霍奕璇，張玉娜，王曉哲

(1.遼寧省鞍山市工業(yè)研究院，遼寧 鞍山 114000；2.北京五岳華夏管理技術(shù)中心，北京 100003；3.北京寶云興業(yè)科貿(mào)有限公司，北京 100055)

低值魚調(diào)味品發(fā)酵中的成分變化研究

霍奕璇1，張玉娜2，王曉哲3

(1.遼寧省鞍山市工業(yè)研究院，遼寧 鞍山 114000；2.北京五岳華夏管理技術(shù)中心，北京 100003；3.北京寶云興業(yè)科貿(mào)有限公司，北京 100055)

以低值魚為原料，菌種比例按照As 3.042∶As 3.350為3∶1進(jìn)行發(fā)酵調(diào)味品。在發(fā)酵過程中，跟蹤測定總酸、酒精、總糖、總酯、可溶性蛋白以及氨基態(tài)氮的含量變化。結(jié)果表明：總糖的含量從20.62 g/L上升到23.69 g/L最后在9.89 g/L保持平穩(wěn)；酒精度從0.16%上升到0.81%并保持穩(wěn)定；總酸含量從0.59 g/100 g上升到1.69 g/100 g最后在1.43 g/100 g；總酯從0.265 g/100 L上升到46.14 g/100 L并保持穩(wěn)定；可溶性蛋白的含量從86.8 μg/mL上升到171.08 μg/mL并保持穩(wěn)定；氨基態(tài)氮含量從0.87 g/100 g上升到1.23 g/100 g最后保持穩(wěn)定。

低值魚調(diào)味品；發(fā)酵；組成；變化

我國沿海擁有豐富的海產(chǎn)資源，最近幾年水產(chǎn)品產(chǎn)量大約占世界總產(chǎn)量的1/3以上[1]，我們擁有較多的海產(chǎn)品原料，由于近年來我國漁業(yè)的日趨成熟，大中型魚資源的利用已經(jīng)逐步飽和，如果對低值水產(chǎn)品進(jìn)行綜合利用，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的大幅度增值同時(shí)起到環(huán)境保護(hù)的作用。目前，國內(nèi)外低值水產(chǎn)品的加工利用，主要應(yīng)用于加工魚糕制品、魚醬制品、魚蛋白以及魚鱗膠的提取利用等[2]。利用低值水產(chǎn)品中含有的豐富蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，加工成風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)海鮮調(diào)味品，已成為調(diào)味品市場的新方向[3,4]。

1 材料與方法

1.1 菌株

As 3.042，As 3.350：上海釀造研究所。

1.2 儀器設(shè)備

SYQ.DSX-280B手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器，722s分光光度計(jì)，pHS-3C精密pH計(jì)，DK-S26型電熱恒溫水浴鍋， KQ-500DB型數(shù)控超聲波清洗器等。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 培養(yǎng)基的制備

按土豆標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基[5,6]、麥芽汁標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基制備[7]。

1.3.2 樣品的制備

將低值魚切成0.5 cm小塊與麩皮混合后，蒸料殺菌(121 ℃，30 min)，冷卻至室溫后接菌，菌種比例為As 3.042∶As 3.350為3∶1，種曲接種量為1%，培養(yǎng)溫度30 ℃，72 h出曲后接種，發(fā)酵溫度為室溫(發(fā)酵歷經(jīng)8月～次年的3月，室溫從29 ℃變化到20 ℃)，加入料液比為1∶2.3的18 °Bé的鹽水，進(jìn)行高鹽稀態(tài)發(fā)酵，在發(fā)酵31天時(shí)加入耐鹽酵母2.297，接菌量2%。

1.3.3 理化指標(biāo)測定方法

總糖測定：3,5-二硝基水楊酸法[8]；酒精測定：重鉻酸鉀比色法[9]；總酸及氨基態(tài)氮測定：電位滴定法[10]；總酯測定：指示劑法[11]；可溶性蛋白測定：福林酚法[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵過程中總糖的變化

圖1 發(fā)酵過程中總糖的變化

由圖1可知，在發(fā)酵的前期使蛋白質(zhì)和淀粉等原料逐步水解為氨基酸和葡萄糖等，后期為酵母菌在適宜條件下生成酒精等階段，所以在發(fā)酵開始總糖含量呈上升趨勢，雖然美拉德反應(yīng)會消耗一定量的還原糖，但是生成的速度遠(yuǎn)大于消耗的速度，不影響整體的上升趨勢。在40天時(shí)，總糖含量從23.63 g/L下降到13.49 g/L，這是因?yàn)樵?0天時(shí)加入了耐鹽酵母2.297，酵母菌利用發(fā)酵所產(chǎn)生的還原糖為原料，通過酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵產(chǎn)生酒精和乳酸，形成調(diào)味品的風(fēng)味，從而導(dǎo)致總糖含量的下降以及酒精、總酸含量的上升。由圖2和圖3可知，在40天時(shí)酒精含量從0.16%上升到0.64%，總酸含量從0.99 g/100 g上升到1.43 g/100 g，后期因?yàn)榻湍妇睦匣葐栴}，總糖含量的下降呈緩慢趨勢，最后達(dá)到平穩(wěn)。

2.2 發(fā)酵過程中酒精含量的變化

圖2 發(fā)酵過程中酒精的變化

由圖2可知，發(fā)酵時(shí)間從0～30天幾乎沒有酒精生成，直到主發(fā)酵之前加入耐鹽酵母2.297，酒精含量迅速升高，可見發(fā)酵過程中的酒精生成主要是酵母菌的作用，使單糖生成乙醇和二氧化碳的過程。由圖1可知，總糖含量從23.63 g/L下降到13.49 g/L，在此過程中葡萄糖經(jīng)過EMP途徑生成丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸脫羧酶的作用下脫羧生成乙醛，乙醛再在乙醇脫氫酶及其輔酶NAPH2的作用下催化還原為乙醇，其反應(yīng)如下式：

C6H12O6+ 2NAD++2pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2H2O，

2CH3COCOOH+2NADH+2H+→ 2CH3CH2OH+2CO2+2NAD+。

隨著酒精含量的增加，總酸含量由0.99 g/100 g上升到1.43/100 g，除了主要由于酵母菌的加入導(dǎo)致乳酸的增加，還有一部分原因是一些酒精被氧化成為有機(jī)酸；總酯含量從0.265 g/100 L上升到22.297 g/100 L，這是由于一部分的酒精與有機(jī)酸結(jié)合生成酯，導(dǎo)致總酯含量升高，雖然部分酒精被利用形成有機(jī)酸和酯類物質(zhì)，還有一部分酒精揮發(fā)散失，但是酒精生成的速度遠(yuǎn)大于消耗的速度，所以酒精整體呈上升趨勢，但從第60天開始，發(fā)酵的速度逐漸降低，酒精的增加速度也逐漸降低，這是由于酵母菌老化和一部分酒精散失的原因，最后達(dá)到平穩(wěn)。

2.3 發(fā)酵過程中總酸的變化

圖3 發(fā)酵過程中總酸的變化

由圖3可知，在發(fā)酵過程中，樣品的總酸隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，呈先升高后下降隨后逐漸平穩(wěn)的變化趨勢，在60天時(shí)總酸達(dá)到最大值1.69 g/100 g，并且在30～40天時(shí)加入酵母菌后增長幅度最大。加入耐鹽酵母之前總酸的升高，是由于霉菌利用葡萄糖產(chǎn)酸、氨基酸的溶出和生成、微生物細(xì)胞的自溶以及游離脂肪酸的積累，隨著蛋白酶逐漸作用于蛋白質(zhì)使得更多含有羧基端的多肽暴露出來等原因，使得總酸含量增加；加入耐鹽酵母10天后總酸的含量也顯著增多，這是因?yàn)榻湍妇眠€原糖，通過乳酸發(fā)酵生成乳酸，導(dǎo)致總酸升高和還原糖下降，同時(shí)一部分酒精會被氧化成有機(jī)酸類，也會導(dǎo)致總酸的升高，在發(fā)酵70天左右，總酸度逐漸下降，這是由于一部分的酸和乙醇相互反應(yīng)，生成酯類物質(zhì)。由圖4可知，總酯含量從34.22 g/100 L上升到45.54 g/100 L，使得總酸下降，最終總酸在1.4 g/100 g左右。

2.4 發(fā)酵過程中總酯的變化

圖4 發(fā)酵過程中總酯的變化

由圖4可知，在30天時(shí)加入耐鹽酵母2.297后，總酯含量迅速增加，其后呈上升趨勢，最后達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)，這主要是由于酵母菌利用原料中的六碳糖進(jìn)行酒精發(fā)酵，將糖分分解為乙醇和二氧化碳，所以總糖含量從23.63 g/L下降到13.49 g/L，酒精含量從0.16%上升到0.64%，這部分乙醇與相應(yīng)的有機(jī)酸可以酯化成具有芳香氣味的相應(yīng)的酯；總酯含量從0.265 g/100 L上升到47.72 g/100 L，最后由于酒精和總酸的含量趨于穩(wěn)定，所以總酯的含量也趨于穩(wěn)定，適量的酯可以使調(diào)味品香甜、濃郁，同時(shí)可以起到緩解咸味的作用，使得口感更佳柔和。

2.5 發(fā)酵過程中可溶性蛋白的變化

圖5 發(fā)酵過程中可溶性蛋白的變化

由圖5可知，在一定時(shí)間內(nèi)，時(shí)間越長，可溶性蛋白的含量越大，到120天時(shí)逐步趨于穩(wěn)定。這是由于在發(fā)酵過程中，霉菌分泌出各種蛋白酶，這些蛋白酶在蛋白質(zhì)多肽鏈的非末端特定部位切斷多肽鏈，逐漸分解肽鍵，使大分子蛋白質(zhì)及多肽降解成小分子的蛋白胨、小肽以及氨基酸等物質(zhì)；還有一部分外肽酶，它們可以從蛋白質(zhì)肽鏈的末端逐個(gè)將氨基酸水解下來，通過這兩種酶的通力合作，使得發(fā)酵過程中的可溶性蛋白含量逐步升高，最后因?yàn)榘l(fā)酵環(huán)境等的變化趨于平穩(wěn)。

2.6 發(fā)酵過程中氨基態(tài)氮含量的變化

圖6 發(fā)酵過程中氨基態(tài)氮的變化

由圖6可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，氨基態(tài)氮含量整體呈逐漸趨勢，具體表現(xiàn)為先快速增加，再緩慢上升，之后基本保持不變的變化規(guī)律，到120天時(shí)逐步趨于穩(wěn)定。這是由于在發(fā)酵前期，中性蛋白酶和酸性蛋白酶的活性較高，蛋白酶使得蛋白質(zhì)降解生成肽類、氨基酸等物質(zhì)，使得氨基態(tài)氮含量增加，雖然在此過程中蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸會與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，反應(yīng)將會消耗一部分含氮物質(zhì)，但是由于其生成速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消耗速率，所以氨基態(tài)氮的含量在發(fā)酵前期快速增加；同時(shí)發(fā)酵前期發(fā)酵液中的含鹽量較大，在滲透壓的作用下加速可溶性氮和鹽水之間的物質(zhì)交換，這樣也會加速氨基態(tài)氮含量的增加。在發(fā)酵后期，酶活力逐漸降低，且pH降低，使得酸性蛋白酶起主要作用，使得氨基態(tài)氮的生成速率與消耗速率基本持平，所以在釀造后期氨基態(tài)氮的含量相對穩(wěn)定。

3 小結(jié)

發(fā)酵過程中總糖的含量從20.62 g/L上升到23.69 g/L，最后平穩(wěn)在9.89 g/L；酒精度從0.16%上升到0.81%，并保持穩(wěn)定；總酸含量從0.59 g/100 g上升到1.69 g/100 g，最后平穩(wěn)在1.43 g/100 g；總酯從0.265 g/100 L上升到46.14 g/100 L，并保持穩(wěn)定；可溶性蛋白的含量從86.8 μg/mL上升到171.08 μg/mL，并保持穩(wěn)定；氨基態(tài)氮含量從0.87 g/100 g上升到1.23 g/100 g，最后保持穩(wěn)定。

由測量結(jié)果可知，總糖、酒精、總酸、總酯的含量呈一定的相關(guān)性，在發(fā)酵過程中，總糖含量的下降，酒精含量、總酸含量、總酯含量的升高，是因?yàn)榻湍妇眠€原糖生成酒精和乳酸，同時(shí)部分酒精被氧化成有機(jī)酸，導(dǎo)致酒精和總酸含量的升高，生成的酒精和總酸又能通過酯化反應(yīng)生成酯，從而形成調(diào)味品的香氣。

[1]汪之和.我國水產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和展望[J].食品科學(xué),1999(9):19-21.

[2]白福玉,鄭華,蔣愛民.低值水產(chǎn)品及水產(chǎn)副產(chǎn)品的加工與綜合利用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊,2007(4):76-79.

[3]K E J Webb.Intestinal absorption of protein hydrolysis products[J].Journal of Animal Science,1990,68(9):3011-3022.

[4]H Newey，D H Smyth.Intercelluar hydrolysis of dipeptides during intestinal absorption[J].The Journal of Physiology,1960,152(2):367-380.

[5]上海市釀造科學(xué)研究所.發(fā)酵調(diào)味品生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1999.

[6]上海市釀造科學(xué)研究所.發(fā)酵調(diào)味品生產(chǎn)技術(shù)(中冊)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1979.

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[12]劉志國.生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2007.

Research on the Composition Changes of Low-value Fish Condiment during Fermentation

HUO Yi-xuan1,ZHANG Yu-na2,WANG Xiao-zhe3

(1.Industrial Research Institute of Anshan in Liaoning Province,Anshan 114000,China; 2.Beijing Wuyue Huaxia Technology Management Center,Beijing 100003,China; 3.Beijing Baoyun Industrial Co., Ltd.,Beijing 100055,China)

Use low-value fish as raw material,take bacterial proportion of As 3.042∶As 3.350 as 3∶1 to ferment condiment. During fermentation, the changes of total acid,alcohol,total sugar,total ester,soluble protein and amino nitrogen content are determined.The results show that the content of total sugar increases from 20.62 g/L to 23.69 g/L and finally keeps in 9.89 g/L; alcohol increases from 0.16% to 0.81% and keeps steady; the content of total acid increases from 0.59 g/100 g to 1.69 g/100 g and finally keeps in 1.43 g/100 g;the content of total ester increases from 0.265 g/100 L to 46.14 g/100 L and keeps steady; the content of soluble protein increases from 86.8 μg/mL to 171.08 μg/mL and keeps steady;the content of amino nitrogen increases from 0.87 g/100 g to 1.23 g/100 g and keeps steady.

low-value fish condiment；fermentation；composition；variation

2017-01-20

霍奕璇(1987-)，女，遼寧鞍山人，工程師，碩士，研究方向：食品科學(xué)； 張玉娜(1988-)，女，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，助理工程師，碩士，研究方向：食品科學(xué)； 王曉哲(1988-)，女，河北石家莊人，助理工程師，碩士，研究方向：食品科學(xué)。

TS254.5

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.06.028

1000-9973(2017)06-0132-03