響應(yīng)面法優(yōu)化低鹽發(fā)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(fā)酵香腸配方。試驗(yàn)選擇酵母抽提物、復(fù)合發(fā)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(biāo)，進(jìn)行單因素及響應(yīng)面試驗(yàn)。結(jié)果表明，配制1 kg原料肉的低鹽發(fā)酵香腸的最佳配方為酵母抽提物添加量5.64 g，復(fù)合發(fā)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(guān)鍵詞：酵母抽提物;發(fā)酵香腸;響應(yīng)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(fā)酵香腸又稱生香腸，是發(fā)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(fā)酵劑和香辛料等混合后灌進(jìn)腸衣，經(jīng)過微生物發(fā)酵而制成的具有穩(wěn)定性的微生物特性和典型的發(fā)酵香味的肉制品。

目前市售發(fā)酵香腸中食鹽的添加量通常為3%～8%，食鹽具有給予發(fā)酵香腸咸味、提高產(chǎn)品鮮味、增加消費(fèi)者感官體驗(yàn)、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(dá)到減鹽目的，往往會帶來咸味感知降低、風(fēng)味欠缺、產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)差和保質(zhì)期縮短等質(zhì)量惡化現(xiàn)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(xiàn)代生物酶解技術(shù)獲得的一類味道鮮美、口感豐富的呈味物質(zhì)，具有食品屬性、提味增鮮、平衡異味、減鹽淡咸和耐受性強(qiáng)的5大特點(diǎn)，富含氨基酸、呈味肽、核苷酸等呈味物質(zhì)，可以作為產(chǎn)品降鈉后補(bǔ)充鮮味提升風(fēng)味的重要原料，被廣泛應(yīng)用于食品調(diào)味品產(chǎn)品中[3-4]。本文以酵母抽提物代替鈉鹽，研究低鹽發(fā)酵香腸配方，為低鹽發(fā)酵香腸加工提供一定的理論支撐和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)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(fù)合發(fā)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(jī)，廣州善友機(jī)械設(shè)備有限公司;CH-20型灌腸機(jī)，廣州凱圣機(jī)械設(shè)備有限公司;HH-B11-500型電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 配方

參照張靜等[5]的配方并進(jìn)行調(diào)整，原料肉（瘦肉∶肥肉=7∶3）以1 kg計(jì)，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(fù)合發(fā)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(diào)味醬生產(chǎn)工藝

參照曹辰辰等[6]的生產(chǎn)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(xùn)的食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行品嘗并打分。

1.2.4 單因素試驗(yàn)

（1）復(fù)合發(fā)酵劑添加量對低鹽發(fā)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(shè)置復(fù)合發(fā)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(biāo)，考察其對低鹽發(fā)酵香腸配方的影響。

（2）酵母抽提物添加量對低鹽發(fā)酵香腸感官評分的影響。固定復(fù)合發(fā)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(biāo)，考察其對低鹽發(fā)酵香腸配方的影響。

（3）亞硝酸鈉添加量對低鹽發(fā)酵香腸感官評分的影響。固定酵母抽提物5.0 g，復(fù)合發(fā)酵劑1.0%，十三香粉10.0 g，設(shè)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(biāo)，考察其對低鹽發(fā)酵香腸配方的影響。

（4）十三香粉添加量對低鹽發(fā)酵香腸感官評分的影響。固定酵母抽提物5.0 g，復(fù)合發(fā)酵劑1.0%，亞硝酸鈉15.0 mg，設(shè)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(biāo)，考察其對低鹽發(fā)酵香腸配方的影響。

1.2.5 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以復(fù)合發(fā)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(biāo)，采用Box-Behnken進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，低鹽發(fā)酵香腸配方的因素水平設(shè)計(jì)見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 復(fù)合發(fā)酵劑添加量對低鹽發(fā)酵香腸感官評分的影響

由圖1可知，當(dāng)復(fù)合發(fā)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(fā)酵劑添加量的增加，感官評分呈現(xiàn)先增加后降低趨勢，這是由于葡萄球菌添加量的增加，導(dǎo)致脂質(zhì)氧化和氨基酸代謝，這些代謝將會產(chǎn)生高濃度的不良?xì)馕缎》肿樱巩a(chǎn)品有微弱的不良?xì)馕丁Ｒ虼耍x擇復(fù)合發(fā)酵劑的添加量為1.0%、1.2%和1.4%進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.1.2 酵母抽提物添加量對低鹽發(fā)酵香腸感官評分的影響

由圖2可知，當(dāng)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(yǎng)物質(zhì)大大增加了香腸的風(fēng)味;酵母提取物還具有掩蓋外來風(fēng)味的作用，強(qiáng)調(diào)了肉的甜味和鮮味;蛋白質(zhì)和氨基酸數(shù)量的增加有助于在烹飪或加熱時產(chǎn)生香氣，這些香氣都會使美拉德反應(yīng)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(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.1.3 亞硝酸鈉添加量對低鹽發(fā)酵香腸感官評分的影響

由圖3可知，當(dāng)亞硝酸鈉添加量為10.0 mg時，發(fā)酵香腸感官評分最高。在發(fā)酵香腸的生產(chǎn)中，要嚴(yán)格控制亞硝酸鈉的添加量。如果亞硝酸鈉攝入過量，會導(dǎo)致機(jī)體組織缺氧，這是因?yàn)閿z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(yīng)。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(jié)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(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.1.4 十三香粉添加量對低鹽發(fā)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(fā)酵香腸感官評分影響不大，但是在發(fā)酵香腸中起到調(diào)味作用，能很好地賦予發(fā)酵香腸一種香味，當(dāng)十三香粉添加量在12.0 g時，發(fā)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(yīng)面最優(yōu)條件選擇與驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)前期響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及方差分析，得出該模型可信度良好，92.59%的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可用該模型進(jìn)行解釋，該模型可以對低鹽發(fā)酵香腸的配方進(jìn)行分析和預(yù)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?yàn)锽酵母抽提物>C亞硝酸鈉>A復(fù)合發(fā)酵劑。

通過Design-Expert 8.05軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化，確定低鹽發(fā)酵香腸的配方工藝為復(fù)合發(fā)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。考慮實(shí)際操作，將配方進(jìn)行優(yōu)化為復(fù)合發(fā)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(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，得到感官評分平均值為88.86分，與預(yù)測值基本一致，驗(yàn)證了所建模型的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)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(fā)酵香腸配方。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，以感官評分為指標(biāo)，所得模型差異性顯著，失擬項(xiàng)不顯著，模型可信度良好，92.59%的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可用該模型進(jìn)行解釋，該模型可以對低鹽發(fā)酵香腸的配方工藝進(jìn)行分析和預(yù)測。通過響應(yīng)面試驗(yàn)確定的最佳配方為酵母抽提物添加量5.64 g，復(fù)合發(fā)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(fā)酵香腸最佳配方可為低鹽發(fā)酵香腸加工提供一定理論參考。

參考文獻(xiàn)

[1]李佳，劉忠義，陳虞，等.食鹽對混合菌種發(fā)酵香腸質(zhì)量指標(biāo)的影響[J].食品與機(jī)械，2018，34（5）：193-197.

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

[3]熊建，覃先武，李麗娜，等.酵母抽提物減鹽功能及在高湯調(diào)味粉中應(yīng)用研究[J].食品工業(yè)科技，2022，44（4）：2-19.

[4]孫合群，姚思雯，李維，等.復(fù)合調(diào)味料添加酵母抽提物減鹽前后風(fēng)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(fā)酵香腸的研制[J].食品研究與開發(fā)，2021，42（20）：92-99.

[6]曹辰辰，馮美琴，孫健，等.響應(yīng)面法優(yōu)化益生發(fā)酵劑接種發(fā)酵香腸工藝[J].食品科學(xué)，2019，40（5）：69-76.

[7]王寧寧，馮美琴，孫健.響應(yīng)面法優(yōu)化發(fā)酵香腸的低鈉復(fù)合鹽配方[J].食品工業(yè)科技.2021（22）：169-177.