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毛霉和植物乳杆菌对草鱼干品质的影响

2014-05-30张亚军

浙江农业科学 2014年6期
关键词:毛霉草鱼霉菌

张亚军

(浙江省绍兴市咸亨酒店食品有限公司,浙江 绍兴 312071)

乳酸菌和霉菌在欧美被广泛用作肉制品的发酵剂,用于生产青纹干酪、烟熏香肠、干香肠等。目前我国只有金华火腿属于霉菌发酵肉制品。一般来说,植物乳杆菌发酵会赋予食品柔和的酸味和香气,霉菌发酵型产品则独具“霉菌香味”;植物乳杆菌厌氧,而毛霉好氧;乳杆菌可以生成丰富的脂酶,但蛋白酶活性较小,毛霉则能够形成丰富的脂肪酶和蛋白酶。这些酶可以将油脂、蛋白质分解为游离脂肪酸、氨、挥发性盐基氮、游离氨基酸等,从而使产品具有特殊的香气。本研究针对毛霉和植物乳杆菌的不同生物特性,结合不同加工工艺,综合考查其对草鱼干品质的影响。

1 材料方法

1.1 材料

植物乳杆菌来自中国工业微生物菌种保藏管理中心;腐乳毛霉从浙江绍兴等地的腐乳中分离而得;草鱼市购。

YXQ-LS立式压力蒸汽灭菌器 (上海博讯医疗器械);LRH-150恒温恒湿生化培养箱 (关东医疗器械厂);SW-CJ洁净工作台 (苏州安泰);PHS-3C型精密pH计 (苏州安泰);721型分光光度计(上海第三分析仪器厂)等。

1.2 工艺流程

取鲜活草鱼切成约10 cm×15 cm的小块,用5%的盐水冲洗,然后于10℃下,在5%盐水中腌制12 h,之后在40℃,2~3 m·s-1,相对湿度35%左右的空气条件下干燥4 h至水分含量降至70%以下。在风干后的样品上喷涂毛霉发酵剂,恒温恒湿发酵;再将样品置于酸菌液中浸泡,密封恒温发酵,然后将样品进行真空包装,高温灭菌。

1.3 菌种活化及扩大培养

将植物乳杆菌菌种接种在固体培养基上活化两次后,转入MRS液体培养基中,36℃培养24 h。取番茄汁200mL、葡萄糖50 g、脱脂奶粉24 g、蒸馏水1 L溶解,加入K2HPO43~5 g,调节pH值为6.5,制备培养基,经115℃灭菌20min后,冷却至25℃,接种5%活化的植物乳杆菌,于36℃培养36 h,之后放入4℃冰箱中保存备用。

将毛霉菌种接入马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基(PDA),于25℃培养48 h;转接斜面菌种到三角瓶培养基 (豆渣∶麸皮为9∶1)中,25℃培养48 h至菌丝和孢子生长旺盛。在上述三角瓶中加入无菌水200mL,用玻璃棒搅碎菌丝,用无菌双层纱布过滤,滤渣倒还三角瓶,再加200mL无菌水洗涤1次,合并滤于第1次滤液中,制成霉菌分生孢子悬浮液,装入喷枪贮液瓶中供接种使用。

1.4 处理设计

毛霉属于好氧型微生物,在鱼肉内部无法生长。鱼干脱水后期,将毛霉发酵分生孢子悬浮液均匀喷洒在鱼块表面,以悬挂状态恒温恒湿 (相对湿度80% ~90%)进行霉菌发酵。以发酵时间、霉菌接种量、发酵温度为试验因素,进行正交试验,对感官和水分指标测定综合评分,确定霉菌适宜的发酵条件,1-3水平发酵时间 (A)分别为12,24和36 h,霉菌接种量(B)分别为2,4和6mL·g-1,发酵温度 (C)分别为15,20和25℃。

将经过上述处理的草鱼干同时进行乳酸发酵和霉菌发酵,按照鱼重的1%接种乳杆菌,采用装坛密封浸泡发酵,氧气耗尽后霉菌停止繁殖。将鱼块在19℃浸泡发酵60 h,分别于接种后0,24,36,48和60 h进行感官和理化评定,考查乳酸发酵对草鱼干品质的影响。

1.5 检测项目和方法

感官评定分级,好为20~25分,较好为15~20分,一般为10~15分,差为<10分。水分评定分级,58% ~60%为20~25分,60% ~62%为15~20分,62% ~64%为10~15分,>64%为<10分。组织结构评定分级,肉质硬实有弹性为20~25分,肉质密实不软为15~20分,微微软化为10~15分,软化、有粘液为<10分。色泽评定分级,色泽洁白为20~25分,稍带淡黄为15~20分,暗红为10~15分,颜色发暗为<10分。气味评定分级,气味清香为20~25分,香味淡薄为15~20分,无异味为10~15分,有异味为<10分。综合评定采用评分检验法,参与评定的人数为10人,均为专业技术人员。

植物乳杆菌数:取样品25 g,剪碎后加入到装有225mL无菌水的三角瓶中 (内放若干小玻璃珠),振摇30min,然后梯度稀释至合适浓度。无菌条件下取1mL稀释样液于改良MRS培养基上,37℃培养48 h。

多肽氮 (PeN):取10 g鱼肉加50mL 5%三氯乙酸,研磨后转移上层离心清液到分液漏斗与乙醚混匀,收集下层滤液,定容到50mL,进行常量双缩脲反应测定,用氧化性谷胱甘肽绘制标准曲线。制备液用280/260 nm紫外吸收差法排除蛋白质干扰。

氨基态氮 (AN):先将鱼肉研磨,然后在50℃水浴萃取,过滤定容到100mL,茚三酮比色测定,用甘氨酸标准液绘制标准曲线。

鱼肉蛋白质用微量凯氏定氮法测定。

脂肪含量、过氧化值、酸价及含盐量按GB/T 5009.37进行测定。

2 结果与分析

2.1 处理组合的影响

发酵时间、毛霉接种量、发酵温度对草鱼干的影响如表1所示。各因素中,霉菌接种量对草鱼干品质的影响最大,其次是发酵时间,发酵温度的影响最小。最佳组合为A2B3C2,即当霉菌接种量为6mL·g-1鱼干时,在20℃条件下发酵24 h后的草鱼干感官评分最高,此时产品表面被一层白色棉絮状菌丝包裹,但并不很密实。霉菌的生长一方面会消耗掉O2,从而抑制其他好氧腐败菌的生长,另一方面消耗鱼干表面油质,有效防止氧化酸败。但霉菌接种量若过大、时间过长,则鱼干表面霉菌菌丝容易发暗,并产生一种腐臭味。

表1 各处理组合的综合评分

2.2 混合发酵的影响

由图1可知,在发酵过程中,鱼中植物乳杆菌菌数在前48 h呈上升趋势,48 h后开始下降。对应的pH值一直呈下降趋势,前期趋势很快,36 h后开始变缓。两者之间的趋势并不完全吻合,说明发酵过程中除了乳杆菌产生的乳酸外,还有其他有机酸产生,比如游离脂肪酸。

图1 发酵过程中菌落数和pH值的变化

蛋白质是鱼干中最主要的化学成分,其变化直接影响产品品质。一般来说,蛋白质降解成多肽,多肽降解成游离氨基酸,游离氨基酸进一步反应,既可以形成风味物质,也可以导致产品腐败变质。本试验中蛋白质的具体变化如图2所示。

PeN含量 (干基)在新鲜鱼中高于发酵鱼干,在发酵过程中PeN含量先上升后下降,在最终产品中含量较低。PeN含量在发酵的初始阶段上升是由蛋白降解引起的,而后期由于蛋白肽作为风味前体物质参加了其他反应,因此其含量逐步下降,而游离氨基酸AN含量渐增。发酵鱼干中含有丰富的AN(1.23%干基含量),是新鲜鱼的7.69倍,赋予产品独特风味 (图2)。湿基含量代表了食品正常食用状态下的含量,发酵鱼干的PeN湿基含量(6.65%)远高于新鲜鱼 (1.35%),这些游离多肽提高了鱼干风味。发酵鱼干的pH值为4.9左右,显弱酸性,可以使谷氨酸以鲜味最大的谷氨酸-钠的状态存在。

但需要指出的是,发酵中不断增加的游离氨基酸虽然可提高产品风味,但是鱼干蛋白质降解幅度不宜过大,因为游离氨基酸进一步反应降解的途径很多,并不是所有的反应都会提高其产品风味,控制不好的过度降解反而会使产品腐败变质 (图3)。总体来看,本研究中毛霉和植物乳杆菌的组合发挥了很好的正面作用。

图2 发酵过程中鱼干蛋白质 (干基含量)变化

传统鱼干在制作过程中脂肪氧化酸败现象频发。在本试验中,分别于不同加工时段取样测定脂肪含量及其酸价 (AV)、过氧化值 (POV),从而确定产品加工过程中脂类物质水解与氧化的情况。图3表明,鱼干样品的酸价随着发酵时间的延长而增加,而脂肪含量逐渐降低,表明发酵过程中脂肪不断水解。虽然脂类物质不断分解,但鱼干的过氧化值无明显变化规律,这使鱼干在感官上产生了特有的香味。

图3 发酵过程中鱼干脂肪变化

3 小结

正交试验结果表明,当鱼干霉菌接种量为6mL·g-1时,在20℃条件下发酵24 h后的草鱼干感官评分最高,此时鱼干表面包裹一层白色棉絮状菌丝,能有效抑制好氧腐败菌发生并防止氧化酸败。后续混合发酵中,植物乳杆菌菌落数在发酵后48 h上升到顶点。pH值在发酵前期下降很快,36 h后变缓。发酵中鱼干PeN含量先上升后下降,至发酵完成,鱼干中游离氨基酸是新鲜鱼的7.69倍。鱼干的弱酸性使谷氨酸可以鲜味最大的谷氨酸-钠的状态存在,增添产品风味。照此方法进行混合发酵的草鱼干具有浓郁的发酵香气,酸味柔和,鱼腥味低,检测表明符合国家食品卫生标准和微生物学安全性,适于食用。

[1]曲冬梅,刘小杰.植物乳杆菌及其在食品工业中的应用[J].中国食品添加剂,2008,32(7):219-222.

[2]熊涛,黄锦卿,宋苏华,等.植物乳杆菌发酵培养基的优化及其高密度培养技术[J].食品科学,2011,32(7):262-268.

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