低值魚調味品發酵中的成分變化研究

霍奕璇，張玉娜，王曉哲

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

低值魚調味品發酵中的成分變化研究

霍奕璇1，張玉娜2，王曉哲3

(1.遼寧省鞍山市工業研究院，遼寧 鞍山 114000；2.北京五岳華夏管理技術中心，北京 100003；3.北京寶云興業科貿有限公司，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進行發酵調味品。在發酵過程中，跟蹤測定總酸、酒精、總糖、總酯、可溶性蛋白以及氨基態氮的含量變化。結果表明：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；酒精度從0.16%上升到0.81%并保持穩定；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并保持穩定；氨基態氮含量從0.87 g/100 g上升到1.23 g/100 g最后保持穩定。

低值魚調味品；發酵；組成；變化

我國沿海擁有豐富的海產資源，最近幾年水產品產量大約占世界總產量的1/3以上[1]，我們擁有較多的海產品原料，由于近年來我國漁業的日趨成熟，大中型魚資源的利用已經逐步飽和，如果對低值水產品進行綜合利用，可實現經濟的大幅度增值同時起到環境保護的作用。目前，國內外低值水產品的加工利用，主要應用于加工魚糕制品、魚醬制品、魚蛋白以及魚鱗膠的提取利用等[2]。利用低值水產品中含有的豐富蛋白質、氨基酸等營養物質，加工成風味獨特、營養豐富的優質海鮮調味品，已成為調味品市場的新方向[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 儀器設備

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

1.3 實驗方法

1.3.1 培養基的制備

按土豆標準培養基[5,6]、麥芽汁標準培養基制備[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%，培養溫度30 ℃，72 h出曲后接種，發酵溫度為室溫(發酵歷經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，進行高鹽稀態發酵，在發酵31天時加入耐鹽酵母2.297，接菌量2%。

1.3.3 理化指標測定方法

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 結果與分析

2.1 發酵過程中總糖的變化

圖1 發酵過程中總糖的變化

由圖1可知，在發酵的前期使蛋白質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，所以在發酵開始總糖含量呈上升趨勢，雖然美拉德反應會消耗一定量的還原糖，但是生成的速度遠大于消耗的速度，不影響整體的上升趨勢。在40天時，總糖含量從23.63 g/L下降到13.49 g/L，這是因為在30天時加入了耐鹽酵母2.297，酵母菌利用發酵所產生的還原糖為原料，通過酒精發酵和乳酸發酵產生酒精和乳酸，形成調味品的風味，從而導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，后期因為酵母菌的老化等問題，總糖含量的下降呈緩慢趨勢，最后達到平穩。

2.2 發酵過程中酒精含量的變化

圖2 發酵過程中酒精的變化

由圖2可知，發酵時間從0～30天幾乎沒有酒精生成，直到主發酵之前加入耐鹽酵母2.297，酒精含量迅速升高，可見發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酸結合生成酯，導致總酯含量升高，雖然部分酒精被利用形成有機酸和酯類物質，還有一部分酒精揮發散失，但是酒精生成的速度遠大于消耗的速度，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，最后達到平穩。

2.3 發酵過程中總酸的變化

圖3 發酵過程中總酸的變化

由圖3可知，在發酵過程中，樣品的總酸隨著發酵時間的延長，呈先升高后下降隨后逐漸平穩的變化趨勢，在60天時總酸達到最大值1.69 g/100 g，并且在30～40天時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酸、氨基酸的溶出和生成、微生物細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，這是因為酵母菌利用還原糖，通過乳酸發酵生成乳酸，導致總酸升高和還原糖下降，同時一部分酒精會被氧化成有機酸類，也會導致總酸的升高，在發酵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，生成酯類物質。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 發酵過程中總酯的變化

圖4 發酵過程中總酯的變化

由圖4可知，在30天時加入耐鹽酵母2.297后，總酯含量迅速增加，其后呈上升趨勢，最后達到平穩狀態，這主要是由于酵母菌利用原料中的六碳糖進行酒精發酵，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%，這部分乙醇與相應的有機酸可以酯化成具有芳香氣味的相應的酯；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定，所以總酯的含量也趨于穩定，適量的酯可以使調味品香甜、濃郁，同時可以起到緩解咸味的作用，使得口感更佳柔和。

2.5 發酵過程中可溶性蛋白的變化

圖5 發酵過程中可溶性蛋白的變化

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

2.6 發酵過程中氨基態氮含量的變化

圖6 發酵過程中氨基態氮的變化

由圖6可知，隨著發酵時間的延長，氨基態氮含量整體呈逐漸趨勢，具體表現為先快速增加，再緩慢上升，之后基本保持不變的變化規律，到120天時逐步趨于穩定。這是由于在發酵前期，中性蛋白酶和酸性蛋白酶的活性較高，蛋白酶使得蛋白質降解生成肽類、氨基酸等物質，使得氨基態氮含量增加，雖然在此過程中蛋白質、肽類、氨基酸會與還原糖發生美拉德反應，反應將會消耗一部分含氮物質，但是由于其生成速率遠遠大于消耗速率，所以氨基態氮的含量在發酵前期快速增加；同時發酵前期發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交換，這樣也會加速氨基態氮含量的增加。在發酵后期，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氮的含量相對穩定。

3 小結

發酵過程中總糖的含量從20.62 g/L上升到23.69 g/L，最后平穩在9.89 g/L；酒精度從0.16%上升到0.81%，并保持穩定；總酸含量從0.59 g/100 g上升到1.69 g/100 g，最后平穩在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，并保持穩定；氨基態氮含量從0.87 g/100 g上升到1.23 g/100 g，最后保持穩定。

由測量結果可知，總糖、酒精、總酸、總酯的含量呈一定的相關性，在發酵過程中，總糖含量的下降，酒精含量、總酸含量、總酯含量的升高，是因為酵母菌利用還原糖生成酒精和乳酸，同時部分酒精被氧化成有機酸，導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生成酯，從而形成調味品的香氣。

[1]汪之和.我國水產品加工業的發展現狀和展望[J].食品科學,1999(9):19-21.

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

[5]上海市釀造科學研究所.發酵調味品生產技術[M].北京：中國輕工業出版社，1999.

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[12]劉志國.生物化學實驗[M].武漢:華中科技大學出版社,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； 張玉娜(1988-)，女，內蒙古呼倫貝爾人，助理工程師，碩士，研究方向：食品科學； 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。

TS254.5

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.06.028

1000-9973(2017)06-0132-03