菌落總數變化影響

圖3 不同發酵溫度對菌落總數的變化影響Fig.3 Effects of different fermentation temperatures on the total number of colonies

微生物在克氏原螯蝦蝦醬發酵過程中對其風味形成非常重要，影響其發酵進程和風味種類，但是同時也是其腐敗變質的主要原因。由圖3可知，不同發酵溫度的組別差異不大，在0～6天，整體呈上升趨勢；6～10天，菌落總數保持相對穩定，發酵溫度高，菌落總數相對較高。

2.4 不同發酵溫度對蝦醬pH值變化影響

圖4 不同發酵溫度對pH值的變化影響Fig.4 Effects of different fermentation temperatures on pH values

克氏原螯蝦蝦醬在發酵過程中，糖類被微生物分解，產生乳酸菌等有機酸，導致pH值下降，降解蛋白質產生堿性含氮物質使pH值上升[12]。由圖4可知，克氏原螯蝦蝦醬在發酵過程中pH值整體呈上升趨勢，說明其降解蛋白質效果較好，形成多種呈味物質，對糖類分解相對較弱，組別3在2～4天時呈下降趨勢，證明發酵溫度促進糖類分解，產生有機酸使pH值下降。

2.5 不同發酵溫度對蝦醬氨基酸態氮變化影響

圖5 不同發酵溫度對氨基酸態氮的變化影響Fig.5 Effects of different fermentation temperatures on the variation of amino acid nitrogen

克氏原螯蝦蝦醬內氨基酸態氮含量越高，其鮮味越好，發酵程度高。由圖5可知，整體氨基酸態氮含量組別1<組別2<組別3<組別4，組別4含量最高，說明在30 ℃時發酵效果最好。組別5<組別4，說明發酵溫度較高反而影響發酵質量。

2.6 不同發酵溫度對蝦醬揮發性鹽基氮(TVB-N)變化影響

圖6 不同發酵溫度對揮發性鹽基氮的變化影響Fig.6 Effects of different fermentation temperatures on the variation of volatile basic nitrogen

揮發性鹽基氮在水產品發酵過程中受腐敗微生物與酶的影響，將蛋白質、肽等含氮化合物分解為氨、三甲胺等，是評價水產品腐敗變質的重要指標[13]。由圖6可知，發酵的0～4天，克氏原螯蝦蝦醬揮發性鹽基氮增長較快，4～10天趨于平穩，說明其發酵過程中的優勢菌發揮作用及腐敗微生物的生長，抑制其腐敗變質。溫度越高，對揮發性鹽基氮的抑制效果越差，這與溫度促進腐敗微生物與酶活性有關，溫度越高其活性越好，對含氮化合物的分解速度越快。后期優勢菌快速繁殖，才對其起到抑制作用。

3 結論

本研究通過正交試驗優化克氏原螯蝦蝦醬配方，最終確定了最佳配方：蝦粉添加量為800 g，水添加量為1500 g，乳酸菌添加量為120 g，葡萄糖添加量為100 g，食鹽添加量為150 g。在此基礎上，分析發酵溫度變化對克氏原螯蝦蝦醬在發酵過程中水分含量、水分活度、菌落總數、pH值、氨基酸態氮、揮發性鹽基氮等指標的影響。通過研究發現，發酵溫度對蝦醬品質影響較大，隨著發酵溫度增加，水分含量、水分活度、菌落總數、pH值整體呈上升趨勢，氨基酸態氮、揮發性鹽基氮含量在30 ℃時最佳。綜合各項指標和感官評價，發酵溫度在30 ℃時蝦醬風味形成最豐富，含水量和水分活度適中，整體效果最佳。本研究不僅為克氏原螯蝦蝦醬的生產提供了理論依據，也為傳統水產發酵制品的品質把控提供了借鑒。