張 豪,章超樺,曹文紅,李瑞杰
(廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東普通高等學(xué)校水產(chǎn)品深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東湛江524088)
魚(yú)露(fish sauce)亦稱魚(yú)醬油,其營(yíng)養(yǎng)豐富,味道鮮美,是我國(guó)東南沿海、日本以及東南亞一帶的傳統(tǒng)調(diào)味料,在國(guó)內(nèi)又以潮汕魚(yú)露最為典型[1]。傳統(tǒng)的魚(yú)露生產(chǎn)是鹽漬和發(fā)酵兩者相結(jié)合的產(chǎn)物,即利用鹽漬抑制腐敗微生物,通過(guò)魚(yú)體自身的蛋白酶以及微生物的共同作用進(jìn)行水解的過(guò)程,從而達(dá)到生產(chǎn)魚(yú)露的目的[2]。眾所周知,魚(yú)露在前期鹽漬自溶的基礎(chǔ)上,通過(guò)中后期長(zhǎng)期的陳化,慢慢形成魚(yú)露所特有的風(fēng)味。乳酸菌作為魚(yú)露中后期發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)菌,其變化與魚(yú)露的各項(xiàng)理化指標(biāo)及游離氨基酸的變化有著密切的聯(lián)系,并對(duì)魚(yú)露風(fēng)味的形成有著積極的貢獻(xiàn)[3-5]。而目前對(duì)魚(yú)露中后期風(fēng)味形成有著密切聯(lián)系的優(yōu)勢(shì)菌——乳酸菌研究還比較少。
本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)對(duì)后期發(fā)酵液的不同階段(12、15、18、21、24個(gè)月)中乳酸菌的分離鑒定,從而獲得貫穿整個(gè)發(fā)酵中后期的優(yōu)勢(shì)菌種,并研究其生化特性及酶活性。以期對(duì)中后期乳酸菌種類、特性有一定的了解,為進(jìn)一步探究乳酸菌對(duì)魚(yú)露風(fēng)味的影響提供理論依據(jù)。
傳統(tǒng)魚(yú)露發(fā)酵樣品 發(fā)酵周期為兩年,以藍(lán)圓鲹為原料,與一定比例的海鹽混合,在(30±5)℃下分別已自然發(fā)酵12、15、18、21、24個(gè)月,由廣東省汕頭魚(yú)露廠有限公司提供;分離培養(yǎng)基、MC固體培養(yǎng)基、MRS固體培養(yǎng)基、明膠液化培養(yǎng)基、吲哚實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基、H2S產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)、硝酸鹽還原實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)基、糖醇類碳源發(fā)酵管 北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司;NaCl等試劑 均為分析純,廣州化學(xué)試劑公司。
表1 5個(gè)分離菌株的形態(tài)特征Table1 Characteristics of five isolated strains
01J2003-04立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;sky-1102C恒溫培養(yǎng)搖床 上海蘇坤實(shí)業(yè)有限公司;SW-CJ-2FD超凈工作臺(tái) 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;SLI-700恒溫培養(yǎng)箱 上海愛(ài)朗儀器有限公司;PHS-2pH計(jì) 上海精科;UX2200H電子天平 SHIMADZU CORPORATION JAPAN;L1100雙目微生物顯微鏡 廣州市廣精精密儀器有限公司;島津UV-2550紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)日本島津公司。
1.2.1 發(fā)酵液樣品的采集 傳統(tǒng)魚(yú)露發(fā)酵過(guò)程是一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境,因此,在取樣時(shí),要盡量避免外界空氣雜菌的影響,所取不同階段的發(fā)酵液均為距其上表面8~12cm處的樣品。
1.2.2 乳酸菌的分離 在MC固體培養(yǎng)基中,選取具有明顯數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)的菌株劃線分離,直到得到純菌株。純化后的菌株分別接種到MRS斜面培養(yǎng)基,置于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 乳酸菌的鑒定
1.2.3.1 形態(tài)學(xué)鑒定 將分離純化后的菌株涂布到MRS固體培養(yǎng)基上,(35±0.2)℃下培養(yǎng)48h,觀察菌落特征,取典型菌落進(jìn)行革蘭氏染色,并在油鏡下觀察菌體形態(tài)。
1.2.3.2 生理生化實(shí)驗(yàn) 對(duì)分離后的菌株進(jìn)行接觸氧化酶實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)H2S實(shí)驗(yàn)、明膠液化實(shí)驗(yàn)、硝酸鹽還原實(shí)驗(yàn)、葡萄糖產(chǎn)氣實(shí)驗(yàn);用半固體培養(yǎng)基測(cè)定菌株的運(yùn)動(dòng)性。
1.2.3.3 糖醇類發(fā)酵實(shí)驗(yàn) 通過(guò)菌株的糖醇類發(fā)酵實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)分離菌株對(duì)各種糖醇類碳源的利用情況。
1.2.3.4 耐鹽實(shí)驗(yàn) 將分離菌株接種于MRS肉湯培養(yǎng)基中,(35±0.2)℃下培養(yǎng)24h。吸取一定量菌株培養(yǎng)液接種到NaCl含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0、3%、6%、9%、12%的MRS肉湯培養(yǎng)基中,(35±0.2)℃下培養(yǎng)48h,于650nm下測(cè)定OD值。
1.2.4 蛋白酶和脂肪酶活性實(shí)驗(yàn) 采用添加10%脫脂乳的MRS固體培養(yǎng)基,分別滴入0.2m L的菌液涂布均勻,(35±0.2)℃培養(yǎng)48h。若有透明圈出現(xiàn),則可判定該菌株有分解蛋白質(zhì)的能力。采用添加10%豬油和中性紅指示劑的MRS固體培養(yǎng)基,分別滴入0.2m L的菌液涂布均勻,(35±0.2)℃培養(yǎng)48h。若有紅色斑點(diǎn)出現(xiàn),則可判定該菌株有分解脂肪的能力。
1.2.5 優(yōu)勢(shì)乳酸菌24h的生長(zhǎng)曲線及產(chǎn)酸能力的測(cè)定 在MRS肉湯培養(yǎng)基中,分別接入經(jīng)活化過(guò)的分離菌株,在(35±0.2)℃下振蕩培養(yǎng),用分光光度計(jì)于波長(zhǎng)650nm處每隔4h測(cè)定其吸光度值(OD值),連續(xù)測(cè)定24h,以不接種的MRS肉湯培養(yǎng)基作為對(duì)照,并同時(shí)對(duì)應(yīng)測(cè)定其24h內(nèi)的pH的變化情況。
通過(guò)對(duì)兩年制魚(yú)露發(fā)酵液中后期不同階段乳酸菌的分離與鑒定,共分離獲得28種乳酸菌,其中有5種優(yōu)勢(shì)乳酸菌貫穿整個(gè)魚(yú)露發(fā)酵的中后期,分別編號(hào)為R1、R2、R3、R4、R5,其形態(tài)特征及菌體特征見(jiàn)表1與圖1。
圖1 5個(gè)分離菌株的菌體形態(tài)(1000×)Fig.1 Cellmorphology of five isolated strains(1000×)
由表1、圖1可以看出,中后期魚(yú)露發(fā)酵液中的優(yōu)勢(shì)乳酸菌多數(shù)為白色,菌落表面濕潤(rùn)、光滑,邊緣整齊,均為革蘭氏陽(yáng)性菌;個(gè)體形態(tài)不盡相同,桿狀、假分枝狀和球狀。
乳酸菌的生理生化反應(yīng)與糖醇類發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)表2和表3。5種乳酸菌的接觸酶實(shí)驗(yàn)均為陰性,不運(yùn)動(dòng),不產(chǎn)H2S和吲哚,不液化明膠,可利用葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、果糖和半乳糖。5種菌株都不能利用鼠李糖和山梨糖。相比較而言,R1、R4的耐鹽性要強(qiáng)于R2、R3、R5。
根據(jù)菌體和菌落形態(tài)、生理生化實(shí)驗(yàn)及糖醇類發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)照《乳酸菌——生物學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用》[8]、《乳酸菌分類鑒定及實(shí)驗(yàn)方法》[9]和《伯杰細(xì)菌鑒定手冊(cè)》[10]對(duì)菌株進(jìn)行鑒定分析。鑒定結(jié)果為:R1為發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentum)、R2為德氏乳桿菌乳亞種(L.delbrueckii subsp.lactis)、R4為短乳桿菌(L.brevis)、R5為乳酸乳球菌乳亞種(L.lactis subsp.lactis),而R3未能鑒別出種屬。
表2 5個(gè)分離菌株的生化特性Table2 Biochemistry characters of five isolated strains
表3 糖醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table3 Fermentation results of sugar and alcohol
表4 蛋白質(zhì)和脂肪降解活性Table4 Degradation activity of protein and fat
實(shí)驗(yàn)中對(duì)分離的5株乳酸菌對(duì)蛋白質(zhì)和脂肪的降解活性進(jìn)行了分析,其結(jié)果見(jiàn)表4。魚(yú)露發(fā)酵的中后期是其風(fēng)味形成的關(guān)鍵時(shí)期,發(fā)酵液中的乳酸菌如果具有蛋白質(zhì)酶和脂肪酶活性,則可能引起腐敗、出現(xiàn)酸敗味等現(xiàn)象[11-12]。從表4可知,所分離的R1、R2、R3、R4、R5均不具有蛋白質(zhì)酶活性和脂肪酶活性。
由圖2可以看出,所分離的5種菌株在4h以后OD值明顯升高,進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,在培養(yǎng)16h后,OD值均達(dá)到較高水平,此后變化幅度趨于平穩(wěn),說(shuō)明菌種已進(jìn)入生長(zhǎng)穩(wěn)定期。乳酸菌在發(fā)酵液中產(chǎn)生大量的乳酸、乙酸等,提高了酸度,從而抑制其他雜菌的生長(zhǎng),并能促進(jìn)魯氏酵母等一些增香酵母菌的繁殖和發(fā)酵[13-14],從而與酵母菌共同作用,形成魚(yú)露特有的風(fēng)味。同時(shí),產(chǎn)酸能力的大小也是衡量乳酸菌能否作為發(fā)酵劑的重要指標(biāo)之一。由圖3可見(jiàn),5株乳酸菌分別在MRS肉湯培養(yǎng)基中的整體pH都呈下降趨勢(shì),期間前4h下降較緩慢,此后,菌液的pH急劇下降,16h后pH變化較小。相對(duì)而言,R3、R5的產(chǎn)酸能力較強(qiáng),在培養(yǎng)24h后的pH為4.0左右。而R1、R4的產(chǎn)酸能力較弱,在培養(yǎng)24h后的pH為4.5左右。
圖2 菌液OD值隨時(shí)間變化曲線Fig.2 Changes in OD value of culturewith time
圖3 菌液pH隨培養(yǎng)時(shí)間變化曲線Fig.3 Changes in pH of culturewith time
以發(fā)酵周期為兩年的傳統(tǒng)魚(yú)露發(fā)酵液為研究對(duì)象,分別對(duì)中后期不同階段(12、15、18、21、24個(gè)月)發(fā)酵液中的乳酸菌進(jìn)行篩選。共分離獲得28種乳酸菌,其中至少有5種優(yōu)勢(shì)乳酸菌貫穿整個(gè)發(fā)酵的中后期,分別是R1為發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentum)、R2為德氏乳桿菌乳亞種(L.delbrueckii subsp.lactis)、R4為短乳桿菌(L.brevis)、R5為乳酸乳球菌乳亞種(L.lactis subsp.lactis),R3未能鑒別出種屬。其中R1、R4的耐鹽性比較強(qiáng),而R3、R5的產(chǎn)酸能力則相對(duì)較強(qiáng)。這5株乳酸菌均不具有對(duì)蛋白質(zhì)和脂肪的降解能力。該結(jié)果進(jìn)一步加深了對(duì)魚(yú)露發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌種類、性質(zhì)的了解,為下一步探討多菌種發(fā)酵魚(yú)露提供了一定的理論基礎(chǔ)。
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