响应面法优化低盐发酵香肠配方

毛欢 田慧敏 龙敏 朱雪 杨柳

摘 要：本文以猪肉为主要原料，利用酵母抽提物替代食盐，研究低盐发酵香肠配方。试验选择酵母抽提物、复合发酵剂、亚硝酸钠和十三香粉的添加量为考察因素，以感官评分为考察指标，进行单因素及响应面试验。结果表明，配制1 kg原料肉的低盐发酵香肠的最佳配方为酵母抽提物添加量5.64 g，复合发酵剂添加量1.26%，亚硝酸钠添加量12 mg，十三香粉添加量12.0 g，在此条件下的感官评分为88.86分。

关键词：酵母抽提物;发酵香肠;响应面;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

發酵香肠又称生香肠，是发酵肉制品的典型代表，是以猪肉或牛肉为主要原料，绞碎后同盐、糖、发酵剂和香辛料等混合后灌进肠衣，经过微生物发酵而制成的具有稳定性的微生物特性和典型的发酵香味的肉制品。

目前市售发酵香肠中食盐的添加量通常为3%～8%，食盐具有给予发酵香肠咸味、提高产品鲜味、增加消费者感官体验、延长食品存放时间、抑制有害微生物的生长和繁殖等重要作用[1]。直接减少食盐添加量而不采取其他措施来达到减盐目的，往往会带来咸味感知降低、风味欠缺、产品质构差和保质期缩短等质量恶化现象[2]。

酵母抽提物是利用可食用的面包酵母作为原料，通过现代生物酶解技术获得的一类味道鲜美、口感丰富的呈味物质，具有食品属性、提味增鲜、平衡异味、减盐淡咸和耐受性强的5大特点，富含氨基酸、呈味肽、核苷酸等呈味物质，可以作为产品降钠后补充鲜味提升风味的重要原料，被广泛应用于食品调味品产品中[3-4]。本文以酵母抽提物代替钠盐，研究低盐发酵香肠配方，为低盐发酵香肠加工提供一定的理论支撑和科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

原料猪肉（肥瘦比=7∶3）、食盐、十三香粉：购于欧亚超市;酵母抽提物：山东齐鲁生物科技有限公司;复合发酵剂、食品级亚硝酸钠、天然盐渍猪肠衣：购于食品添加剂商店。

TG328A型电子天平，上海新杭仪器厂;SY-8A型绞肉机，广州善友机械设备有限公司;CH-20型灌肠机，广州凯圣机械设备有限公司;HH-B11-500型电热恒温培养箱，上海精宏实验设备有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 配方

参照张静等[5]的配方并进行调整，原料肉（瘦肉∶肥肉=7∶3）以1 kg计，食盐20.0 g，葡萄糖6.0 g，红曲粉1.5 g，亚硝酸钠15.0 mg，十三香粉10.0 g，复合发酵剂为木葡萄球菌∶清酒乳杆菌∶汉逊德巴利酵母菌=4∶0.5∶1。

1.2.2 调味酱生产工艺

参照曹辰辰等[6]的生产工艺流程。

1.2.3 感官评定方法

参照曹辰辰[6]和王宁宁[7]的感官评价方法，由20名接受过感官品尝培训的食品科学与工程专业的学生进行品尝并打分。

1.2.4 单因素试验

（1）复合发酵剂添加量对低盐发酵香肠感官评分的影响。固定酵母抽提物5.0 g，亚硝酸钠15.0 mg，十三香粉10.0 g，设置复合发酵剂添加量为0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%，以感官评分为指标，考察其对低盐发酵香肠配方的影响。

（2）酵母抽提物添加量对低盐发酵香肠感官评分的影响。固定复合发酵剂1.0%，亚硝酸钠15.0 mg，十三香粉10.0 g，选取酵母抽提物添加量为3.0 g、4.0 g、5.0 g、6.0 g和7.0 g，以感官评分为指标，考察其对低盐发酵香肠配方的影响。

（3）亚硝酸钠添加量对低盐发酵香肠感官评分的影响。固定酵母抽提物5.0 g，复合发酵剂1.0%，十三香粉10.0 g，设置亚硝酸钠剂添加量为5.0 mg、10.0 mg、15.0 mg、20.0 mg和25.0 mg，以感官评分为指标，考察其对低盐发酵香肠配方的影响。

（4）十三香粉添加量对低盐发酵香肠感官评分的影响。固定酵母抽提物5.0 g，复合发酵剂1.0%，亚硝酸钠15.0 mg，设置十三香粉添加量为6.0 g、8.0 g、10.0 g、12.0 g和14.0 g时，以感官评分为指标，考察其对低盐发酵香肠配方的影响。

1.2.5 响应面优化试验

根据单因素试验结果，以复合发酵剂添加量（A）、酵母抽提物添加量（B）、亚硝酸钠添加量（C）为考察因素，以感官评分为考察指标，采用Box-Behnken进行响应面优化试验，低盐发酵香肠配方的因素水平设计见表1。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 复合发酵剂添加量对低盐发酵香肠感官评分的影响

由图1可知，当复合发酵剂的添加量（木葡萄球菌∶清酒乳杆菌∶汉逊德巴利酵母菌=4∶0.5∶1）为1.2%时，感官评分最高。随着发酵剂添加量的增加，感官评分呈现先增加后降低趋势，这是由于葡萄球菌添加量的增加，导致脂质氧化和氨基酸代谢，这些代谢将会产生高浓度的不良气味小分子，使产品有微弱的不良气味。因此，选择复合发酵剂的添加量为1.0%、1.2%和1.4%进行响应面试验。

2.1.2 酵母抽提物添加量对低盐发酵香肠感官评分的影响

由图2可知，当酵母抽提物添加量为5.0 g时，感官評分最高。酵母抽提物中含有大量、丰富的氨基酸和核苷酸，这些营养物质大大增加了香肠的风味;酵母提取物还具有掩盖外来风味的作用，强调了肉的甜味和鲜味;蛋白质和氨基酸数量的增加有助于在烹饪或加热时产生香气，这些香气都会使美拉德反应更加容易。因此，选择酵母抽提物添加量为4.0 g、5.0 g和6.0 g进行响应面试验。

2.1.3 亚硝酸钠添加量对低盐发酵香肠感官评分的影响

由图3可知，当亚硝酸钠添加量为10.0 mg时，发酵香肠感官评分最高。在发酵香肠的生产中，要严格控制亚硝酸钠的添加量。如果亚硝酸钠摄入过量，会导致机体组织缺氧，这是因为摄入过量亚硝酸钠会使人体血液载氧能力下降，这会大大影响人体的有氧呼吸，无法保证能量供应。此外，亚硝酸钠可与食物中或胃中的二级胺、三级胺、酰胺和氨基酸结合，形成亚硝胺，可引起癌症。因此，选择亚硝酸钠添加量为5.0 mg、10.0 mg和15.0 mg进行响应面试验。

2.1.4 十三香粉添加量对低盐发酵香肠感官评分的影响

由图4可知，十三香粉添加量在6.0～14.0 g时，对发酵香肠感官评分影响不大，但是在发酵香肠中起到调味作用，能很好地赋予发酵香肠一种香味，当十三香粉添加量在12.0 g时，发酵香肠的感官评分最高，因此选择十三香粉添加量为12.0 g作为最佳添加量。

2.2 响应面最优条件选择与验证试验结果

根据前期响应面试验结果及方差分析，得出该模型可信度良好，92.59%的试验数据可用该模型进行解释，该模型可以对低盐发酵香肠的配方进行分析和预测。二次回归模型为感官评分=88.26+0.43A+1.34B+0.69C+0.72AB+1.07AC-2.26A2-1.28B2-1.53C2。从模型可以看出，影响感官因素的大小顺序为B酵母抽提物>C亚硝酸钠>A复合发酵剂。

通过Design-Expert 8.05软件进行响应面优化，确定低盐发酵香肠的配方工艺为复合发酵剂添加量1.26%，酵母抽提物添加量5.64 g，亚硝酸钠添加量11.89 mg，感官评分为88.879 5分。考虑实际操作，将配方进行优化为复合发酵剂添加量1.26%，酵母抽提物添加量5.64 g，亚硝酸钠添加量12 mg，其他条件不变，进行3次验证试验，得到感官评分平均值为88.86分，与预测值基本一致，验证了所建模型的准确性。

3 结论

本文以猪肉为主要原料，利用酵母抽提物替代食盐，研究低盐发酵香肠配方。在单因素试验的基础上进行响应面试验，以感官评分为指标，所得模型差异性显著，失拟项不显著，模型可信度良好，92.59%的试验数据可用该模型进行解释，该模型可以对低盐发酵香肠的配方工艺进行分析和预测。通过响应面试验确定的最佳配方为酵母抽提物添加量5.64 g，复合发酵剂添加量1.26%，亚硝酸钠添加量12 mg，十三香粉添加量12.0 g，感官评分为88.86分。研究所得的低盐发酵香肠最佳配方可为低盐发酵香肠加工提供一定理论参考。

参考文献

[1]李佳，刘忠义，陈虞，等.食盐对混合菌种发酵香肠质量指标的影响[J].食品与机械，2018，34（5）：193-197.

[2]田文广，张琼琼.减盐对肉制品质量特性的影响及改善策略[J].肉类工业，2022，46（3）：44-49.

[3]熊建，覃先武，李丽娜，等.酵母抽提物减盐功能及在高汤调味粉中应用研究[J].食品工业科技，2022，44（4）：2-19.

[4]孙合群，姚思雯，李维，等.复合调味料添加酵母抽提物减盐前后风味的变化[J].中国酿造，2020，39（5）：189-192.

[5]张静，王淑培，李炎芳，等.低亚硝酸盐型中式发酵香肠的研制[J].食品研究与开发，2021，42（20）：92-99.

[6]曹辰辰，冯美琴，孙健，等.响应面法优化益生发酵剂接种发酵香肠工艺[J].食品科学，2019，40（5）：69-76.

[7]王宁宁，冯美琴，孙健.响应面法优化发酵香肠的低钠复合盐配方[J].食品工业科技.2021（22）：169-177.

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