王藝欣,張 健 ,井月欣,王共明,劉 芳,田秀慧,劉 奎,劉海超,韓 爽,鐘靜詩
(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.山東省海洋資源與環(huán)境研究院,山東煙臺 264006)
發(fā)酵是一種古老的食品加工保存技術(shù)[1]。發(fā)酵過程中,不同微生物之間復(fù)雜的相互作用將原料中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)降解成更容易吸收的小分子活性物質(zhì)[2],從而提高營養(yǎng)利用率,改善食品的質(zhì)地、適口性、感官特性和消化率,延長產(chǎn)品的保質(zhì)期[3]。一些發(fā)酵產(chǎn)物還能夠調(diào)節(jié)人體的免疫系統(tǒng),起到降低某些疾病風(fēng)險(xiǎn)的作用[4]。自然發(fā)酵過程中環(huán)境的變化和微生物種類的波動,可能會影響發(fā)酵食品的質(zhì)量[5]和安全性[6]。因此,選擇具有理想功能特性,且通過鑒定確認(rèn)毒理學(xué)安全性的,能夠提供標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)味和期望代謝活性的菌株[7]作為食品發(fā)酵工業(yè)發(fā)酵劑,是保障發(fā)酵食品品質(zhì)和安全性的必要條件。
目前,在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等因素的影響下,消費(fèi)者對健康的、具有地方特色的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的需求促使傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代生物技術(shù)的融合發(fā)展。相對于單一菌制劑,復(fù)合菌制劑能夠模擬自然發(fā)酵中多種微生物的協(xié)同作用,在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),能夠更好的還原傳統(tǒng)發(fā)酵食品的風(fēng)味特性[8],已成為當(dāng)下發(fā)酵工藝研究的熱點(diǎn)之一。為此,本文從復(fù)合菌制劑的研究進(jìn)展、制備方法、設(shè)計(jì)優(yōu)化以及其在傳統(tǒng)的發(fā)酵食品和發(fā)酵水產(chǎn)品中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了綜述。
現(xiàn)代食品發(fā)酵工業(yè)中,將傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的優(yōu)勢菌株分離出來做發(fā)酵劑,以達(dá)到縮短發(fā)酵時(shí)間,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)[9],提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性的目的[10]。目前常用作食品發(fā)酵劑的菌株如表1所示。
傳統(tǒng)發(fā)酵食品發(fā)酵過程中,發(fā)酵環(huán)境等[22]因素的變化會影響產(chǎn)品的品質(zhì)。如醬油釀造過程中按照“春曲、夏醬、秋油”的時(shí)序?qū)崿F(xiàn)發(fā)酵過程中菌種的生長代謝平衡。為了改善自然發(fā)酵的不穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)品的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),發(fā)酵劑在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵中得到了廣泛的應(yīng)用。與自然發(fā)酵相比,外接發(fā)酵劑有以下優(yōu)勢[23?24]:
a. 可提高發(fā)酵體系中有益菌株的濃度,發(fā)酵過程中酸含量增加,降低或抑制腐敗致病菌對發(fā)酵產(chǎn)品安全性的影響;
b. 使得發(fā)酵過程人為可控,不受環(huán)境等外界因素的影響。根據(jù)不同需求添加發(fā)酵劑,縮短發(fā)酵周期,降低發(fā)酵成本,提高發(fā)酵產(chǎn)量;
c. 可以降低發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)的含量,更好地保障發(fā)酵食品的安全性。
現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵劑一般所用菌種單一[25],發(fā)酵過程中產(chǎn)生的生化反應(yīng)相對簡單,不能夠滿足生化過程復(fù)雜、成分多樣的發(fā)酵食品生產(chǎn)。在純種發(fā)酵思維的影響下,近年來發(fā)酵工業(yè)上所用到的混菌發(fā)酵劑不能夠很好的發(fā)揮菌種間的協(xié)同增效作用,且難以控制發(fā)酵過程中菌種的生長代謝平衡[26],往往會造成產(chǎn)品多樣性和地域性風(fēng)味的缺失。目前商業(yè)化的發(fā)酵劑所面臨的挑戰(zhàn)之一,即如何能夠在大規(guī)模生產(chǎn)中提高產(chǎn)品穩(wěn)定性,且能改善工業(yè)發(fā)酵導(dǎo)致的風(fēng)味單一化的問題。
復(fù)合菌制劑是為獲得更加全面的發(fā)酵效果將兩種或兩種以上的有特定功能的菌株混合制成的微生物制劑[27]。用于配制復(fù)合菌制劑的微生物,都是經(jīng)過鑒定具有一定的安全性,能夠表現(xiàn)出期望代謝活性并有利于發(fā)酵過程的菌株。菌種復(fù)合后有利于保存自然發(fā)酵產(chǎn)品風(fēng)味多樣性、提高產(chǎn)品的產(chǎn)量[28]。與純菌發(fā)酵劑相比,多菌復(fù)合構(gòu)成一個(gè)相對完整的生物體系,以微生物之間的相互作用為橋梁,維持良好的發(fā)酵環(huán)境,得到具有期望特性的產(chǎn)品[29]。
自20世紀(jì)80年代,有學(xué)者通過研究菌種之間的相互作用提出,根據(jù)各菌種的優(yōu)勢組合不同活菌制劑的設(shè)想[30]。此后科研人員在復(fù)合菌制劑的研制和應(yīng)用方面進(jìn)行了大量研究。
目前,國內(nèi)外已有大量關(guān)于復(fù)合菌制劑在發(fā)酵食品方面的研究。學(xué)者們普遍認(rèn)為復(fù)合菌制劑發(fā)酵食品能夠充分利用原料,提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值、改善產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)[31]。如納豆芽孢桿菌與乳酸菌復(fù)合發(fā)酵能夠提高全豆豆乳中的粗蛋白、粗脂肪和一些風(fēng)味物質(zhì)的含量[32];多菌復(fù)合制曲發(fā)酵高鹽稀態(tài)醬油通過改善醬油發(fā)酵過程中的酶系,改善醬油的風(fēng)味,大大提高了醬油的品質(zhì)[33];韓德權(quán)等[34]認(rèn)為多菌復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵蔬菜的感官品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值高出市售一倍不止。復(fù)合菌制劑發(fā)酵有提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性,延長貨架期的作用。Zhao等[35]發(fā)現(xiàn)復(fù)合菌制劑發(fā)酵過程中羊肉香腸的pH、水分活度(Aw)迅速下降,抑制腐敗菌和致病菌的生長。Saithong等[36]通過對比自然發(fā)酵與復(fù)合菌制劑發(fā)酵Plaa-som發(fā)現(xiàn),復(fù)合菌發(fā)酵產(chǎn)品的酸度遠(yuǎn)高于自然發(fā)酵。此外,復(fù)合菌制劑發(fā)酵可以節(jié)約工業(yè)生產(chǎn)成本,以復(fù)合菌制劑發(fā)酵泡菜為例,不僅可以縮短發(fā)酵周期,還提高了發(fā)酵過程的穩(wěn)定性,減少用鹽量,從源頭減少泡菜高鹽廢水的排放量[37]。
復(fù)合菌制劑的設(shè)計(jì),首先要了解自然發(fā)酵食品中微生物體系之間的相互作用。明確發(fā)酵食品中微生物之間的相互作用關(guān)系,有利于開發(fā)出具有相應(yīng)特色的復(fù)合菌制劑,從而生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良的發(fā)酵食品。復(fù)合菌制劑的設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持以下原則,一是選擇混合菌種的種類應(yīng)遵循少而精的原則[27];二是復(fù)合菌制劑的設(shè)計(jì)一般遵循互利共生和偏利共生等協(xié)同相互作用,即[38?39]:
a. 發(fā)酵過程中,不同微生物間均能從對方受益,相互促進(jìn)對方的生長代謝;
b. 發(fā)酵過程中,一種微生物促進(jìn)另一種微生物的生長代謝的同時(shí),本身不受影響。
利用微生物之間的協(xié)同作用,在優(yōu)勢效應(yīng)的影響下,發(fā)揮各菌種自身的優(yōu)勢,從而提高復(fù)合菌制劑的綜合功能。
復(fù)合菌制劑的制備過程如圖1[40]。
圖1 工業(yè)復(fù)合菌制劑的制備流程Fig.1 Preparation process of industrial compound bacteria preparation
2.2.1 劑型的選擇 一般發(fā)酵劑按照物理狀態(tài)可分為液態(tài)和粉劑兩種。液態(tài)發(fā)酵劑是將分離純化的菌株活化后,擴(kuò)大培養(yǎng)制成的以液體狀態(tài)保存的發(fā)酵劑。粉末狀發(fā)酵劑是將富集培養(yǎng)后的菌株離心,制備菌懸液,再通過真空冷凍干燥或者噴霧干燥等方法制備而成的。復(fù)合菌制劑一般以粉劑為主[41]。這是因?yàn)榕c液態(tài)發(fā)酵劑相比,粉劑體積小,更易保存,不易受到雜菌的污染,用于生產(chǎn)時(shí)可以直接投入,不需活化,縮短了生產(chǎn)周期。
2.2.2 菌種的選擇 微生物的群體種類和之間的相互作用,影響著發(fā)酵食品的質(zhì)量和安全性。篩選具有優(yōu)良性狀的發(fā)酵優(yōu)勢菌種,研究各菌種間互生和拮抗特性,對制備科學(xué)合理的發(fā)酵劑菌種搭配方案很重要。
復(fù)合菌制劑的菌種選擇方法通??煞譃閮煞N。一是利用具有地方特色的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品中分離篩選出來的并具有一定代表性的優(yōu)勢菌株進(jìn)行復(fù)配。傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品中的優(yōu)勢菌能夠更好地適應(yīng)生態(tài)環(huán)境和加工條件,更有效地開發(fā)和控制產(chǎn)品[42]。此外,其發(fā)酵過程中釋放的酶,有助于生產(chǎn)具有地域特色的發(fā)酵食品。通過使用影響發(fā)酵食品風(fēng)味質(zhì)地的具有本土特色的復(fù)合菌制劑,不僅能夠改善發(fā)酵產(chǎn)品口感單一的問題,還可以開發(fā)出具有地區(qū)典型特性的標(biāo)準(zhǔn)化安全食品[43]。石建喜等[44]將從傳統(tǒng)發(fā)酵鰱魚肉中分離出的植物乳桿菌、釀酒酵母和木糖葡萄球菌制成復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵鰱魚肉發(fā)現(xiàn),不僅可以抑制發(fā)酵過程中的腐敗菌和致病菌的生長,還能夠產(chǎn)生積極的特色發(fā)酵風(fēng)味。
另一種方法則是將已知特點(diǎn)的有益菌株復(fù)配應(yīng)用于食品的發(fā)酵過程中,以達(dá)到增加風(fēng)味物質(zhì)、延長保質(zhì)期或者減少有害物質(zhì)生成等商業(yè)目的。例如,阮一凡等[45]將植物乳桿菌和釀酒酵母復(fù)合應(yīng)用開發(fā)發(fā)酵鴨腿產(chǎn)品,用來抑制產(chǎn)品脂肪的氧化、感官的劣變和分解發(fā)酵過程中產(chǎn)生的不良生物胺。Palavecino等[46]將清酒乳桿菌分別和小牛葡萄球菌與木糖葡萄球菌復(fù)合發(fā)酵香腸用于降低發(fā)酵過程產(chǎn)生的硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)。
2.2.3 現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)在菌種選擇中的應(yīng)用 通過現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)手段,認(rèn)識發(fā)酵過程中微生物的形態(tài)和特性,研究微生物屬性及其在發(fā)酵過程中潛在的代謝能力[47],揭示了發(fā)酵微生物與發(fā)酵食品的風(fēng)味形成機(jī)制,為不同功能的復(fù)合菌制劑的復(fù)配提供了十分有力的保障?;蚪M學(xué)為復(fù)合菌制劑菌種的選擇過程提供了理論依據(jù)。近年來,現(xiàn)代分子生物學(xué)的飛速發(fā)展,基因分析檢測技術(shù)被應(yīng)用于發(fā)酵食品微生物群落的研究中,如表2所示。
表2 常用菌種檢測技術(shù)Table 2 Common bacteria detection technology
在發(fā)酵工藝中,影響發(fā)酵產(chǎn)品品質(zhì)的因素有很多,如菌種接種量,發(fā)酵條件和發(fā)酵培養(yǎng)基的成分等。優(yōu)化發(fā)酵工藝條件對提高發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量起著重要作用。復(fù)合菌制劑的制備過程中對其制備技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化和發(fā)酵工藝的優(yōu)化同樣重要。李銀娜[51]通過單因素法對嗜酸乳桿菌復(fù)合菌種發(fā)酵稀奶油生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化,得出當(dāng)發(fā)酵溫度為39 ℃,復(fù)合菌種配比為1:1:1:1,接種量為7%時(shí),發(fā)酵稀奶油中活菌數(shù)最高且產(chǎn)品酸味柔和,組織狀態(tài)細(xì)膩平滑,無乳清析出,凝乳時(shí)間縮短。胡強(qiáng)等[52]利用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)對動物源益生菌和植物源益生菌復(fù)合菌劑發(fā)酵調(diào)味筍工藝影響因素進(jìn)行探討及優(yōu)化,提高了發(fā)酵產(chǎn)品中腸道益生菌、花青素及膳食纖維等有益因子含量,得到一條良好的新型復(fù)合菌發(fā)酵調(diào)味筍生產(chǎn)工藝流程。單因素法和正交試驗(yàn)應(yīng)用于發(fā)酵產(chǎn)品工藝優(yōu)化,極大程度地降低了工作量,提高篩選效率。但是兩者都不能得出最適因素和響應(yīng)值之間的回歸方程,即無法找到整個(gè)區(qū)域的最適因素組合和最優(yōu)響應(yīng)值。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,利用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件輔助優(yōu)化篩選過程的研究已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。科學(xué)家們在單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建高效實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),將SPSS、SAS、STATISTIC等計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件引用到設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析中,準(zhǔn)確、高效地得出優(yōu)化結(jié)論。常用的優(yōu)化方法有Plackett-Burman設(shè)計(jì)、最陡爬坡試驗(yàn)、響應(yīng)面試驗(yàn)等。邢慧雅[53]基于模糊數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,利用響應(yīng)面優(yōu)化得出當(dāng)接種量2.8%,發(fā)酵時(shí)間10 h,菌種的比例為2:1時(shí),藜麥濃漿的感官評分最高。盧蕓等[54]通過利用單因素法和Plackett-Burman設(shè)計(jì)等篩選出顯著影響扇貝邊醬發(fā)酵的因素,通過響應(yīng)面優(yōu)化分析得出最優(yōu)化的扇貝邊醬發(fā)酵工藝。
復(fù)合菌制劑在食品加工中常用于發(fā)酵調(diào)味制品、谷類制品、飲料和酒類、肉制品、蔬菜等。微生物發(fā)酵能夠利用由各種酶類降解蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等大分子物質(zhì)所形成的氨基酸、脂肪酸、單糖等小分子代謝產(chǎn)物進(jìn)行初級代謝和次級代謝,形成多種揮發(fā)性代謝產(chǎn)物[55]。因此在食品的發(fā)酵過程中微生物的多樣性對提升產(chǎn)品品質(zhì)、改善產(chǎn)品風(fēng)味有著非常重要的實(shí)際意義。
隨著人們對大曲中微生物的深入研究和現(xiàn)代生物技術(shù)的不斷發(fā)展,人工接種純菌強(qiáng)化大曲是,最常用的提高原料利用率、開發(fā)新產(chǎn)品的一種方法。但這種方法對傳統(tǒng)的發(fā)酵生產(chǎn)大曲的生物穩(wěn)定性與協(xié)調(diào)性有影響。針對這一問題,陳雪玲等[56]提出用復(fù)合菌制劑制備強(qiáng)化大曲以減少人工接種對大曲穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性的影響。實(shí)驗(yàn)證明利用復(fù)合菌劑強(qiáng)化大曲在提高大曲的感官等級的同時(shí)其糖化力、液化力、發(fā)酵力、酯化力等也顯著的提高。研究表明當(dāng)釀酒酵母(S.cerevisiae)與非釀酒酵母(Non-Saccharomyces)復(fù)合發(fā)酵,會使得發(fā)酵酒飲料的香味成分多樣化,突出其品種特色和地域特征[57]。釀酒酵母與美極梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)發(fā)酵后櫻桃酒中的高級醇、酯類、萜類物質(zhì)含量增加能夠改善酒體的風(fēng)味[58]。此外,多菌復(fù)合能夠改善酒制品的口感和色澤。如東方伊薩酵母與釀酒酵母復(fù)合能夠降低產(chǎn)品中的酵母味和澀味,改善產(chǎn)品的口感[59];釀酒酵母與地衣芽孢桿菌(B. licheniformis)復(fù)合發(fā)酵醬香白酒,使得白酒的醬香味更加的醇厚[60];朱娟娟等[61]表示不同酵母復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵紅葡萄酒,酒體的顏色更加傾向紅葡萄酒陳釀。一些非釀酒酵母[62]和乳酸菌[63]等添加到復(fù)合菌制劑中,能夠降低酒精度數(shù)。
發(fā)酵肉制品是指原料肉在自然或者人為控制的條件下,經(jīng)過微生物的特定作用,提高肉制品酸性,形成風(fēng)味質(zhì)地獨(dú)特、儲存時(shí)間久的新型肉制品[64]。商業(yè)發(fā)酵劑發(fā)酵肉制品,雖能夠縮短生產(chǎn)周期,但是在風(fēng)味和質(zhì)感方面略顯單一。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),復(fù)合菌制劑能夠增加肉制品中醛、酮類物質(zhì)[65],改善肉制品的嫩度[66]。由此可見,復(fù)合菌制劑發(fā)酵能夠改善肉制品的風(fēng)味品質(zhì)。
復(fù)合發(fā)酵劑還能夠抑制有害微生物的增殖和有毒成分的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)證明,乳酸球菌和清酒乳桿菌能夠明顯抑制肉制品中單核細(xì)胞增生李斯特菌等肉制品中的腐敗菌和致病微生物的生長,并能夠降低肉制品發(fā)酵過程中生物胺的含量[67?68]。Sun等[69]在哈爾濱干腸中添加清酒乳桿菌、戊糖乳桿菌及彎曲乳桿菌復(fù)合發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后產(chǎn)品的亞硝酸鹽含量顯著下降。盧涵等[13]利用植物乳桿菌和葡萄球菌接種豬肉發(fā)酵制作香腸,測定整個(gè)過程中蛋白質(zhì)和脂肪的氧化情況,并與自然發(fā)酵過程對比發(fā)現(xiàn),使用復(fù)合發(fā)酵劑制香腸的TBARS值顯著低于自然發(fā)酵,這說明復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵肉制品有一定的抑制脂質(zhì)過氧化的作用。近年來,研究發(fā)現(xiàn)一些微生物(如:腸桿菌、庫特氏菌屬等)可以有效地改善肉制品的色澤,在此基礎(chǔ)上,樊康[70]將乳酸菌希臘魏斯菌與植物乳桿菌復(fù)合發(fā)酵肉制品發(fā)現(xiàn),肉制品色澤鮮艷,可代替亞硝酸鹽對發(fā)酵肉制品進(jìn)行護(hù)色。
發(fā)酵谷類制品種類多樣,常見的有面包、饅頭、米糕等。我國北方多以面食為主,饅頭是最常見的傳統(tǒng)發(fā)酵食品之一。為了改善當(dāng)前商品化加工饅頭風(fēng)味同化的問題。有學(xué)者對發(fā)酵酸面團(tuán)中的微生物組成進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中起主要是酵母菌和乳酸菌[71]。只有在多種酵母菌和乳酸菌的共同作用下進(jìn)行發(fā)酵,才能夠賦予酸面團(tuán)發(fā)酵制品獨(dú)特的質(zhì)地和風(fēng)味[72]。劉晨[73]參考西方國家對于酸面團(tuán)風(fēng)味的研究,對復(fù)合菌制劑發(fā)酵和活性干酵母發(fā)酵的饅頭進(jìn)行分析得出,復(fù)合菌制劑饅頭中風(fēng)味物質(zhì)高于活性干酵母饅頭。復(fù)合菌制劑發(fā)酵能夠有效地延緩淀粉的老化、減少抗?fàn)I養(yǎng)因子并延長保質(zhì)期,使得成品質(zhì)地細(xì)膩且香甜可口、具有較高的咀嚼性及凝聚性[74],更符合消費(fèi)者對食品營養(yǎng)保健、安全健康的要求。比如,利用復(fù)合菌制劑發(fā)酵的苦蕎麩皮饅頭綜合品質(zhì)優(yōu)于單一酵母發(fā)酵的饅頭[75];酵母菌復(fù)合菌制劑能夠有效的改善米粉的口感和香味[76]。此外,吳寒等[77]利用植物乳桿菌與米根霉復(fù)合發(fā)酵燕麥發(fā)現(xiàn),必需氨基酸含量顯著增加。因此,復(fù)合菌制劑發(fā)酵有一定的提高谷類制品營養(yǎng)價(jià)值的作用。
發(fā)酵水產(chǎn)品是一類風(fēng)味獨(dú)特的發(fā)酵食品[78]。數(shù)千年以來,世界各地基于不同的飲食文化發(fā)展出了種類眾多的具有不同風(fēng)味、口感、食用方式等特點(diǎn)的水產(chǎn)品。
3.4.1 在水產(chǎn)調(diào)味料中的應(yīng)用 水產(chǎn)調(diào)味料(如耗油、蝦醬、魚露等)因?yàn)槠錉I養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特受到人們的青睞[79]。以一些水產(chǎn)品的下腳料為主要原料[80],利用復(fù)合菌制劑發(fā)酵可制成富含氨基酸氮的天然調(diào)味料[81],不僅能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性,還能夠進(jìn)一步提高水產(chǎn)品的利用率。研究人員在單一菌種發(fā)酵的基礎(chǔ)之上,外接復(fù)合菌制劑發(fā)酵蝦醬發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品中的有害物質(zhì)、鹽含量減少,呈味氨基酸含量增加且生成速度加快[82]。劉燁[80]將四種單一菌種發(fā)酵制成的海帶醬油與多菌種混合發(fā)酵的海帶醬油進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),多菌種混合發(fā)酵產(chǎn)生的醬油氨基態(tài)氮含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單一菌種發(fā)酵,并且醬油顏色鮮艷,有光澤,并且?guī)в歇?dú)特的醬香味,甜咸適口,味道鮮美,氨基酸態(tài)氮的含量高達(dá)2.91%。這說明,復(fù)合菌制劑發(fā)酵水產(chǎn)調(diào)味品有一定增加產(chǎn)品風(fēng)味色澤的作用。
3.4.2 在發(fā)酵魚制品中的應(yīng)用 魚肉經(jīng)過微生物發(fā)酵之后,蛋白質(zhì)和脂肪被分解為氨基酸和脂肪酸,并且氨基酸和脂肪酸等小分子物質(zhì)在降解的過程中能夠形成發(fā)酵魚制品所特有的風(fēng)味成分。復(fù)合菌制劑發(fā)酵魚肉制品能夠有效縮短發(fā)酵時(shí)間、提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)風(fēng)味。目前,芽孢桿菌和葡萄球菌已經(jīng)被用作發(fā)酵魚產(chǎn)品的復(fù)合菌制劑[83];植物乳桿菌、木糖戊球菌和釀酒酵母也被制成復(fù)合菌制劑用于提高酸魚的風(fēng)味[84]。于沛沛等[85]利用復(fù)合菌制劑發(fā)酵鰱魚結(jié)果表明,產(chǎn)品的組胺和酪胺含量下降,遠(yuǎn)低于安全標(biāo)準(zhǔn)。由此可知,復(fù)合菌制劑能夠降解發(fā)酵過程中的有害物質(zhì),提高發(fā)酵產(chǎn)品的安全性。
在魚露的生產(chǎn)過程中,Gao等[86]提出,利用產(chǎn)蛋白酶的嗜鹽微生物做發(fā)酵劑可以有效地加速魚露的發(fā)酵。Akolkal等[87]從不同的發(fā)酵魚制品中分離得三株具有產(chǎn)蛋白酶活性的嗜鹽菌,將其制成復(fù)合菌制劑進(jìn)行發(fā)酵,與對照組對比發(fā)現(xiàn),魚露的發(fā)酵時(shí)間明顯縮短。Zheng[88]和Lee[89]等分別利用psychrobacter sp-1和多黏芽孢桿菌做發(fā)酵劑發(fā)現(xiàn)sp-1可以用于改善魚露的質(zhì)量,多黏芽孢桿菌減少了魚類發(fā)酵過程中組胺和生物胺。
隨著生活水平的提高,食品安全問題日益受到人們的關(guān)注,消費(fèi)者對發(fā)酵食品的安全性和營養(yǎng)價(jià)值的要求越來越高,純菌發(fā)酵食品逐漸難以滿足人們的需求。復(fù)合菌制劑的配制及其對發(fā)酵食品的影響已成為當(dāng)下發(fā)酵食品的研究熱點(diǎn)之一。目前,國內(nèi)大型發(fā)酵企業(yè)在不斷的探索開發(fā)存活率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、發(fā)酵性能好、能夠?qū)崿F(xiàn)地域性發(fā)酵食品獨(dú)特口感的新型發(fā)酵劑。近年來,功能性食品不斷地受到市場的追捧,不少研究者對益生菌復(fù)合發(fā)酵功能性食品進(jìn)行了初步的研究,比如Jhan等[90]將紅豆在保加利亞乳桿菌和納豆芽孢桿菌共同發(fā)酵下,抗氧化物質(zhì)的濃度明顯提高;李燕[91]以乳酸菌、紅曲霉和黑曲霉共同發(fā)酵果醋發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生抑制膽固醇合成Monacolin K的物質(zhì)。相關(guān)研究為其工業(yè)化生產(chǎn)提供了數(shù)據(jù)支撐,也為復(fù)合菌制劑中菌種的選擇和配置提供了理論依據(jù)。
目前水產(chǎn)品主要以冰鮮冷凍銷售為主,附加值相對較低,不利于商業(yè)價(jià)值的提升。水產(chǎn)品經(jīng)過發(fā)酵加工不僅可以除去特有的腥味,還可以獲得獨(dú)特的風(fēng)味物質(zhì)及功能物質(zhì),有助于進(jìn)一步提高產(chǎn)品的安全性及商業(yè)附加值。復(fù)合菌制劑應(yīng)用于水產(chǎn)品發(fā)酵中,必將進(jìn)一步推動發(fā)酵水產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。