林 威，章文賢，2，黃祖新，2，蔣詠梅，2*

（1.福建師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350117；2.福建省傳統(tǒng)釀酒行業(yè)技術(shù)開發(fā)基地，福建 福州 350117）

魚露又稱魚醬油，風(fēng)味獨(dú)特，營養(yǎng)豐富，含有必需氨基酸、?；撬帷⒕S生素、微量元素等[1]，是中國沿海和東南亞等地區(qū)常見的調(diào)味品。魚露的歷史悠久，曾記載于2 200多年前的《周禮》和1 400多年前賈思勰的《齊民要術(shù)》中，19世紀(jì)后期，希臘南部和意大利也開始魚露的生產(chǎn)[2]。傳統(tǒng)魚露的制作方法通常是以鳀魚、沙丁魚等低值海魚為原料，添加大量鹽，在常溫條件下發(fā)酵數(shù)月、甚至數(shù)年而成。發(fā)酵過程中，高濃度鹽使發(fā)酵體系的滲透壓提高，抑制了絕大多數(shù)霉腐微生物的生長，在原料魚內(nèi)源酶與耐鹽微生物的雙重作用下，魚肉中的蛋白質(zhì)和脂肪被水解利用，最終形成體態(tài)澄清、口味醇厚、風(fēng)味突出的成品魚露[3-4]。

魚露的風(fēng)味主要由滋味與氣味組成，滋味即非揮發(fā)性成分，主要包括氨基酸、短肽鏈、核苷酸和生物堿，它們可產(chǎn)生酸、甜、咸、鮮、苦五種基本味道，主要通過氨基酸組分分析和電子舌滋味分析。氣味即指揮發(fā)性成分，是評價(jià)魚露品質(zhì)的重要指標(biāo)[5]，主要包括醇、醛、酮、酸和酯類以及一定量的胺類化合物與腥味物質(zhì)[6]。它們易于揮發(fā)，可刺激鼻腔神經(jīng)感受到炙烤香、魚腥味、奶酪香、肉香、黃油爆米花味等復(fù)雜風(fēng)味，目前常采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）進(jìn)行分析。本文對魚露中主要揮發(fā)性成分的來源、種類及其形成的相關(guān)因素進(jìn)行綜述，為后期魚露發(fā)酵工藝的改良和成品風(fēng)味品質(zhì)的提升提供參考。

1 魚露中主要揮發(fā)性成分的來源和種類

魚露中揮發(fā)性成分主要來源于原料中內(nèi)源酶的作用和微生物的分解（圖1）。在內(nèi)源酶和微生物的協(xié)同作用下，魚肉和內(nèi)臟中的蛋白質(zhì)和脂肪先被水解為游離氨基酸和游離脂肪酸等初級代謝產(chǎn)物，再經(jīng)次級代謝產(chǎn)生各種具有揮發(fā)性成分的化合物。蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶和氨肽酶分解而成的短肽和游離氨基酸，不僅呈現(xiàn)一定的滋味，也是揮發(fā)性物質(zhì)的前體，在多種微生物酶的催化下，它們通過轉(zhuǎn)氨、脫氨、脫羧等生成酸、醇、醛、酯和含硫化合物等特征風(fēng)味物質(zhì)，如異亮氨酸、纈氨酸可代謝生成有果香味、麥芽風(fēng)味的3-甲基丁醛和2-甲基丁醛，天冬氨酸能分解產(chǎn)生黃油味的雙乙酰，鳥氨酸和賴氨酸可經(jīng)脫羧生成腐胺和尸胺等。由脂肪水解得到的游離脂肪酸通過自動(dòng)氧化，以及還原、氧化或酯化反應(yīng)生成醇、醛、酮、酸、酯類等代謝產(chǎn)物，飽和脂肪酸則可經(jīng)不完全β-氧化生成甲基酮和內(nèi)酯等重要風(fēng)味物質(zhì)[7]。研究發(fā)現(xiàn)，魚露發(fā)酵過程中脂質(zhì)的氧化與揮發(fā)性化合物的增加具有顯著的相關(guān)性，亞油酸的氧化產(chǎn)物1-辛烯-3-醇以及醛類物質(zhì)（己醛、庚醛、2-甲基丙醛等）的含量，在一定程度上可以反映魚露發(fā)酵過程中脂肪酸的氧化程度，這說明魚露中揮發(fā)性小分子風(fēng)味物質(zhì)的前體大多來源于脂肪的氧化代謝[8]。

圖1 魚露中揮發(fā)性成分的主要來源Fig.1 Main sources of volatile components in fish sauce

原料中的蛋白質(zhì)和脂肪在內(nèi)源酶和微生物分解的雙重作用下，產(chǎn)生了錯(cuò)綜復(fù)雜的揮發(fā)性產(chǎn)物，經(jīng)GC-MS分析鑒定，它們大致可分為醇類、醛類、酮類、酯類、酸類、烷烴類、雜環(huán)化合物、含氮化合物和含硫化合物等類（表1）。由表1可見，不同產(chǎn)地的魚露所含揮發(fā)性成分的種類有明顯差異，導(dǎo)致魚露呈現(xiàn)的風(fēng)味也各有千秋。

表1 魚露中的揮發(fā)性成分種類Table 1 Types of volatile components in fish sauce

大多數(shù)魚露中，醇、酸、醛、酮、酯類是主要的揮發(fā)性成分，但其濃度高低并不一定能夠反映魚露的風(fēng)味。這是因?yàn)椴煌衔锏男嵊X最低感受濃度（閾值）不同，閾值越低的化合物越容易被嗅覺器官感知[16]。醇類化合物中的不飽和醇閾值較低，對魚露風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大。醛類化合物來源于脂質(zhì)氧化的降解產(chǎn)物，一般有草味、甜味、麥芽味和果香味等令人愉快的氣味。酮類化合物與多不飽和脂肪酸和氨基酸的降解有關(guān)[17]，一般有醚味和奶酪味。酯類化合物主要來源于醇類和酸類物質(zhì)的酯化反應(yīng)，閾值較低，呈現(xiàn)果香味和花香味[18]。酸類化合物則來源于脂肪氧化和水解[19]，常帶有汗味、腐敗味等不愉快氣味，但因其閾值較高，對風(fēng)味的影響不大。含氮化合物有三甲胺和組胺、以及微量的吡嗪、吡啶等，它們常帶有燒焦味和氨味。

隨著技術(shù)不斷完善，魚露中檢測到的揮發(fā)性物質(zhì)也逐漸增多，但由于閾值的影響，眾多揮發(fā)性化合物中僅有小部分化合物對魚露的香氣有貢獻(xiàn)。王悅齊等[9]從發(fā)酵1～12個(gè)月的魚露中檢測到56種揮發(fā)性化合物，并以氣味活度值（odor activity value，OAV）為評價(jià)指標(biāo)，從中篩選到12種OAV＞1的主體呈香風(fēng)味化合物，包括2種醇類，7種醛類，1種酯類和2種含氮化合物（表2），其中3-甲硫基丙醛、3-甲基丁醛、1-辛烯-3-醇、2-甲基丙醛和乙酸乙酯，它們對魚露的整體香氣貢獻(xiàn)最為顯著，使魚露呈現(xiàn)蘑菇味、土豆味、麥芽味、香草味、水果香味和魚腥味。在諸多揮發(fā)性成分，尤其主體呈香化合物的綜合作用下，不同來源的魚露風(fēng)味各異，如泰國魚露有焦糊味、腥味、汗味、腐臭味和奶酪味[20]，韓國與泰國的市售魚露有花香味、草香味、干酪味、杏仁味與汗臭味[10]，王炳華等[21]則以酒香、花香、果香、汗臭味、苦味和魚腥味來描述魚露的風(fēng)味。

表2 魚露發(fā)酵過程中的主體呈香化合物[9]Table 2 Main aroma compounds in fish sauce fermentation

2 魚露中揮發(fā)性成分形成的影響因素

影響魚露中揮發(fā)性成分形成的因素很多，以下主要從魚露的發(fā)酵原料、制作工藝、微生物種類和發(fā)酵時(shí)間幾方面加以介紹。

2.1 發(fā)酵原料

用于魚露發(fā)酵的原料較多，產(chǎn)地不同，所用魚的種類大多不同，如日本Shottsuru常采用沙丁魚、柔魚，泰國Nam-pla采用日本鳀和日本鯖，越南Chin Su采用鳳尾魚，中國香港除用沙丁魚、日本鳀之外，也用麗葉鲹和褐藍(lán)子魚發(fā)酵制作魚露[22]。廣東潮汕一帶則主要以鳀魚，鮮魚作為原料進(jìn)行魚露的制作，魚種不同導(dǎo)致成品魚露的口感和風(fēng)味差別較大。陳麗麗等[11]對6種魚露樣品（原料分別為鰻魚、鳳尾魚、草魚魚露、鳀魚魚露、鮮魚魚露和銀魚魚露）的揮發(fā)性化合物進(jìn)行全二維氣相色譜-質(zhì)譜（GC×GC-MS）檢測，分別得到178、80、138、77、54和118種揮發(fā)性成分，其中，作為主要揮發(fā)性成分的醇類與醛類化合物，分別占六種魚露揮發(fā)性產(chǎn)物的35.50%、24.71%、33.23%、24.59%、25.70%和39.76%，差異顯著。

江津津等[23]以鳀魚、藍(lán)圓鲹、綠鰭馬面鲀和丁香魚（鳀魚幼魚）為原料用傳統(tǒng)工藝制作魚露，經(jīng)GC-MS和電子鼻檢測，發(fā)現(xiàn)藍(lán)圓鯵魚露中揮發(fā)性化合物最多，有17種，包括6種醛類，3種酸類，3種含硫化合物，這可能與藍(lán)圓鲹中含有較高的蛋白質(zhì)含量有關(guān)。除了魚的種類，魚的成熟度也對魚露的風(fēng)味有一定影響。與丁香魚（鳀魚幼魚）相比，成熟的鳀魚中蛋白質(zhì)和脂肪含量較高[24]，因而產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物也較多。

2.2 發(fā)酵工藝

采用不同的發(fā)酵工藝，得到的成品魚露也有較大差別。目前魚露的生產(chǎn)主要采用傳統(tǒng)工藝和速釀工藝。傳統(tǒng)工藝即天然發(fā)酵，是將原料魚與鹽按一定的比例混合，在自然條件下經(jīng)前期腌制自溶、中期露天發(fā)酵和后期保溫后熟三階段，再進(jìn)行勾兌、滅菌和成品包裝的制作工藝[25]。傳統(tǒng)發(fā)酵通常在高鹽濃度下進(jìn)行，高鹽導(dǎo)致的高滲條件雖然抑制了大多數(shù)腐敗微生物的生長，但同時(shí)也降低了水解酶的活性與其他微生物的繁殖速率，因而發(fā)酵周期較長。

與傳統(tǒng)發(fā)酵相比，速釀工藝可明顯縮短魚露的生產(chǎn)周期，常通過保溫、加酶、加曲和復(fù)合發(fā)酵等方式實(shí)現(xiàn)，但由于發(fā)酵時(shí)間短，存在成品風(fēng)味變差和產(chǎn)生異味的風(fēng)險(xiǎn)[26]。保溫工藝即將發(fā)酵過程維持在較高溫度下，使內(nèi)源酶迅速降解原料魚中的蛋白質(zhì)和脂肪從而提高生產(chǎn)效率。研究發(fā)現(xiàn)印度鳳尾魚在60 ℃保溫時(shí)自溶活性最高，起主要作用的是胰蛋白酶[27]。高溫發(fā)酵雖節(jié)省時(shí)間，但常導(dǎo)致成品顏色變淺，風(fēng)味欠佳，先低溫后高溫的方式可以有效避免這種現(xiàn)象[28]。

加酶工藝即在發(fā)酵時(shí)添加外源蛋白酶或富含蛋白酶的魚內(nèi)臟，從而增強(qiáng)原料中蛋白質(zhì)的水解速率，進(jìn)而達(dá)到快速發(fā)酵的目的。加入少量富含蛋白酶的大西洋鱈魚腸，可有效提高蛋白質(zhì)的利用率和縮短魚露的發(fā)酵時(shí)間[29]。RABIE M A等[30]以鯖魚為原料，外加菠蘿蛋白酶進(jìn)行發(fā)酵，不僅縮短了魚露的生產(chǎn)周期，成品的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值均有明顯提高。王正云等[31]以草魚下腳料為原料，添加0.3%復(fù)合蛋白酶（中性蛋白酶∶風(fēng)味蛋白酶=1∶1），50 ℃發(fā)酵，得到的魚露口感咸鮮，入口滑爽，符合國家二級醬油標(biāo)準(zhǔn)。

加曲發(fā)酵首先需要培養(yǎng)曲種，通常以米曲霉為主，也可采用醬油曲[32]或酒曲[33]，這些曲塊含有大量微生物及其分泌的復(fù)雜酶系，可以加快原料魚中蛋白質(zhì)和脂肪的水解速率，從而有效縮短發(fā)酵時(shí)間。在曲塊中眾多微生物和復(fù)雜酶系的作用下，原料魚中的營養(yǎng)成分被分解轉(zhuǎn)化為種類繁多的代謝產(chǎn)物，揮發(fā)性成分也往往較為多樣，因而加曲發(fā)酵所得魚露風(fēng)味通常優(yōu)于保溫和加酶工藝。以草魚下腳料為原料，添加含有米曲霉和黑曲霉的混合曲發(fā)酵，可得到風(fēng)味獨(dú)特的成品魚露。劉鵬飛[34]采用GC-MS技術(shù)比較市售傳統(tǒng)魚露與外加曲發(fā)酵魚露的揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)外加曲魚露有26種，明顯高于市售魚露。然而，王炳華等[21]在比較傳統(tǒng)發(fā)酵法、加曲發(fā)酵法和復(fù)合發(fā)酵法（前期加曲，后期添加乳酸乳球菌乳亞種（L.lactissubsp.lactis）和球形球擬酵母）三種工藝時(shí)，得到了不同的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)發(fā)酵法制備的魚露揮發(fā)性成分更多，且成品風(fēng)味濃郁，品質(zhì)上乘?？梢婔~露的品質(zhì)不僅取決于發(fā)酵工藝，還與原料種類、微生物種類和數(shù)量，以及發(fā)酵條件密切相關(guān)。

2.3 發(fā)酵微生物

魚露發(fā)酵過程中，微生物的菌群結(jié)構(gòu)，尤其優(yōu)勢菌的種類和數(shù)量對關(guān)鍵特征風(fēng)味物質(zhì)的形成起著決定作用。

黃紫燕等[35]采用菌落培養(yǎng)法，對傳統(tǒng)魚露發(fā)酵過程中微生物動(dòng)態(tài)進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵初期、中期和后期的優(yōu)勢菌群分別為霉菌、酵母菌和乳酸菌，且菌群結(jié)構(gòu)的變化與各項(xiàng)理化指標(biāo)及游離氨基酸的變化有著密切的關(guān)系。首先，霉菌分泌大量蛋白酶和脂肪酶，將魚肉中的蛋白質(zhì)和脂肪分別水解為多肽、氨基酸和脂肪酸。接著，鹽滲入魚體，魚汁滲出，環(huán)境中滲透壓顯著提高，霉菌逐漸被乳酸菌和酵母菌代替，產(chǎn)生大量醇、酸、醛、酯等滋味和風(fēng)味物質(zhì)。

研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境中約99%的微生物無法用傳統(tǒng)的純培養(yǎng)方式培養(yǎng)。為更加全面深入地研究傳統(tǒng)魚露發(fā)酵過程中微生物群落的演替規(guī)律，李春生等[36]采用高通量測序技術(shù)對魚露發(fā)酵樣品菌群的基因組脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)酵的進(jìn)行，細(xì)菌的種類呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，發(fā)酵6個(gè)月時(shí)，細(xì)菌種類可達(dá)到312種。由于是高鹽環(huán)境，主要的發(fā)酵微生物大多屬于嗜鹽菌。發(fā)酵前期鹽厭氧菌屬（Halananaerobium）相對豐度最高，它與三甲胺和乙酸乙酯的形成分別呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，可能通過抑制魚露中水果香味的產(chǎn)生促進(jìn)傳統(tǒng)魚露中魚腥味的生成。發(fā)酵中后期，鹽單胞菌屬（Halomonas）成為優(yōu)勢菌群，它與2-甲基丙醛的形成呈正相關(guān)，可能與魚露中麥芽香味的形成有關(guān)。

DU F等[37]也對中國傳統(tǒng)魚露的發(fā)酵微生物進(jìn)行了高通量測序，發(fā)現(xiàn)鹽厭氧菌屬（Halanaerobium）、四聯(lián)菌屬（Tetragenococcus）、假交替單胞菌屬（Pseudoalteromonas）與游離氨基酸、可溶性總氮、三甲胺的產(chǎn)生有很高的相關(guān)性。其中鹽厭氧菌屬與假交替單胞菌屬在三甲胺的形成過程中起促進(jìn)作用，而四聯(lián)菌屬則起抑制作用。發(fā)酵初期，希瓦氏菌屬（Shewanella）為優(yōu)勢菌群，占細(xì)菌總量的90%左右，發(fā)酵12個(gè)月后，希瓦氏菌屬被鹽厭氧菌屬（Halanaerobium）取代。3月到9月乳酸桿菌（Lactobacillus）大量存在。發(fā)酵12～15個(gè)月，四聯(lián)菌屬（Tetragenococcus）成為魚露中的主導(dǎo)細(xì)菌，后期假單胞菌（Pseudomonas）則大量出現(xiàn)。

2.4 發(fā)酵時(shí)間

傳統(tǒng)魚露發(fā)酵的時(shí)間較長，短則12～18個(gè)月，長則2～3年。通常，魚露的發(fā)酵時(shí)間越長，原料魚的蛋白質(zhì)和脂肪被降解得越充分，產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)越多，風(fēng)味也更加醇厚香濃。肖宏艷等[12]對傳統(tǒng)發(fā)酵1年、2年、3年和3年后保溫1周的潮汕魚露中的揮發(fā)性成分進(jìn)行分離與鑒定，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵時(shí)間不同，魚露中揮發(fā)性酸、醇、醛、酮和含氮、含硫化合物的相對含量變化明顯。其中醛、酮和含氮化合物的含量隨時(shí)間增加而增大，醇類則呈下降趨勢。王悅齊等[9]對發(fā)酵時(shí)間為1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、9個(gè)月和12個(gè)月的魚露中的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)除酮類變化不大之外，其他揮發(fā)性成分的數(shù)量及濃度均隨發(fā)酵時(shí)間的延長有所增加，醛類和醇類化合物的總含量明顯高于其他揮發(fā)性化合物，隨發(fā)酵時(shí)間的延長，主體呈香風(fēng)味化合物的OAV也普遍呈上升趨勢。

2.5 其他影響因素

除原料、工藝、微生物和發(fā)酵時(shí)間之外，發(fā)酵溫度和鹽漬濃度也對成品魚露的風(fēng)味有較大影響。保溫是速釀工藝之一，加曲和加酶發(fā)酵工藝也對溫度有著明確的要求。將傳統(tǒng)發(fā)酵2年的魚露置于60 ℃條件保溫8 d，揮發(fā)性成分有明顯增加，風(fēng)味物質(zhì)的種類及含量與發(fā)酵3年的魚露相當(dāng)[38]。發(fā)酵鹽濃度對魚露中揮發(fā)性成分的形成也有顯著影響，高鹽濃度雖會(huì)延緩魚露的發(fā)酵進(jìn)程，但更有利于魚露中乳酪味和肉香味氣味的揮發(fā)性成分的產(chǎn)生[39]。

3 總結(jié)與展望

魚露中的揮發(fā)性成分組成復(fù)雜，種類繁多，是發(fā)酵原料、制作工藝、微生物菌群結(jié)構(gòu)和發(fā)酵時(shí)間等多種因素共同作用的結(jié)果。近年來，魚露中揮發(fā)性成分逐漸受到科研工作者的重視，相關(guān)研究也明顯增多，但仍存在一些不足之處。

（1）魚露中揮發(fā)性產(chǎn)物的種類和數(shù)量尚不明確。盡管檢測手段越來越先進(jìn)，如氣味指紋技術(shù)與氣相色譜-人工嗅辨儀-質(zhì)譜聯(lián)用，但由于魚露中揮發(fā)性成分種類繁多，檢測結(jié)果往往重復(fù)性不佳，這也是后期研究的方向。

（2）揮發(fā)性成分的形成機(jī)制仍需探索。雖然目前已知其通常是以初級代謝產(chǎn)物為前體產(chǎn)生的小分子物質(zhì)，但對于某種具體的揮發(fā)性產(chǎn)物，它的微生物來源，及其具體的代謝途徑還需要進(jìn)一步摸索。

（3）發(fā)酵工藝仍需改進(jìn)。當(dāng)前市售魚露主要通過傳統(tǒng)工藝制作，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，但發(fā)酵周期過長。速釀工藝雖然有助于縮短發(fā)酵時(shí)間，但會(huì)影響揮發(fā)性成分的形成，導(dǎo)致成品的風(fēng)味變差。因此有研究者先采用速釀工藝制作魚露，再對其進(jìn)行Maillard反應(yīng)或外加L-丙氨酸[40]等產(chǎn)品進(jìn)行后加工?？紤]到魚露中揮發(fā)性成分主要來源于微生物的發(fā)酵作用，也可以通過構(gòu)建微生物菌群與魚露發(fā)酵周期中的揮發(fā)性成分關(guān)系圖譜，在魚露制作過程中適時(shí)添加特定微生物，以調(diào)控發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分的形成，從而提高魚露的整體風(fēng)味。

作為傳統(tǒng)調(diào)味品，魚露的風(fēng)味是極為關(guān)鍵的判斷依據(jù)。在眾多構(gòu)成和濃度各不相同的揮發(fā)性成分的綜合作用下，成品魚露才得以呈現(xiàn)濃醇鮮香的特征性風(fēng)味。因此，深入探究魚露特征揮發(fā)性風(fēng)味化合物形成的機(jī)制及影響因素顯得尤為重要，相關(guān)研究不僅有助于開拓發(fā)酵魚露制作的新工藝，提升成品魚露的品質(zhì)，也可以為其他微生物發(fā)酵制品的風(fēng)味研究提供參考。