酸鱼的研究现状与研究进展

彭小珍1,卢星军1,蒋立文2*

(1.湖南医药学院 公共卫生与检验医学院,湖南 怀化418000;2.湖南农业大学 食品科学技术学院,湖南 长沙410000)

摘 要:酸鱼是一种少数民族家庭必备的发酵产品,尚未形成产业化。该文对酸鱼在发酵过程中的工艺、发酵微生物以及挥发性风味成分等研究现状进行综述,分析了酸鱼在产业化过程中所遇到的问题并提出解决思路,为工业化生产酸鱼提供新思路。

关键词:酸鱼;发酵微生物;挥发性成分;产业化

酸鱼是中国少数民族中具有民族特色的传统美食之一,特别是在苗族、侗族、土家族等民族中非常流行,其作为一道不可或缺的主菜,是主人招待贵客的当家菜[1-3]。酸鱼是微生物利用原料中营养物质蛋白质、碳水化合物、脂肪等发酵之后形成营养丰富、风味独特、香味浓厚的发酵型产品,其一般以新鲜淡水鱼为原料,经宰杀、洗净、沥干,拌入谷类物质、食盐、香辛料等辅料密闭发酵而成,在发酵过程中产生了大量的乳酸菌,使酸鱼既具有独特的风味,又具有一定的保健作用[4]。由于淡水鱼资源丰富、稻花鱼等产业的飞速发展,酸鱼加工作为重要加工手段引起人们的重视。本文对酸鱼的研究现状与研究进展做简要的介绍,并提出酸鱼产业化过程中的问题及解决措施,以期为后续研究提供参考。

2 研究现状

2.1 酸鱼发酵工艺研究进展

酸鱼的腌制工艺比较复杂,一般分为两种:桶腌和坛腌。两种腌制方法大体相似,都是将原料鱼处理(去鱼鳞、去内脏等)、腌制、入坛或装桶,添加辅料糯米饭或者小米、甜酒糟、炒黄豆粉、有的添加辣椒粉和香辛料等,最后封坛2~5个月,得到成品[5-8]。王华娟等[9]以草鱼为原料,添加食盐8%、小米15%、辣椒、八角、姜等辅料,腌制20 h、封坛50 d,得到了色泽鲜艳、风味鲜香浓郁的酸鱼产品。夏文水[10]以鲤鱼为原料,经预处理、切块、腌制、干燥、发酵剂的制备、拌料、密封、发酵等步骤,该方法在传统发酵酸鱼工艺基础上结合低盐腌制技术、微生物混合接种技术和控温发酵技术制成风味独特的即食休闲发酵鱼制品。夏秀东等[11]在制作酸鱼时以草鱼75%、食盐3%、蔗糖2%、辣椒粉2%、茴香0.2%、肉桂0.1%、花椒0.2%的比例添加,腌24 h,晒制2 d,加入17.5%的炒制玉米粉,加盖封严,自然发酵50 d,证实了辣椒可显著影响酸鱼的发酵进程。章银良等[12]在腌制液中添加0.4%的风味蛋白酶作用2 h后再用微波间歇处理1 min,使得腌鱼制品产生了60多种的挥发性风味化合物,提高了腌鱼产品的风味。张大伟等[13]通过单因素和响应面试验优化发酵酸鱼最佳工艺,食盐添加量4.0%、玉米粉添加量55.0%、发酵温度38.9 ℃、发酵时间21.8 d,得到色泽红润,酸香可口,肉质紧密,感官评分为92分的酸鱼产品。李河山等[14]以生态鲤鱼为原料,加工过程中添加食盐4%、葡萄糖2%、姜蒜3%、酒糟150%,腌制20 d,得到味道鲜美,香气四溢的酸鱼产品。张剑超[15]以鲜鲤鱼为原料,洗净、去内脏、腌制24 h(加入5%盐和少了姜丝、酒)、干燥(烤到六成干即可)、拌料(煮成半生熟的糯米饭、以及干辣椒粉和生姜丝)、入坛、密封(保存3个月以上可以开坛),获得酸鱼。曾雪峰[16]制作酸鱼的工艺流程为鱼肉预处理、准备腌制香料(腌制18~24 h)、干燥、混合发酵剂的制备及接种发酵(0.5%~1%的乳酸菌与生香酵母菌混合菌)、装袋、发酵(恒温培养箱20~28 ℃)、成品,通过此法生产的产品缩短发酵周期,保证产品安全性,避免酸鱼发酵后期形成刺激性酸味的弊端。李军鹏等[17]发明了一种即食冷酸鱼的制备方法,冷酸鱼经真空滚揉腌制、冷风干燥、冷冻、整理分切、腌制发酵(鱼片95~105份,盐1~2.5份,柑橘料酒0.05~0.5份,柑橘调味醋0.02~0.6份,柑橘蒸鱼汁0.01~0.4份,混合酱料0.5~5份,木糖葡萄球菌液2~3份,植物乳杆菌和乳酸片球菌的混合菌液1~2份)、真空包装、冷杀菌最后做成营养丰富的酸鱼产品。

2.2 酸鱼发酵过程中主要微生物研究进展

酸鱼是一种发酵型产品,自然发酵时间长短不等,夏天大约15 d,冬天至少要30 d才能食用[18],因此研究发酵过程中微生物的构成具有重要意义。曾雪峰等[19]从湘西传统酸鱼4个不同发酵阶段分离出196株乳酸菌种,其中包括植物乳杆菌、戊糖片球菌、食品乳杆菌、明串珠菌、肠球菌及干酪乳杆菌等,揭示了酸鱼在发酵过程中主要是以乳酸菌种为主,其中耐酸的植物乳杆菌和戊糖片球菌是酸鱼产独特的风味和较长的保质期的优势菌群,同时发现植物乳杆菌(Lp-7,Lp-10,Lp-21)和1株戊糖片球菌(Pp-27)相比其他的乳酸菌种具有产酸速率快,耐盐、耐酸、耐胆盐、无氨基酸脱羧酶活性等特性,优势菌这些特性可能与盐浓度和酸度有关。张振宇等[20]从傣家酸鱼通过CaCO3溴甲酚紫产酸平板、摇瓶发酵、色谱分析等技术筛选,筛选出乳酸发酵菌株sy1、sy3、sy4,经伯杰氏细菌鉴定手册有关菌种的鉴定方法结合16S rDNA序列分析,3株菌均鉴定为植物乳杆菌,初步推断植物乳杆菌是傣家酸鱼发酵的优势乳酸菌群。湛剑龙等[21]从酸鱼样品中共分离出6株乳酸菌,通过生化试验,发现SY1、SY3-1、SY3-2能进行乳糖发酵,通过DNA测序和16S rRNA比对,成功鉴定出菌株SY3-1为清酒乳杆菌(Lactobacillus sakei)、菌株SY3-2清酒乳杆菌亚种(Lactobacillus sakeisub sp.carnosus),清酒乳杆菌是酸鱼在发酵过程中的优势菌种之一。以上可知,不同种类的酸鱼在发酵过程中的优势乳酸菌群不同,可能是由制作工艺、制作环境和配料的不同而导致的。杜斌等[22-23]从酸鱼产品中分离得到乳酸菌疑似菌株16株,经生理生化鉴定,初步确定消化乳杆菌(8株)、植物乳杆菌(4株)、草乳杆菌(2株)和发酵乳杆菌(2株)。分别选取1株(ZZY-6、CJY1-1、ZZY-3和CJY2-3)进行16S rDNA基因序列分析,构建系统发生树,经分析可知,ZZY-6为消化乳杆菌(Lactobacillus alimentarius),菌株CJY1-1为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),菌株ZZY-3为草乳杆菌(Lactobacillus graminis),菌株CJY2-3为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)通过蛋白酶活性与脂肪酶活性测定实验,发现只有菌株CJY1-1具有蛋白酶活性,都没有脂肪酶活性。对发酵腌鱼中葡萄球菌进行研究,从腌鱼成品中纯化获得葡萄球菌疑似菌株14株,经生理生化初步鉴定,7株为木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus),4株为松鼠葡萄球菌(Staphylococcus sciuri),3株为肉糖葡萄球菌(Staphylococcus carnosus)。样品中分离得到的菌株ZYS-1、CYS1-1和CYS2-3分别为木糖葡萄球菌、松鼠葡萄球菌和肉葡萄球菌,都具有耐盐性,木糖葡萄球菌拥有较好的蛋白酶以及脂肪酶活性,而松鼠葡萄球菌和肉糖葡萄球菌具有较好的蛋白酶活性以及较弱的脂肪酶活性。说明腌鱼中乳杆菌可能不分泌脂肪酶,少量分泌蛋白酶,而葡萄球菌可能分泌大量蛋白酶。何燕飞[24]对酸鱼产品中硝酸盐还原菌进行研究,通过对其形态观察、革兰氏染色、生理生化与分子生物学鉴定,筛选出有两株菌具有硝酸盐还原性,菌株F-1为嗜冷杆菌(Psychrobacter glacincola),菌株F-2为粪嗜冷杆菌(Psychrobacter faecalis),说明在酸鱼的腌制过程中,产生了硝酸盐还原菌种,随着时间的延长,硝酸盐还原菌种的繁殖,酸鱼产品中硝酸盐慢慢降低至安全水平。

2.3 酸鱼中挥发性风味物质成分

酸鱼的主体风味物质大体相同,基本是由醇类和脂类物质组成,但是发酵方式、发酵辅料,导致检测出的主体风味物质有一定的差异。王蔚新[25]采用气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)研究自然发酵酸鱼挥发性风味成分,利用相对气味活性值(relative odor activity value,ROAV)来确定关键气味,当0≤ROAV<1时该风味不是主要风味,反之为关键风味,鉴定后发现,1-辛烯-3-醇、乙酸乙酯、桉叶油醇、芳樟醇的ROAV≥1,发现酸鱼中挥发物主要成分为萜类、酚类、醇类和酯类。曾雪峰[26]采用GC/MS分析酸鱼(对照组、发酵剂组、香辛料组)发酵过程中挥发性风味物质的变化,分别发现含有53、84、101种挥发性风味化合物。挥发性风味种类主要包括酸类、醛类、碳氢类、醇类、酮类、酯类、含氮化合物和呋喃类化合物,其中对照组中乙醇和酯类物质含量相比较低,鉴定出的风味物质种类最少;发酵剂组中乙醇和乙酸的含量最高,形成的风味化合物有乙酸、乙醇、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮、3-甲基丁醛、乙酸乙酯、已酸乙甲醛等挥发性物质,说明其主体风味物质为醇类、酸类和脂类物质;香辛料组中鉴定出风味物质的种类最多,碳氢类物质含量最高,其构成香料组的主体风味。王华娟[27]采用顶空固相微萃取(headspace solid phase micro-extraction,HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析酸鱼中的挥发性成分,共鉴定出化合物49种,其中醇类7种,醛类和酯类各11种,酮类5种,酸类和烃类各6种,其他化合物3种,通过风味物质的种类可知,酸鱼的主体风味为脂类和,醛类。高沛[28]利用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)120、木糖葡糖球菌(Staphylococcus xylosus)135 和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)31作为发酵剂,发酵42 d后,通过固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MC)技术,发现酸鱼的风味物主要贡献者有乙酸乙酯、乙酸异戊酯、1-辛烯-3-醇和脂肪族醛,其次是呋喃类化合(2-戊基呋喃)。

2.4 酸鱼安全性问题研究现状

传统发酵酸鱼制作方法多样,且大多只能在秋末、冬季生产,产品易出现质量稳定性差、安全性低等问题[29]。酸鱼发酵方式属于自然发酵,发酵周期长,发酵量多,开坛多次食用,易受到坛外的有毒有害微生物污染,出现二次污染,使得食品安全得不到保障,风味也有所改变,从而降低了产品的质量安全或品质[31-33]。同时,传统酸鱼利用高盐抑制杂菌生长,若处理不当,发酵过程中难免会有腐败菌、致病菌和产毒微生物等有害微生物的带入,使产品在发酵过程腐败变质,或产生有毒有害物质,严重影响产品质量安全问题。

3 存在的问题

酸鱼作为少数民族的传统美食,随着我国经济的发展,酸鱼备受人们的喜爱,但还必须清楚的认识到酸鱼在发酵过程中存在生产粗放、质量不稳定、有安全隐患的问题,明确问题并规范酸鱼产品标准,使酸鱼产品标准化生产和工业化生产无疑成为今后的研究方向之一。特别是对产业化过程关键技术的分析研究将成为企业以及研究者的主要方向。

3.1 发酵的安全性,缺少专用发酵剂

发酵是酸鱼制作过程中的关键工序,不同民族之间制作酸鱼的基本步骤一致,都是先原料处理、腌制、发酵、成品。不同之处在于所用的原料不同,根据来源不同分为海鱼和淡水鱼,根据鱼的品种不同分为:鲤鱼、鲫鱼和草鱼等;腌制时添加原辅料不同,根据不同地方的口味与特色腌制时添加小米、糯米、辣椒和黄豆粉等辅料,使产品在口味与风味上呈现多样性,但不同的原辅料在带来产品特色的同时也会带来无法预料的安全问题。同时,传统酸鱼发酵属于自然发酵,各地的发酵温度、湿度、微生物种类不同,特别是微生物种类繁多,缺少专用发酵剂,有益微生物和有害微生物都有可能参与发酵,无法控制不安全微生物进入发酵过程中而带来安全隐患。腌制配方中食盐的含量直接影响了产品的安全性,食盐含量过低,一些腐败菌得不到有效的抑制,导致产品腐烂变质,食盐含量过高,有益微生物难以生长繁殖,产品不能正常发酵,使产品无应有的发酵香味。

3.2 生产工艺粗放型

酸鱼制作对生产技术要求不高,生产工具简单,基本是小家庭作坊,只需要一把刀、一个贮藏坛即可,在制作过程中,质量无法保障,加工工艺(发酵时间、发酵环境不同(发酵温度、湿度)等没有标准化。

3.3 质量标准不完备,质量不稳定

酸鱼是一道具有民族特色的菜,一般是农家为了满足自家需求而加工的特色产品,虽然具有发酵食品应具有的色、香、味。但是缺少质量控制标准。微生物指标、感官指标、安全指标(亚硝酸盐)、加工过程中添加剂等应该被引入到整过程的监控中,从而控制整个过程的生产安全性,这是进行工业化、标准化生产的前提条件。

3.4 缺乏相关技术标准

目前,酸鱼加工相关技术标准非常缺乏,特别是原材料通用要求、食品添加剂使用要求和酸鱼食品卫生执行标准等,由于各种标准的不完备,使得产品不能很好的进行批量生产,质量监管部门监管比较困难。

4 展望

酸鱼是少数民族的传统美食,也是少数民族的特色食品之一,其风味独特,深得人们喜爱。但酸鱼加工一般都还是以农家自制为主,加工方式粗放,致使这一特色产品无法工业化生产和大规模推广。现阶段,虽然在酸鱼发酵过程中微生态变化、菌株、接种发酵方面有一定的研究并取得了较多的成就,但是,酸鱼依然面临发酵时间长、发酵条件难控制、质量标准不统一等问题。研究酸鱼快速加工方法,以及研究酸鱼产业化关键技术将成为以后的研究方向之一。

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Research status and progress of Suanyu

PENG Xiaozhen1,LU Xingjun1,JIANG Liwen2*
(1.School of Public Health and Laboratory Medicine,Hunan University of Medicine,Huaihua 418000,China;2.College of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410000,China)

Abstract:Suanyu(Chinese traditional fermented fish)is a necessary fermentation product in minority families,which has not been industrialized.In this paper,the research status of the technologies,fermentation microorganisms and volatile flavor components of Suanyu in the fermentation process was reviewed.The problems encountered in the Suanyu industrialization process were analyzed and the solutions were proposed,providing new ideas for the industrial production of Suanyu.

Key words:Suanyu;fermentation microorganisms;volatile components;industrialization

中图分类号:Q815

文章编号:0254-5071(2020)08-0013-04

doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2020.08.003

引文格式:彭小珍,卢星军,蒋立文.酸鱼的研究现状与研究进展[J].中国酿造,2020,39(8):13-16.

收稿日期:2019-12-10

修回日期:2020-03-17

基金项目:湖南省教育厅基金项目(18C149)

作者简介:彭小珍(1986-),女,讲师,博士,研究方向为生物技术。

*通讯作者:蒋立文(1968-),男,教授,博士,研究方为食品生物技术。