淡水鱼加工副产物低盐风味鱼露速酿工艺的优化

周敏，吴朝朝，杜雨芊，袁美兰，陈丽丽，赵利*

（1.江西科技师范大学生命科学学院，国家淡水鱼加工技术研发分中心，南昌 330013；2.南昌市食品化妆品监督所，南昌 330038）

淡水鱼加工副产物低盐风味鱼露速酿工艺的优化

周敏1，吴朝朝1，杜雨芊2，袁美兰1，陈丽丽1，赵利1*

（1.江西科技师范大学生命科学学院，国家淡水鱼加工技术研发分中心，南昌 330013；2.南昌市食品化妆品监督所，南昌 330038）

主要以淡水鱼加工副产物为原料，采用分段加盐法酿造低盐风味鱼露，探讨了时间、温度、加酶量、加曲量和初始p H对发酵过程中氨基酸态氮（AA-N）含量的影响，且在单因素的基础上采用正交试验对工艺进行优化。结果表明发酵工艺的最佳条件为：发酵温度50℃，加曲量20%，加酶量0.1%，初始p H 6.0；各个因素对氨基酸态氮（AA-N）的含量均有显著性影响，影响顺序为：加曲量＞初始p H＞发酵温度＞加酶量；在最佳发酵条件下鱼露中的氨基酸态氮含量为1.396 g／d L。

淡水鱼加工副产物；低盐鱼露；快速发酵

鱼露又称为鱼酱油，色泽呈棕红色，其营养丰富，味道鲜美，是我国沿海地区的传统发酵调味品，也是日本及东南亚地区的特色调味品［1，2］。过去绝大多数的鱼露是以海水鱼［3，4］为原材料生产，且生产周期长，因此鱼露的研究和大规模生产受到一定的限制。近年来，利用低值鱼和水产品的加工副产物中残留的蛋白质资源制备鱼露一直是国内外研究的热点，如鲢鱼、罗非鱼和虾等的下脚料进行鱼露加工的研究［5－11］。我国淡水鱼加工副产物逐年增加而得不到有效利用，只有小部分用来初加工成动物饲料，大部分被直接丢弃，这样不仅浪费蛋白质资源，同时还给环境保护造成了很大的障碍，因此利用淡水鱼的加工副产物制成鱼露不仅体现了节约资源、充分利用的环保理念，也使得开发高质量、低成本的鱼露成为可能，且对提高淡水鱼的利用价值具有重要意义［12］。淡水鱼加工副产物中含有丰富的蛋白质、矿物质以及ω-3和ω-6系列不饱和脂肪酸，因此将淡水鱼加工副产物加工成鱼露能够充分利用其中的蛋白质和不饱和脂肪酸。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

淡水鱼加工副产物除去胆囊（水分76.56%，蛋白质8.65%，灰分7.98%，脂肪8.32%）：来源于江西鄱阳湖农牧渔发展有限公司，平板冻结后运输到实验室，－18℃冷冻保存，使用前在10℃以下进行流水解冻。

3.042酱油曲：北京酿造所；风味蛋白酶：丹麦诺维信有限公司；耐盐酱油酵母：安琪酵母股份有限公司；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

SPX-100B-Z型生化培养箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂；JJ-2型高速组织捣碎机 上海标本模型厂；DELTA-320型精密p H计 梅特勒-托利多仪器有限公司。

1.3 鱼露的制备

淡水鱼加工副产物（头、内脏、皮和尾鳍）→解冻和斩拌→添加蒸馏水（25%，水／浆，W／W）、盐（7%，盐／混合物，W／W）→自溶（43.21℃，初始p H 5.76，48 h）→盐（5%，盐／混合物，W／W）、酱油曲、风味蛋白酶→发酵（45℃，p H 6.5，30天）→添加酱油酵母（在糖液中活化）继续发酵（0.584%（V／V），30℃，7天）→灭酶（90℃，20 min）→离心（5000 r／min，20 min）→鱼露样品。

1.4 发酵工艺的单因素研究

固定总加盐量为12%，加水比为0.25∶1，在加曲量10%，加酶量为0.15%，初始p H为6.0的条件下，不同发酵温度对鱼露中AA-N含量的影响。

在加曲量为10%，加酶量为0.15%，发酵温度为50℃的条件下，不同p H值对鱼露中AA-N含量的影响。

在加酶量为0.15%，初始p H为6.0，发酵温度为50℃的条件下，不同加曲量对鱼露中AA-N含量的影响。

在加曲量为20%，初始p H为6.0，发酵温度为50℃的条件下，不同加酶量对鱼露中AA-N含量的影响。

发酵过程中于第0，5，10，15，20，25，30天进行取样分析，鱼露样品经灭酶、离心和过滤后分析检测。

1.5 氨基酸态氮（AA-N）含量的测定

氨基酸态氮含量测定采用甲醛滴定法［13］。

1.6 发酵工艺正交试验设计

采用正交设计表L9（34）进行试验设计，所考察的4个因素为发酵温度、初始p H、加曲量和加酶量，具体试验设计见表1。

表1 L9（34）正交试验表Table 1 L9（34）orthogonal test table

1.7 统计分析

结果使用（平均值±标准差，mean±SD）表示，所有实验平行数为N＝3次。采用Excel 2007和SPSS 17软件数据处理。

2 结果与分析

2.1 温度对发酵过程中氨基酸态氮含量的影响

温度是影响鱼露发酵的一个重要条件［15］，不同发酵温度下鱼露的AA-N含量变化见图1。

图1 不同发酵温度下氨基酸态氮含量随时间的变化Fig.1 Change of amino acid nitrogen content with time under different fermentation temperatures

由图1可知，随着发酵的进行，每个温度下，鱼露中AA-N的含量逐渐增加，且在发酵前10天时间里增加较快，随后趋于平缓。这是因为来自酱油曲分泌的蛋白酶和添加的风味蛋白酶不断将原料中的蛋白水解为多肽、氨基酸等小分子物质。从温度变化的过程来看，在30～55℃的变化过程中，AA-N的含量随温度的升高先增加然后降低，在温度为50℃时AA-N的含量最高，达到（1.230±0.002）g／d L，说明最佳发酵温度在50℃附近，也说明发酵醪液中混合蛋白酶的最适温度是50℃。

2.2 初始p H对发酵过程中氨基酸态氮含量的影响

不同初始p H下鱼露的AA-N含量变化见图2。

图2 不同初始p H下氨基酸态氮含量随时间的变化Fig.2 Change of amino acid nitrogen content with time under different initial p H values

由图2可知，在不同p H下发酵过程中，鱼露中AA-N的含量随着发酵的进行而逐渐增加。在p H 8.0和p H 9.0的发酵醪液中氨基酸态氮含量先降低随后增加的原因是自溶水解结束后调节p H，中和了大部分的氨基酸，导致初始发酵时氨基酸态氮含量低于自溶结束时。同时，p H为8.0和9.0的鱼露样品在发酵过程中有难闻的气味产生。从不同p H条件下鱼露中AA-N含量可以看出，初始p H在4.0～9.0的变化过程中，鱼露中AA-N的含量呈现出先增加后下降的现象，当p H 6.0时AA-N含量达到最大值（1.375±0.01）g／d L。原因是发酵醪液中的蛋白酶是混合蛋白酶，每种蛋白酶都存在不同的最适p H，且每种蛋白酶的含量不同，所以最终表现出混合蛋白酶的最适p H。

2.3 不同加曲量对发酵过程中氨基酸态氮含量的影响

鱼露中的AA-N含量在不同加曲量时的变化规律见图3。

图3 不同加曲量下氨基酸态氮含量随时间的变化Fig.3 Change of amino acid nitrogen content with time under different amount of koji

由图3可知，在不同加曲量的整个发酵过程中，鱼露中AA-N含量不断增加，且在发酵的前10天里增加较快，随后趋于平缓；从加曲量的变化来看，加曲量从在5%～25%的过程中，鱼露中AA-N含量逐渐增加，因为增加加曲量就相应地增加了酶浓度，从而使水解速率增加。从鱼露中AA-N含量增加的程度来看，加曲量从5%增加到20%的过程中，AA-N含量增加较大；从20%增加到25%的过程中，AA-N含量增加较小。原因是随着加曲量的增加，发酵液中的酶浓度也在增加，当加曲量增加至20%时，发酵液中混合蛋白酶量基本达到了饱和，所以鱼露中AA-N含量增加变缓。因此，选择20%为最适加曲量。

2.4 不同加酶量对发酵过程中氨基酸态氮含量的影响

不同加酶量下鱼露的AA-N含量变化见图4。

图4 不同加酶量下氨基酸态氮含量随时间的变化Fig.4 Change of amino acid nitrogen content with time under different amount of enzyme

由图4可知，在每种加酶量的整个发酵过程中，鱼露中AA-N含量逐渐增加，且在发酵的前10天左右增加较快，随后趋于平缓。从加酶量来看，发酵中过程AA-N含量随着加酶量的增加而缓慢增加，当达到0.15%时反而略有下降。从整体上来看，不同质量分数的加酶量下AA-N的含量变化不大，表明风味蛋白酶的添加量对AA-N含量影响不大。当加酶量为0.15%时，AA-N含量最高。

2.5 不同发酵时间下氨基酸态氮含量的变化

不同发酵时间下鱼露的氨基酸态氮含量的变化见图5。

图5 氨基态氮含量随发酵时间的变化Fig.5 Change of amino acid nitrogen content with different fermentation time

由图5可知，在发酵的整个过程中，鱼露中AA-N含量逐渐增加，在发酵前20天里，发酵醪液中AA-N含量显著增加，从发酵第20天到发酵第30天，AA-N含量增加缓慢，可能是随着发酵时间的延长，鱼露中的蛋白酶活力逐渐降低，使蛋白质的分解速率逐渐下降。从感官评价来看，发酵第25天和发酵第30天无较大差异，所以选择鱼露的发酵时间为25天。

2.6 低盐风味鱼露发酵工艺的正交试验

通过以上单因素试验结果，确定了发酵初始p H 6.0、加酶量0.15%、加曲量20%和发酵温度50℃，在此条件下发酵25天能够基本完成淡水鱼加工副产物发酵低盐鱼露的过程。考虑到各个因素之间存在交互作用，通过L9（34）正交试验对发酵工艺进行优化，正交试验结果及分析见表2和表3。对正交结果数据进行直观分析（见表1），从极差大小可以看出，各发酵过程中各因素对AA-N含量的影响顺序为C＞B＞A＞D，即加曲量是最主要的影响因素，其次是p H，再次是发酵温度，加酶量对氨基酸态氮含量的影响最小。根据各因素水平的平均值可以推断，最优方案是A2B2C3D1，即发酵温度50℃，p H 6.0，加曲量20%，加酶量0.1%。对正交结果数据进行方差分析（见表2），可知A，B，C，D 4个因素对试验结果均有显著性影响。其中加曲量的F值最大，说明不同的加曲量对AA-N的影响较大。

表2 低盐鱼露发酵条件正交试验结果分析Table 2 Range analysis of orthogonal experiment

表3 低盐鱼露发酵条件正交试验结果方差分析表Table 3 Variance analysis of orthogonal experiment

为了验证优化工艺条件的可靠性和重现性，对优化工艺条件进行验证实验，验证实验的氨基酸态氮含量为1.396 g／d L，与正交表2中的方案相差1.97%，可能是由于在实验操作上存在一定的误差，但也表明优化工艺较理想和可靠。

3 结论

固定加盐量为12%，加水比为0.25∶1，对淡水鱼加工副产物速酿低盐鱼露工艺优化的研究，得到了发酵工艺的最佳条件：发酵温度50℃，加曲量20%，加酶量0.1%，初始p H 6.0。各因素对AA-N含量影响的显著性顺序为加曲量＞初始p H＞发酵温度＞加酶量。验证实验表明：25天发酵结束后，鱼露中的AA-N含量为1.396 g／d L，与正交表2中的方案相差1.97%。表明优化的工艺条件较理想和可靠。

采用分段加盐法速酿工艺和添加酱油酵母所生产的低盐风味鱼露，产品得率达到60%以上。产品的鲜味值和焦糖味明显高于市售鱼露，咸味值低于市售鱼露且不含胺味和腐臭味，经检测达到了国家一级鱼露的标准。

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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 *通讯作者

南昌市农业科技支撑计划（洪财企［2012］80号）；江西省现代农业产业技术体系建设专项资金资助

周敏（1991－），女，河南安阳人，硕士，研究方向：食品化学；赵利（1967－），女，江西南昌人，教授，博士，研究方向：食品化学。