嗜鹽四聯(lián)球菌對三文魚廢棄物釀造魚露的影響

閆文華,歐杰

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嗜鹽四聯(lián)球菌對三文魚廢棄物釀造魚露的影響

閆文華,歐杰*

上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院, 農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風險評估實驗室(上海), 上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心, 上海 201306

本文以三文魚加工廢棄物為原料，采用外加曲工藝發(fā)酵低鹽魚露，對鹽度和加曲量進行優(yōu)化，確定了三文魚魚露發(fā)酵適宜的條件為：12%的鹽度和7%的加曲量。并在此條件下添加嗜鹽四聯(lián)球菌研究其對三文魚魚露發(fā)酵的影響。結(jié)果表明，兩實驗組總氮含量無明顯差別，與未添加組相比，添加嗜鹽四聯(lián)球菌的發(fā)酵液中氨基酸態(tài)氮、總酸、游離氨基酸含量更高，pH值較低。

嗜鹽四聯(lián)球菌; 三文魚; 魚露

三文魚是英文Salmon的英譯，也叫撒蒙魚，學(xué)名鮭魚，是西餐中常用到的食材，因其肉質(zhì)鮮美，營養(yǎng)豐富深受消費者喜愛。三文魚的營養(yǎng)價值非常高，富含18種氨基酸和豐富的不飽和脂肪酸，而不飽和脂肪酸能有效降低膽固醇和血脂，提高腦細胞活性，對心血管疾病的預(yù)防起到非常大的幫助[1]。隨著生活水平的提高，人們對三文魚的需求越來越大，市場上的三文魚通常是以切片的形式進行銷售，不可避免會產(chǎn)生大量的加工廢棄物，造成漁業(yè)資源的浪費[2]。

近年來，利用低值魚蝦及其加工廢棄物中豐富蛋白資源制備富含氨基酸多肽的調(diào)味品一直是一個國內(nèi)外研究熱點[3]，魚露屬于一個典型代表。魚露又叫魚醬油，是我國東南沿海地區(qū)以及泰國等東南亞國家常用的調(diào)味品[4]。傳統(tǒng)魚露的生產(chǎn)是將鹽漬和發(fā)酵相結(jié)合的，在利用魚類原料自身酶和微生物對魚體的蛋白進行分解的同時，利用鹽的高滲透壓作用抑制腐敗微生物的生長，因此傳統(tǒng)魚露往往含鹽量在25%到30%左右，存在含鹽量過高的缺點。隨著人們健康意識的提高，認識到高鹽膳食帶來的危害，高鹽度成了影響傳統(tǒng)魚露發(fā)展的一個不利因素。傳統(tǒng)魚露發(fā)酵一般需要一年以上，發(fā)酵時間過長，為了縮短發(fā)酵周期，進行了許多快速發(fā)酵的研究，外加曲發(fā)酵是其中一種有效的快速發(fā)酵方式[5]。乳酸菌例如嗜鹽四聯(lián)球菌，是魚露發(fā)酵的基本微生物，有利于降低pH值并且降低發(fā)酵原料發(fā)生腐敗的危險[6]。

本文以三文魚加工廢棄物為原料，采用外加曲的方式進行發(fā)酵，在適宜的鹽度和加曲量條件下，加入中國醬油發(fā)酵醬醪中分離篩選嗜鹽四聯(lián)球菌（嗜鹽乳酸球菌），研究其對三文魚發(fā)酵的影響[7]。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

三文魚加工廢棄物：購于三文魚片加工廠；麩皮：購于農(nóng)貿(mào)市場；滬釀3.042米曲霉；嗜鹽四聯(lián)球菌：華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程實驗室饋贈，從醬油發(fā)酵醬醪中分離篩選得到。

1.2 主要儀器與設(shè)備

FE20實驗室pH計（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）；MM12型絞肉機（廣東省韶關(guān)市北江風馳食品機械設(shè)備有限公司）；Kjeltec 8400凱氏定氮儀（丹麥FOSS公司）；YXQ-LS-50SⅡ立式壓力蒸汽滅菌器（上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；0~35%高量程手持鹽度計（北京陽光億事達科技有限公司）；SHZ-DⅢ循化水真空泵（鞏義市予華儀器有限責任公司）；GSP-9270MBE隔水式恒溫培養(yǎng)箱（上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；81-2型恒溫磁力攪拌器（上海司樂儀器有限公司）；日立835型氨基酸自動分析儀（日本日立公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 醬油曲的制備將10%魚糜和90%的麩皮混合，再加入混合物總量110%的水，混合均勻，分裝在500 mL錐形瓶，裝料厚度1 cm左右，用棉塞封口，在121 ℃下滅菌蒸汽滅菌30 min，冷卻后接入提前在試管斜面活化好的菌種，搖勻，在28 ℃恒溫培養(yǎng)，16 h后進行搖瓶防止培養(yǎng)基結(jié)塊，之后每隔四小時搖瓶1次，使培養(yǎng)基松散，溫度均勻，3 d后培養(yǎng)基兩面都長滿孢子，培養(yǎng)結(jié)束[8,9]。

1.3.2 嗜鹽四聯(lián)球菌的培養(yǎng)將實驗室-80 ℃冰箱保藏的實驗室嗜鹽四聯(lián)球菌菌種在改良番茄汁培養(yǎng)基上活化[10]，挑取單菌落接入100 mL液體培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)48 h后，菌液濃度達到108CFU/mL時，離心收集菌體，加入5 mL蒸餾水形成菌懸液備用。

1.3.3 原料處理將冷凍保藏的三文魚加工廢棄物（魚邊、魚骨、魚尾）在室溫下解凍后，用絞肉機絞碎，取4 kg平均分成四份，放入滅菌鍋內(nèi)采用121 ℃條件蒸汽滅菌30 min，備用。

1.3.4 單因素實驗確定基本發(fā)酵條件魚露制備流程：滅菌魚糜→加入發(fā)酵桶→加1.5倍水→加鹽、加曲→攪拌→撇去上層油脂→八層紗布封口，室內(nèi)常溫（不高于25 ℃）發(fā)酵每天攪拌1次。

1.3.5 嗜鹽四聯(lián)球菌對魚露發(fā)酵的影響魚露的制備：取4 kg魚糜平均分成2份，放入滅菌鍋內(nèi)采用121 ℃條件蒸汽滅菌30 min，滅菌后分裝在2個5 L發(fā)酵桶中，每個桶加入1.5倍的水和12%的粗鹽充分混勻，撇去上層紅色油脂。待冷后，1號桶僅加入7%的醬油曲，2號桶同時加入7%的醬油曲和5 mL菌懸液，分別攪拌均勻，發(fā)酵桶蓋上8層紗布封口。室溫條件下（不高于25 ℃）發(fā)酵，發(fā)酵液前一個月每天攪拌1次，之后每隔5 d攪拌1次，至發(fā)酵完成。

1.3.6 發(fā)酵液的處理將發(fā)酵液用定性濾紙抽濾，用所得濾液進行各項指標的測定。

1.4 測定方法

1.4.1 總氮含量采用微量凱氏定氮法[11]

1.4.2 氨基酸態(tài)氮采用甲醛滴定法[12]

1.4.3 總酸同上，采用甲醛滴定法

1.4.4 揮發(fā)性鹽基氮含量（TVB-N）采用全自動凱氏定氮儀測定[13]

1.4.5 pH測定采用pH計測定

1.4.6 游離氨基酸組成測定采用氨基酸分析儀測定

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗確定基本發(fā)酵條件

氨基酸態(tài)氮是魚露的營養(yǎng)指標，是蛋白質(zhì)水解程度高低的特征指標，含量越高，營養(yǎng)越好，質(zhì)量越好。揮發(fā)性鹽基氮是由腐敗微生物生長產(chǎn)生的，可以通過測定TVB-N值確定魚露的腐敗程度和品質(zhì)[14]。因此本文在室溫條件下以氨基酸態(tài)氮含量和揮發(fā)性鹽基氮含量為測定指標，分別討論加鹽量和加曲量對指標的影響，通過分析得到適宜的三文魚魚露的基本發(fā)酵條件。

2.1.1 加鹽量對魚露發(fā)酵的影響食鹽在魚露發(fā)酵過程中起著至關(guān)重要的作用，既可以起到殺菌抑制腐敗微生物生長的作用，又可以給魚露帶來特別的風味。但食鹽攝入量過多會對人體健康帶來不利影響，低鹽飲食成為趨勢，因此低鹽魚露的研究非常有必要。本實驗選取8%、10%、12%、14%四個鹽濃度發(fā)酵魚露，研究發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮和TVB-N含量的變化（見圖1、圖2）。

圖 1 加鹽量對魚露氨基酸態(tài)氮含量的影響

圖 2 加鹽量對TVB-N含量的影響

由圖1可知，隨著魚露發(fā)酵時間的增加，氨基酸態(tài)氮含量總體呈上升趨勢，發(fā)酵前3 d氨基酸態(tài)氮含量顯著增加（＜0.05），從第6 d開始增加速率減緩，差異不顯著（＞0.05）。在相同的發(fā)酵時間，12%鹽度下產(chǎn)生的氨基酸態(tài)氮含量均顯著高于其他處理鹽度，14%的鹽度下含量最低。這可能是由于，在14%的鹽度下，食鹽的高滲透壓作用，導(dǎo)致蛋白酶活性受到抑制，甚至變性，使得蛋白質(zhì)的水解程度降低，從而氨基酸態(tài)氮的產(chǎn)生緩慢。在12%鹽度下，發(fā)酵過程產(chǎn)生的氨基酸態(tài)氮含量最多，上升速度最快，蛋白質(zhì)水解程度最高。

由圖2可知，隨著魚露發(fā)酵時間的增加，TVB-N含量呈上升趨勢。前3 d所有實驗組均顯著增加（＜0.05）。在6~12 d，8%和10%鹽度下的TVB-N含量均顯著增加（＜0.05），12%和14%鹽度下的TVB-N含量上升速率減緩，兩者差異均不顯著（＞0.05），且TVB-N產(chǎn)生量遠低于8%和10%鹽度的產(chǎn)生量。說明12%和14%的鹽度條件能在一定程度上抑制腐敗菌的生長。

通過上述分析可見，在12%的鹽度下，魚露氨基酸態(tài)氮生成量最多，TVB-N產(chǎn)生量較少，蛋白質(zhì)水解程度最高，同時能有效一直腐敗微生物，因此確定魚露發(fā)酵的最適鹽度為12%。

2.1.2 加曲量對魚露發(fā)酵的影響傳統(tǒng)魚露釀造時間過長，外加曲可以加快魚露的發(fā)酵，同時魚露可以保持良好的風味[15]。加曲量低，發(fā)酵速度緩慢，不能有效縮短發(fā)酵時間，加曲量過多也會增加生產(chǎn)成本，因此找到適宜發(fā)酵的加曲量也很有研究必要。本文選取3%、7%、10%、12.5%的加曲量進行實驗，研究發(fā)酵過程氨基酸態(tài)氮和TVB-N含量變化（見3、圖4）。

圖 3 加曲量對氨基酸態(tài)氮含量的影響

圖 4 加曲量對TVB-N含量的影響

由圖3可看出，發(fā)酵前3 d氨基酸態(tài)氮含量顯著增加（＜0.05），在第9 d時達到最高，之后略有下降。在3%和12.5%的加曲量條件下，產(chǎn)生的氨基酸態(tài)氮含量低于7%和10%的。說明氨基酸態(tài)氮含量的增加和加曲量不成正比，并不是加曲量越多越好。而7%和10%的加曲量下，氨基酸態(tài)氮含量相對較高，二者差異不顯著（＞0.05）。

由圖4可看出，TVB-N含量隨發(fā)酵時間的增加，顯著增加，且加曲量越大，TVB-N含量越高。在不同加曲量條件下，產(chǎn)生的TVB-N含量差異顯著（＜0.05）。其中12.5%加曲量產(chǎn)生的TVB-N量最高，3%的最低。

由此可見，7%和10%的加曲量產(chǎn)生氨基酸態(tài)氮較高，且差距不顯著，但10%加曲量產(chǎn)生的TVB-N遠高于7%的，說明10%加曲量下腐敗菌生長旺盛，所以綜合分析得適宜魚露發(fā)酵的加曲量是7%。

2.2 嗜鹽四聯(lián)球菌對三文魚廢棄物釀造魚露的影響

通過前期單因素實驗確定了魚露發(fā)酵的基本條件，在12%的加鹽量和7%的加曲量條件下，比較添加嗜鹽四聯(lián)球菌的外加曲發(fā)酵與普通外加曲發(fā)酵的各項指標，研究嗜鹽四聯(lián)球菌對三文魚廢棄物魚露發(fā)酵的影響。

2.2.1 發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮變化氨基酸態(tài)氮以氨基酸形式存在，其氨基酸含量越高，魚露鮮味越強，氨基酸態(tài)氮含量的高低決定了魚露質(zhì)量的高低，所以氨基酸態(tài)氮也是評價魚露質(zhì)量的一個重要指標。發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量變化見圖5。從圖5中可以看出，在發(fā)酵的前5 d氨基酸態(tài)氮含量迅速增加，之后增加速度減緩，但含量總體一直呈上升趨勢。隨發(fā)酵時間的增加，在發(fā)酵45 d開始，2號桶的氨基酸態(tài)氮含量顯著高于1號（＜0.05）。在發(fā)酵90 d測得1號和2號樣品的氨基酸態(tài)氮含量分別是（6.48±0.01）mg/mL和（6.82±0.01）mg/mL，分別符合國家三級和二級魚露標準。說明嗜鹽四聯(lián)球菌的添加在一定程度上可以提高魚露中氨基酸態(tài)氮的含量。

2.2.2 發(fā)酵過程中總氮的變化總氮表示魚露中存在的有機氮（蛋白質(zhì)、氨基酸、肽）和無機氮總和，其含量的高低是產(chǎn)品風味的重要影響因素，是魚露重要的質(zhì)量指標之一。發(fā)酵過程中總氮含量變化見圖6。從圖6可以看出，在整個發(fā)酵過程中魚露的總氮含量呈上升趨勢，在發(fā)酵初期上升比較快，到發(fā)酵后期趨于平緩。對比1號和2號樣品，含量差異均不顯著（＞0.05）?？梢?，嗜鹽四聯(lián)球菌的添加對魚露發(fā)酵總氮含量沒有明顯影響，并沒有明顯提高總氮含量。

圖 5 發(fā)酵過程氨基酸態(tài)氮的變化

圖 6 發(fā)酵過程總氮的變化

2.2.3 發(fā)酵過程中pH值和總酸的變化發(fā)酵過程pH和總酸變化見圖7、圖8。從圖7中可以看出，在整個發(fā)酵過程pH呈下降趨勢，發(fā)酵初期pH迅速下降，之后下降速度減緩。對比1號和2號樣品，在整個發(fā)酵過程添加嗜鹽四聯(lián)球菌的2號樣品pH值均低于1號，差異顯著（＜0.05），說明嗜鹽四聯(lián)球菌在發(fā)酵過程產(chǎn)酸使發(fā)酵液pH保持在較低值，而較低的pH有助于抑制腐敗微生物的生長，減少有害代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生，有益于魚露的保存。

總酸是影響魚露風味的一個重要指標，其含量與魚露的呈味有關(guān)，由圖8可看出，在整個發(fā)酵過程中，總酸含量呈上升趨勢，從發(fā)酵后期開始2號樣品的總酸含量均高于1號樣品，差異顯著（＜0.05），說明嗜鹽四聯(lián)球菌的添加可以在一定程度上增加總酸含量，但又不會使總酸含量過高。

圖 7 發(fā)酵過程pH值的變化

圖 8 發(fā)酵過程總酸的變化

2.2.4 發(fā)酵100 d后發(fā)酵液中的游離氨基酸組成比較發(fā)酵液中的游離氨基酸組成進行測定（見表1）。

魚露作為一種特殊的氨基酸調(diào)味品，其中的鮮味尤為重要[16]。魚露中的鮮味主要是由蛋白質(zhì)分解形成的氨基酸和肽類，有機酸和核酸關(guān)聯(lián)物對魚露呈味也有一定的影響[17]。檢測的18種氨基酸種，除谷氨酸外與鮮味相關(guān)的氨基酸還包括天門冬氨酸、絲氨酸、丙氨酸、蘇氨酸等。其中谷氨酸是魚露鮮味的主要來源，含量越高，魚露滋味越鮮美[18]。測得未添加嗜鹽四聯(lián)球菌的1號桶和添加嗜鹽四聯(lián)球菌的2號桶中的氨基酸總量分別是45.01 mg/mL和51.71 mg/mL，這可能是由于嗜鹽四聯(lián)球菌在生長過程中產(chǎn)生大量的乳酸和乙酸，降低了2號發(fā)酵液中pH值，抑制腐敗菌的生長，促進了米曲霉和一些酵母菌的生長，從而促進蛋白質(zhì)的水解。經(jīng)對比2樣品中的天門冬氨酸、谷氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸含量存在明顯差異，2號樣品含量均高于1號樣品。而絲氨酸、精氨酸的含量1號樣品高于2號樣品。說明添加嗜鹽四聯(lián)球菌發(fā)酵的魚露呈鮮味的天門冬氨酸和谷氨酸含量更高，氨基酸總量也略高于未添加組。

表 1 魚露游離氨基酸組分

3 結(jié)論

本文以三文魚加工廢棄物為原料，采用外加曲工藝發(fā)酵低鹽魚露，對影響發(fā)酵的2個因素——鹽度和加曲量進行優(yōu)化，并在最優(yōu)條件的基礎(chǔ)上添加嗜鹽四聯(lián)球菌，研究其對三文魚低鹽魚露發(fā)酵的影響。結(jié)果表明，三文魚的發(fā)酵最優(yōu)條件為：12%的鹽度和7%的加曲量。添加嗜鹽四聯(lián)球菌組和未添加組的總氮含量無明顯差別；與未添加組相比，添加嗜鹽四聯(lián)球菌的發(fā)酵液中氨基酸態(tài)氮和總酸含量高，pH值低，游離氨基酸總量高，鮮味氨基酸谷氨酸和天門冬氨酸也遠高于未添加組。說明嗜鹽四聯(lián)球菌的添加使得三文魚魚露營養(yǎng)更豐富，風味更鮮美，更易于保存，并且在此實驗條件下可以實現(xiàn)低鹽魚露的釀造。

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Effect ofon Fish Sauce Fermented with Wastes after Salmon Production

YAN Wen-hua, OU Jie*

()201306,

In this research, with the salmon processing waste as raw material, low salt fish sauce was fermented by adding koji technology. By optimizing salinity and the percentages of koji, the suitable fermentation conditions of salmon fish sauce were determined: 12% salinity and 7% koji addition. Under these conditions, the effect ofon the fermentation of salmon fish sauce was studied. The results show there was no significant difference in total nitrogen content between the two groups. But compared with the group without, the content of amino acid nitrogen, total acid and free amino acid in the fermentation broth ofwas higher, and the pH value was lower.

; salmon; fish sauce

TS264.2

A

1000-2324(2018)06-0911-05

10.3969/j.issn.1000-2324.2018.06.001

2017-02-29

2017-04-27

閆文華(1989-),女,碩士研究生.研究方向為發(fā)酵食品. E-mail:1327047669@qq.com

Author for correspondence. E-mail:jou@shou.edu.cn