酵母抽提物替代味精的主料配方优化及其对传统鱼糕品质的影响

张茜，熊善柏，黄琪琳*，熊建，李沛，沈硕，覃先武

(1.华中农业大学 食品科学技术学院 国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心，武汉 430070；2.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443003)

鱼糜制品是一种鱼类深加工产品，它具有高蛋白、低脂肪、营养丰富等特点，鱼糜制品种类繁多，能满足消费者不同的口感需求，因此，鱼糜制品拥有广阔的市场前景[1]。鱼糕是经过采肉、漂洗、擂溃、蒸煮、成型包装等工序制成的一种深加工鱼糜制品，由于它是蒸煮制成，没有经过煎炸等高温过程，所以其营养损失较少，易消化吸收，极大地保留了原有鱼肉的营养价值[2]。但是在传统鱼糕制作过程中仍会存在鱼腥味较重、弹性弱、口感不佳等问题，并且传统的鱼糕产品添加较多的味精、香辛料等物质进行调味，常常会有调味过度等问题，这已成为鱼糕制品推广发展和扩大消费的一大瓶颈，因此探求新的调味配方对鱼糕增味和品质调控具有重要意义和实践价值。

酵母提取物(yeast extract，简称为YE)是以食用酵母(啤酒酵母和面包酵母)为原料，经自溶酶解、分离、蒸发、浓缩等工艺制成的膏状或粉状的物质，YE中不仅含有核苷酸、氨基酸、多肽、维生素和矿物质等多种营养物质[3]，而且具有良好的增鲜、调味作用[4]。近年来，YE作为一种绿色天然调味料，因其丰富的调味特性在食品中得到了广泛的应用，目前已有将YE添加到焙烤食品、食品调味料和方便食品中用于增鲜调味[5]，尚未见以添加YE替代味精的鱼糕生产配方工艺。本实验以草鱼为原材料，添加酵母抽提物、马铃薯淀粉、食盐、肥膘肉等物料，通过单因素及正交实验对添加YE的鱼糕配方进行优化，以期为企业探求鱼糕新的调味配方及品质调控提供参考价值。

1 材料和方法

1.1 实验材料

草鱼(约3.5 kg/条)、辅料(葱、姜、鸡蛋、肥膘肉等)：均购于武汉市华中农业大学中百超市；食品级食盐：中盐长江盐化有限公司；食品级白砂糖：湖北亿龙源食品有限公司；食品级马铃薯淀粉：武汉和兴行食品有限公司；酵母提取物KU012：组成成分为水分≤6.0%，总氮(除盐干基计)≥9.0%，铵盐≤2.0%，灰分≤15%，氯化钠≤3.0%，钾≤5.0%，不溶物≤5.0%，谷氨酸在9.0%～12.0%之间，肌苷酸和鸟苷酸(I+G)在8.0%～12.5%，在2%的溶液中其pH值为5.0～6.5，色泽为黄色，形态为粉末状，由湖北宜昌安琪酵母股份有限公司提供。

1.2 仪器和设备

OIDIRE食品调理机 中山市优益电器实业有限公司；鱼糕模具 广州绿宝烘焙有限公司；TA-XT Plus型物性测试仪器 英国Stable Micro Systems公司；CR-400型色差仪 日本柯尼卡美能达公司。

1.3 传统鱼糕的制作

采肉：将新鲜草鱼的尾部、头部、红肉、内脏等去掉后，清洗干净，采出白肉，采肉率约为18%。

漂洗：采出的白肉称量后，以清水∶鱼肉为5∶1的质量比进行漂洗。

加料斩拌：清洗后的鱼肉分3步进行斩拌，空斩：将鱼肉和肥膘肉放入调理机中空斩2 min；盐斩：加入食盐斩拌1 min；调味斩：将剩余辅料加入调理机中斩拌2 min。

成型：将斩拌好的鱼糜放入模具中，并整理成型。

蒸煮：将整理成型后的鱼糜蒸煮25 min。

真空包装：将鱼糕冷却到室温后，进行真空包装。

10 kg草鱼可采出1.8 kg的鱼肉，将鱼肉全部制成鱼糜制备鱼糕，其产量为1.8 kg。

1.4 白度的测定

参照刘树萍等[6]的方法稍作修改，将平衡到室温的鱼糕切成边长为2 cm的正方体，采用色差仪测定样品的L*(透明度)、a*(红绿程度)和 b*(黄蓝程度)值。按式(1)计算白度W：

(1)

1.5 质构性能(TPA)的测定

按照李孚杰[7]的方法，将平衡到室温的鱼糕切成边长为2 cm的样品，在室温下测定，测试条件：探头型号P/36R，测前速率为1 mm/s，测中速率为1 mm/s，测后速率为1 mm/s，压缩比为样品的30%，探头两次测定间隔时间：5 s，触发力：5 g。

1.6 感官评定

感官评定由经过培训的研究生按照表1的标准对鱼糕进行评分。根据色泽、气味(嗅闻)、气味(咀嚼)、滋味、形态、弹性等指标对鱼糕的感官评定赋予相应的权重，最后计算得出鱼糕的感官评价总分。

表1 感官评价表Table 1 The sensory evaluation table

1.7 单因素实验

在预实验的基础上，确定了辅料添加量：白砂糖0.5%、鸡蛋清8%、姜葱汁10%、水35%(以鱼肉总质量计)，同时以添加1%的味精组的鱼糕作为对照组。

1.7.1 酵母抽提物添加量的确定

食盐添加量2%、马铃薯淀粉添加量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%)对鱼糕品质的影响。

1.7.2 食盐添加量的确定

肥膘肉添加量8%、马铃薯淀粉添加量10%、酵母抽提物添加量1%，研究食盐添加量(0%、1%、2%、3%、4%)对鱼糕品质的影响。

1.7.3 马铃薯淀粉添加量的确定

食盐添加量2%、肥膘肉添加量8%、酵母抽提物添加量1%，研究马铃薯淀粉添加量(0%、5%、10%、15%、20%)对鱼糕品质的影响。

1.7.4 肥膘肉添加量的确定

食盐添加量2%、马铃薯淀粉添加量10%、酵母抽提物添加量1%，研究肥膘肉添加量(4%、6%、8%、10%、12%)对鱼糕品质的影响。

1.8 正交实验

影响鱼糕品质的主要因素有酵母抽提物、食盐、马铃薯淀粉、肥膘肉，在单因素实验确定了各因素添加量适宜范围的基础上，采用正交法得出添加酵母抽提物的鱼糕最优配比参数，见表2。

表2 鱼糕正交实验水平因素表Table 2 The factors and levels of orthogonal experiment for fish cake

1.9 数据处理

本实验采用SPSS 24.0进行数据分析，并运用Origin 9.0与Microsoft Excel软件绘制图表，用Duncan检验显著性水平，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 酵母抽提物(YE)对鱼糕品质的影响

2.1.1 YE添加量对鱼糕感官品质的影响

酵母抽提物中含有大量的呈味氨基酸和核苷酸，并且它们之间存在很强的协同增鲜作用，将其添加到食品中可以显著提高产品的鲜味[8]。由图1可知，添加YE可以有效提高鱼糕的气味和滋味特性。除了明显提高鱼糕的鲜味外，酵母抽提物自身的特征气味对鱼糕的腥味也有很好的掩蔽效果。与添加味精组相比，虽然在色泽、滋味及形态方面，味精组得分与酵母抽提物组相差不多，但是从气味(嗅闻和咀嚼)的角度分析，当酵母抽提物和味精的添加量都为1%时，酵母抽提物在气味方面的得分明显高于添加味精组，酵母抽提物使鱼糕的香味更加浓郁且回味持久。但酵母抽提物添加量过多时，其自带的特征气味掩盖了鱼糕本身的气味，导致其感官品质下降，鱼糕的滋味变得酸涩，接受度降低。所以酵母抽提物的添加量在0.5%～1%之间最为适宜。

图1 YE添加量对鱼糕感官品质的影响Fig.1 Effect of yeast extract additive amount on the sensory quality of fish cake

2.1.2 YE添加量对鱼糕白度的影响。

白度是影响鱼糕产品外观品质的重要指标。不同酵母抽提物添加量对鱼糕白度的影响见表3。

表3 YE添加量对鱼糕白度的影响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对鱼糕的白度值有显著性影响(P<0.05)，当酵母抽提物的添加量由0%升高至2%，鱼糕的白度值W明显降低，鱼糕的色泽变暗，说明酵母抽提物对鱼糕的白度产生了一定的负面影响，这可能是由于酵母抽提物本身呈淡黄色，且在加热过程中发生了美拉德反应[9]，生成黑色素，导致产品的颜色变深。所以在鱼糜制品中不适宜添加过高量的酵母抽提物，避免影响鱼糕制品的色泽。

2.1.3 YE添加量对鱼糕质构特性的影响。

不同酵母抽提物添加量的鱼糕质构特性的变化结果见表4。

表4 YE添加量对鱼糕质构特性的影响Table 4 Effect of yeast extract additive amount on the texture properties of fish cake

由表4可知，随着酵母抽提物添加量的增加，鱼糕的硬度和咀嚼性都有显著性的变化(P<0.05)。并且在酵母抽提物添加量为1%时，对比空白组，鱼糕的硬度、内聚性和咀嚼性显著提高(P<0.05)，这与酵母抽提物中氨基酸和小肽与肌球蛋白的交联作用有关，在鱼糜凝胶形成的过程中，酵母抽提物中的核苷酸、氨基酸、多肽等其他物质在加热过程中与鱼糜蛋白形成交联，从而对鱼糕的质构特性产生一定的影响[10]。

2.2 食盐对鱼糕品质的影响

2.2.1 食盐添加量对鱼糕感官品质的影响

图2 食盐添加量对鱼糕感官品质的影响Fig.2 Effect of salt additive amount on the sensory quality of fish cake

由图2可知，与空白对照组相比，食盐的加入明显提高了产品的感官品质。随着食盐添加量的增加，鱼糕的滋味和弹性评分都明显增加。当未添加食盐或食盐添加量较低时，鱼糕的滋味评分较低，味道寡淡；但当食盐添加量超过3%时，鱼糕具有明显的咸味，难以入口，而且过重的咸味也掩盖了鱼糕的鲜味，感官评分值迅速下降，产品的各项品质都有所下降[11]。因此，本研究中食盐的最适添加量范围为1%～3%。

2.2.2 食盐添加量对鱼糕白度的影响

食盐对鱼糕白度值的影响见表5。

表5 食盐添加量对鱼糕白度的影响Table 5 Effect of salt additive amount on the whiteness of fish cake

由表5可知，当食盐添加量增大时，鱼糕的L*值和白度都呈下降趋势，这可能是由于食盐可以促进蛋白质中肌红蛋白的氧化，从而导致去氧肌红蛋白量下降，鱼糕白度值下降[12]。此外，由于食盐的作用使鱼糕的水分含量减少，渗透压升高，光反射也会降低鱼糕的白度值。

2.2.3 食盐添加量对鱼糕质构性能的影响

表6 食盐添加量对鱼糕质构特性的影响Table 6 Effect of salt additive amount on the texture properties of fish cake

由表6可知，随着食盐添加量的增加，样品的硬度、内聚性、咀嚼性和回复性对比未添加食盐组均有显著提高(P<0.05)，产品的整体品质特性提高。这是因为鱼糜中的肌原纤维蛋白在一定的盐浓度下充分溶解，鱼糜的凝胶性能增强，从而得到富有弹性的产品。添加食盐能够提高乳化稳定性，增强鱼糜各组分之间的作用力，从而提高保水性，增强产品的质构特性[13]。而未添加食盐的一组未能形成鱼糜凝胶体系，汁液流失严重，导致其较差的质构特性。

2.3 马铃薯淀粉对鱼糕品质的影响

2.3.1 马铃薯淀粉添加量对鱼糕感官品质的影响

马铃薯淀粉对鱼糕感官品质的影响见图3。

图3 马铃薯淀粉添加量对鱼糕感官品质的影响Fig.3 Effect of potato starch additive amount on the sensory quality of fish cake

由图3可知，当马铃薯淀粉的添加量为10%时，鱼糕的口感和滋味特性的感官得分达到最高。但当马铃薯淀粉添加量超过10%时，产品的滋味和口感的感官评分都呈现下降趋势，产品的口感变差，感官品质下降，且会产生淀粉味，不具有鱼糕特有的细腻口感。所以，在鱼糕制备过程中淀粉的添加量在10%左右最为适宜。

2.3.2 马铃薯淀粉添加量对鱼糕白度的影响

表7 马铃薯淀粉添加量对鱼糕白度的影响Table 7 Effect of potato starch additive amount on the whiteness of fish cake

由表7可知，当马铃薯添加量增加时，产品的白度和L*值都呈现下降趋势。因为鱼糜凝胶在加热形成过程中，马铃薯淀粉诱导其形成鱼糜凝胶后，蛋白变性，部分产生交联，以及淀粉糊化变色，导致鱼糕的白度值稍有下降[14]。

2.3.3 马铃薯淀粉添加量对鱼糕质构性能的影响

表8 马铃薯淀粉添加量对鱼糕质构特性的影响Table 8 Effect of potato starch additive amount on the texture properties of fish cake

由表8可知，产品的硬度、咀嚼性和回复性都随着马铃薯淀粉添加量的增加呈现稳步上升趋势。淀粉在鱼糜凝胶形成过程中也有着重要的作用，它在吸水膨胀后，填充于鱼糜凝胶的三维网络中间，使鱼糜凝胶更具有弹性，同时提高了产品的硬度和凝胶性能。此外，淀粉自身具有一定的凝胶性能，经高温加热糊化后能够形成凝胶状物质，从而提高产品的凝胶强度[15]。但淀粉添加量不宜过高，过高添加量的淀粉会使产品出现老化和硬度增大等现象。

2.4 肥膘肉对鱼糕品质的影响

2.4.1 肥膘肉添加量对鱼糕感官品质的影响

图4 肥肉添加量对鱼糕感官品质的影响Fig.4 Effect of fat meat additive amount on the sensory quality of fish cake

脂肪具有改善食品风味和口感的作用，适量地添加肥膘肉能使鱼糕的口感更加细腻柔和，同时赋予鱼糕特殊的猪肉芳香，并有一定程度的抑腥效果。由图4可知，添加肥膘肉后，鱼糕的感官可接受度逐渐升高，当肥膘肉添加量低于8%时，随着添加量的增加，鱼糕的滋味和气味评分也逐渐升高，这与肥膘肉高温加热后产生的香气有关，适当的添加量可以提高产品的滋味和气味。但肥膘肉添加量超过10%，过量的肥膘肉使得鱼糕产品的口感变差，油腻感增强，并且伴随着腥味加重的问题。因此，肥膘肉的添加量在10%左右为宜。

2.4.2 肥膘肉添加量对鱼糕白度的影响

表9 肥膘肉添加量对鱼糕白度的影响Table 9 Effect of fat meat additive amount on the whiteness of fish cake

由表9可知，产品的白度值和b*值都随着肥膘肉添加量的增加而呈显著上升趋势(P<0.05)，王文勇[16]研究发现，这一现象可能与肥膘肉中脂肪的乳化性能有关，在鱼肉凝胶体系中脂肪被蛋白质层层包裹，其乳化性能增强，故而添加肥膘肉可以提升鱼糕的白度。

2.4.3 肥膘肉添加量对鱼糕质构性能的影响

表10 肥膘肉添加量对鱼糕质构特性的影响Table 10 Effect of fat meat additive amount on the texture properties of fish cake

由表10可知，随着肥膘肉添加量的增加，产品的硬度和弹性都呈下降趋势，各实验组之间差异性显著(P<0.05)，这可能是因为肥膘肉在鱼糜凝胶的形成过程中起着连接和润滑的作用，所以会使产品变软并且能改善产品的质地和品质[17]。但当肥膘肉添加过多时，由于脂肪自身没有凝胶性能，并且它能降低鱼糜中形成凝胶的蛋白的有效浓度，所以使得产品的凝胶性能变差[18]。

2.5 感官正交分析

表11 L9(34)4因素3水平正交实验结果与分析Table 11 L9 (34)orthogonal experimental results and analysis

对不同实验组进行感官评价，运用统计学方法对鱼糕的综合评价结果进行分析。在实验各因素浓度范围内，由表11极差分析的结果可知，酵母抽提物对鱼糕的风味影响最大，淀粉次之，食盐最小。通过感官评价检验得出，添加酵母抽提物的鱼糕的最优配方为A2B1C2D3，即在酵母抽提物添加量0.5%、食盐添加量2%、马铃薯淀粉添加量10%、肥膘肉添加量10%的条件下得到鱼糕的最优配比参数。

2.6 验证实验

为了进一步求证，根据正交实验所得最佳配方A2B1C2D3进行3次验证实验，结果取平均值为7.71，验证实验感官得分与正交实验中最优配方得分7.60接近且都比较高，证实正交设计所得的鱼糕优化配方工艺是合理的。

3 结论

本研究制作的鱼糕各组成成分含量为：鱼肉56.82%、酵母抽提物0.28%、食盐1.14%、肥膘肉5.68%、马铃薯淀粉5.68%、葱姜汁5.68%、鸡蛋清4.55%、白砂糖0.28%和水19.89%。产品达到国家标准GB/T 36395-2018和农业行业标准NY/T 1327-2018。

以鱼糕的感官评分为主要评价指标，综合白度和质构特性指标，考察酵母抽提物、食盐、马铃薯淀粉及肥膘肉添加量对鱼糕品质的影响。在相同的添加量下，酵母抽提物和味精对鱼糕在滋味和口感方面的感官得分相当，但从气味(嗅闻和咀嚼)角度分析，酵母抽提物组的评分明显高于味精组。有研究表明[19]，在传统特色风味鱼糕制作中，味精的用量通常在1.5%左右，而本研究优化的配方中酵母抽提物的添加量为0.5%，小于传统鱼糕制作中味精的用量。味精属于化合调味料，其呈味比较单一，鲜味的持久性较差。而酵母抽提物呈味丰富，且其中含有大量的氨基酸、核苷酸和多肽等物质，在经过高温加热后，发生美拉德反应，产生更多的风味(气味和滋味)物质，同时热处理也会对蛋白的构象产生影响，影响蛋白质对气味化合物的结合程度[20]，从而使鱼糕的气味和滋味更加醇厚饱满并且回味持久。酵母抽提物不仅能减量替代传统鱼糕中的味精呈鲜，而且其自身的特征风味物质可以掩蔽鱼腥味，在1%的添加量下还可以明显提高鱼糕的硬度、内聚性和咀嚼性。食盐是形成鱼肉凝胶的重要因素，食盐可以使鱼肉中肌原纤维蛋白充分溶解，氨基酸的残基完全暴露呈溶胶状态，加热进而诱导了凝胶的形成[21]。食盐的加入明显提高了鱼糕的质地和口感，使鱼糕富有弹性。肥膘肉中含有大量的短链脂肪酸，其优良的乳化作用使鱼糕的口感更为细腻嫩滑[22]，并且有淡淡的脂肪香味。马铃薯淀粉的加入可以显著提高鱼糕的质构性能和口感。研究表明，淀粉的类型不同，其对鱼糜制品品质的影响也不同，支链淀粉比直链淀粉更容易吸水膨胀，有利于形成更加稳固的凝胶结构。由于马铃薯淀粉特有的颗粒大、支链淀粉含量高等特点使鱼糕的质地更加紧密且气孔分布更加均匀。

综合正交实验感官评价结果，得出影响鱼糕的因素主次顺序为B>C>D>A，即酵母抽提物添加量>马铃薯淀粉添加量>肥膘肉添加量>食盐添加量。确定了鱼糕的最优配方为(以鱼肉总质量计)：酵母抽提物添加量0.5%、食盐添加量2%、淀粉添加量10%、肥膘肉添加量10%、白砂糖0.5%、鸡蛋清8%、葱姜汁10%。在最优配方的基础上，对单块鱼糕的成本进行核算。单块鱼糕重量为352 g，1 kg酵母抽提物的市场价格为75元，1 kg味精的市场价格为25元。原添加1%味精(以鱼肉质量计)的单块鱼糕的成本为C1=15.59元，现添加0.5%酵母抽提物(以鱼肉质量计)的单块鱼糕的成本为C2=15.61元。所以，单块鱼糕总成本增加C3=C2-C1=0.02元，单块鱼糕总成本比原来增加△C总=C3/C1=0.13%。

本实验用酵母抽提物替代了味精，酵母抽提物是公认的绿色的天然调味料，其不仅有鲜味浓郁、滋味饱满的调味特性，还含有丰富的氨基酸、肽等营养成分。本研究解决了味精在鱼糕制备过程中调味过度的问题，实验结果表明在最优配方下制作的鱼糕滋味鲜美、香味浓郁、回味持久、富有弹性，整体品质优良，能满足消费者对风味、口感和营养健康的要求，具有良好的市场价值。