魚露的發(fā)酵新技術(shù)及風(fēng)味改良研究進展*

吳帥，楊錫洪，解萬翠，章超樺，豐險

(廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點實驗室，廣東普通高等學(xué)校水產(chǎn)品深加工重點實驗室，廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東湛江，524088)

魚露是我國傳統(tǒng)水產(chǎn)發(fā)酵調(diào)味品，又稱魚醬油、綺油。傳統(tǒng)的魚露生產(chǎn)通常以低值魚蝦或水產(chǎn)加工廢棄物(魚頭、內(nèi)臟及魚鹵水、煮汁等)為原料，利用自身的酶或微生物自然發(fā)酵而成，既含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，又具有獨特的海鮮風(fēng)味。魚露富含多種氨基酸，除人體所需的8種必需氨基酸，還有多種有機酸，如琥珀酸、丙酮酸、富馬酸等，以及人體新陳代謝所需的微量元素 Cu、Zn、Cr、I等，還含有?；撬峒捌渌δ苄猿煞?，使其具有抗氧化［1］、降血壓［2］、降低膽固醇［3］等功能特性。

傳統(tǒng)魚露的生產(chǎn)一般采用自然發(fā)酵，得到的調(diào)味汁滋味呈味較好，但生產(chǎn)周期長，含鹽量高，規(guī)?；a(chǎn)程度低。為了解決工業(yè)化生產(chǎn)的瓶頸問題，人們探索了保溫發(fā)酵技術(shù)、外加酶及富含酶的內(nèi)臟發(fā)酵技術(shù)和外加曲等快速發(fā)酵工藝［4］，以縮短生產(chǎn)周期，但所得到的魚露風(fēng)味不如傳統(tǒng)發(fā)酵法，仍然需要優(yōu)化或者采取更有效的措施提升風(fēng)味，所以針對造成魚露生產(chǎn)周期長的原因來制定相應(yīng)的縮短生產(chǎn)周期的方案和對魚露風(fēng)味的改良就成為亟待解決的問題。

1 魚露的風(fēng)味及形成機理

1.1 風(fēng)味成分及作用

魚露是一種紅褐色、澄明有光澤的液體調(diào)味汁，具有鮮明的風(fēng)味特色。魚露入口留香持久，香氣四溢，具有魚蝦等水產(chǎn)原料特有的香氣味和鮮美滋味，深受消費者喜愛。魚露中的香氣主要來自醇、醛、酮、酯和含硫化合物等揮發(fā)性物質(zhì)，對魚露令人愉快的香氣具有一定貢獻，還含有一定量的胺類化合物，與腥氣味相關(guān);鮮味和咸味構(gòu)成了魚露的滋味主體，主要是一些水溶性的小分子化合物，包括含氮部分(游離氨基酸、小肽、核苷酸類物質(zhì)、有機堿)、無氮部分(糖類、有機酸、無機鹽等)［5］。表1對魚露中的風(fēng)味物質(zhì)組成及作用進行了總結(jié)［6－7］。

1.2 風(fēng)味形成機理

發(fā)酵魚露的風(fēng)味形成是利用天然水產(chǎn)組織中的多種酶以及微生物的作用，將原料中的蛋白質(zhì)、脂肪等成分進行分解、發(fā)酵和進一步反應(yīng)，進而形成富含氨基酸、肽等復(fù)雜的呈香、呈味的化合物體系，對魚露獨特的風(fēng)味有貢獻，它們經(jīng)過脂肪氧化、Maillard反應(yīng)Strecker降解等多種反應(yīng)形成［10］(圖1)。

圖1 魚露中蛋白質(zhì)和脂質(zhì)降解形成風(fēng)味的主要途徑Fig.1 The main way of flavor formation of protein and lipid degradation in fish sauce

通過對風(fēng)味形成途徑的深層次研究，將會更有利于剖析魚露風(fēng)味的形成機理，為魚露發(fā)酵工藝的改進及新技術(shù)的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

表1 魚露中風(fēng)味成分種類及作用Table 1 Fish sauce flavor types and functions

2 魚露的發(fā)酵技術(shù)

2.1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

魚露的傳統(tǒng)發(fā)酵是鹽漬和發(fā)酵二者相結(jié)合的產(chǎn)物，即利用鹽漬來抑制腐敗微生物，通過發(fā)酵實現(xiàn)蛋白酶等對水產(chǎn)組織的水解，工藝路線如圖2所示。此工藝下魚露呈味較好，但生產(chǎn)周期長(長達數(shù)月乃至1年以上);含鹽濃度較高(達到27%～29.3%)，還會有魚腥味和腌制的不良氣味［4］。傳統(tǒng)發(fā)酵工藝周期長，首先是高濃度的NaCl的高滲透壓作用和離子靜電作用可能引起蛋白酶變性、蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析等，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)水解程度下降，延長了生產(chǎn)周期［11］;其次，若偏離了酶的最適溫度，同樣會降低酶的水解力，因而也延長了生產(chǎn)周期;此外，還可能來自微生物及酶本身的影響。

圖2 魚露的傳統(tǒng)發(fā)酵工藝圖Fig.2 Traditional fish sauce fermentation process diagram

2.2 發(fā)酵新技術(shù)

剖析魚露傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中可能影響生產(chǎn)周期和風(fēng)味的原因，人們發(fā)現(xiàn)可從鹽的添加量、溫度、添加酶或產(chǎn)相應(yīng)酶的微生物等方面進行分析，基于此，人們提出了快速發(fā)酵技術(shù)，目前較常見的新技術(shù)有保溫發(fā)酵技術(shù)、外加酶發(fā)酵技術(shù)、加曲發(fā)酵技術(shù)等。

2.2.1 保溫發(fā)酵技術(shù)

保溫發(fā)酵技術(shù)就是指維持合適的發(fā)酵溫度，利用魚體自身酶系具有最適溫度這一特點，在該溫度下酶活性最高，來加速魚體的水解速度，從而達到縮短魚露發(fā)酵周期的目的，是目前研究的比較成熟的一種方法［12］。保溫發(fā)酵的優(yōu)點是該法易實現(xiàn)，溫度越高，水解越快，易于實現(xiàn)工業(yè)化，不足就是溫度的升高會使魚露的風(fēng)味變差。

晁岱秀等［13］發(fā)現(xiàn)，溫度對傳統(tǒng)魚露發(fā)酵后期品質(zhì)的影響顯著，適當(dāng)溫度可加速魚露成熟，縮短發(fā)酵時間，且60℃保溫8 d后魚露中特征香味的揮發(fā)性酸、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、二甲基三硫等含量有顯著性增加;Lopecharat和 Park研究了太平洋白魚(Pacific Whiting)在加鹽量25%，溫度分別為35℃和50℃時的發(fā)酵情況，發(fā)現(xiàn)在50℃時，魚露的產(chǎn)量較高，總氮含量在發(fā)酵15 d時就和市售魚露的一樣，可溶性固體和比重在60 d時達到市售魚露的水平，但是色澤遠遠不及市售魚露［14］;翁武銀等［15］在溫度對加曲速釀低鹽魚露性質(zhì)的影響研究中，發(fā)現(xiàn)加曲速釀魚露的發(fā)酵不適合在30℃下進行，利用先低溫后高溫分段發(fā)酵方式制備低鹽魚露時，魚露中的氣味成分和滋味成分都有所改善，感官評價也獲得了好評。

2.2.2 外加酶或添加富含酶的內(nèi)臟發(fā)酵技術(shù)

外加酶發(fā)酵技術(shù)指通過添加已商品化的蛋白酶制劑或含蛋白酶豐富的魚內(nèi)臟等來加速魚體蛋白質(zhì)水解，從而達到快速發(fā)酵的目的。外加酶發(fā)酵時，蛋白質(zhì)分解速率是最快的，大大縮短了發(fā)酵時間，但一些風(fēng)味物質(zhì)不能及時形成，導(dǎo)致風(fēng)味欠缺。

我國學(xué)者李勇等［16］對比中性蛋白酶、胰蛋白酶和木瓜蛋白酶的水解效果，發(fā)現(xiàn)經(jīng)多酶水解后的魚露，不但氨基氮含量高，水解率也達到了32.91%，有效縮短了發(fā)酵周期，而且具有濃郁的風(fēng)味。江津津等［17］研究了中性蛋白酶(As.1398)對發(fā)酵初期魚露風(fēng)味形成的影響，發(fā)現(xiàn)在魚露發(fā)酵初期加入中性蛋白酶，不僅能快速分解蛋白質(zhì)，還有可能產(chǎn)生大量的低分子揮發(fā)酸，在一定程度上，促進了魚露風(fēng)味物質(zhì)的形成;晁岱秀等［18］發(fā)現(xiàn)，Alcalase 2.4L、Papain 雙酶分步酶解鹽漬魚酶解效果較好，與鮮魚酶解魚露相比，雖然鹽漬魚使蛋白酶的酶解效果有所降低，但鹽漬魚酶解魚露的風(fēng)味較好，與傳統(tǒng)法風(fēng)味較接近，且能有效地改善魚露風(fēng)味的揮發(fā)性酸類，如乙酸、丁酸已檢出，但2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、2-乙基吡啶和二甲基三硫等風(fēng)味物質(zhì)未檢出，說明鹽漬魚酶解魚露還要繼續(xù)發(fā)酵，促使風(fēng)味的形成;肖宏艷等［19］發(fā)現(xiàn)，加酶發(fā)酵魚露經(jīng)過超聲波處理后，揮發(fā)性化合物的種類和相對含量大大增加，特別是乙酸、2-甲基丁酸、丙酮、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、三甲胺、二甲基二硫、二甲基三硫、3-甲硫基丙醛和呋喃類等成熟魚露重要的特征揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對含量增加。

Asbjorn Gildberg［20］在小海魚的發(fā)酵中添加南極鱈魚腸，當(dāng)富含酶的鱈魚腸添加量為5%～10%時，發(fā)酵60 d，可使蛋白質(zhì)的利用率較好，可明顯加快小海魚的發(fā)酵時間;Klomklao等［21］將金槍魚的脾臟加入沙丁魚進行發(fā)酵，大大縮短了發(fā)酵時間，不足之處就是色澤和風(fēng)味沒有市售魚露的好。

2.2.3 外加曲發(fā)酵技術(shù)

加曲技術(shù)就是將經(jīng)過培養(yǎng)的曲種，在產(chǎn)生大量繁殖力強的孢子后，接種到鹽漬的原料魚上，利用曲種繁殖時分泌的蛋白酶來進行水解發(fā)酵［4］。該技術(shù)在風(fēng)味方面，明顯優(yōu)于保溫發(fā)酵技術(shù)和外加酶技術(shù)，但相對于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)還是有待完善。

國外學(xué)者IngLung等［22］采用醬油曲和清酒曲發(fā)酵鰹魚的下腳料，用清酒曲發(fā)酵的魚露具有較好的感官效果;Motoharu［23］等通過使用大豆醬油曲koji和乳酸菌來加速鯉魚的發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)koji的加入可以提高魚露質(zhì)量和氨基酸值;而國內(nèi)學(xué)者也做了一些相關(guān)的研究，楊穎等［24］在鳀魚魚露的加曲、分段速釀工藝中，自行篩選了1株米曲霉為菌種，采用先加入低濃度鹽以加速魚體降解，然后補足鹽量的生產(chǎn)工藝，不僅克服了生產(chǎn)周期長的問題，還使成品具有魚露的特殊香氣;張雪花［25］在鰱及其加工廢棄物發(fā)酵魚露中，使用不同的醬油曲作為種曲，大大縮短了發(fā)酵時間，并提到采用混合曲發(fā)酵，魚露風(fēng)味較好。

此外，在魚露的發(fā)酵過程中，耐鹽、嗜鹽微生物發(fā)揮著一定的作用，它們分泌出的大量蛋白酶也會參與蛋白質(zhì)的分解，對魚露風(fēng)味的形成也有一定的作用。黃紫燕等［26］就在傳統(tǒng)魚露發(fā)酵的微生物動態(tài)分析的研究中發(fā)現(xiàn)，乳酸菌和酵母菌是魚露發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌，其變化與各項理化指標(biāo)及游離氨基酸的變化有密切聯(lián)系，該研究為魚露快速發(fā)酵提供了理論指導(dǎo);Udomsil等［27］從魚露中分離出嗜鹽乳酸菌，在25%的高鹽環(huán)境下仍有水解蛋白質(zhì)的活性，且對主要揮發(fā)性風(fēng)味成分的形成有重要作用，可作為魚露風(fēng)味改善的發(fā)酵起子;江津津等［28］在耐鹽微生物對鳀制魚露風(fēng)味形成的研究中發(fā)現(xiàn)，耐鹽乳酸菌M2、產(chǎn)蛋白酶菌T1和中性蛋白酶(As1398)對魚露揮發(fā)性特征風(fēng)味成分的形成有著積極作用，添加乳酸菌M1的樣液，雖然揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中乙醇含量減少，但出現(xiàn)了一些如乙酸、丁酸等低分子有機酸，使魚露具有干酪風(fēng)味，此外還有2-硝基丙酸乙酯;添加乳酸菌M2的樣液含有較大量的有機酸，其含量和種類高過樣品2(M1)，乙醇的含量也越來越少，風(fēng)味物質(zhì)乙酸、丙酸等開始大量出現(xiàn)，乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的含量也不低，這說明乳酸菌M2在一定程度上促進魚露特征風(fēng)味中低分子揮發(fā)性酸的生成;添加產(chǎn)蛋白酶細菌T1樣液，乙醇含量明顯比前面幾個樣品要低，但魚露特征風(fēng)味成分中的乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等的含量也明顯增加，還出現(xiàn)了少量的胺類物質(zhì)，如乙胺等。

3 魚露的風(fēng)味改良技術(shù)發(fā)展趨勢

上述保溫發(fā)酵技術(shù)、外加酶或富含酶的內(nèi)臟及外加曲等魚露發(fā)酵現(xiàn)代新技術(shù)逐漸成為研究的熱點，但目前這些技術(shù)的改良尚不成熟，保溫發(fā)酵技術(shù)主要是調(diào)節(jié)發(fā)酵早期鹽濃度和溫度，時間過長就會引發(fā)腐敗味;外加富含酶的內(nèi)臟，由于海魚的內(nèi)臟小而難收集，且可能還有其他雜質(zhì);外加曲技術(shù)則在風(fēng)味方面較前兩種技術(shù)具有一定的優(yōu)勢，但還是不及傳統(tǒng)發(fā)酵法。研究發(fā)現(xiàn)，將這3種技術(shù)復(fù)合，將會對魚露的風(fēng)味和生產(chǎn)周期都有顯著改善，所以有必要弄清楚傳統(tǒng)發(fā)酵工藝各時期影響風(fēng)味的因子，并充分結(jié)合這3種技術(shù)的優(yōu)點，將會成為研究魚露發(fā)酵的新方向。

魚露的腥味和雜味一定程度上降低了魚露的品質(zhì)，因此脫腥技術(shù)對風(fēng)味的改良具有一定意義。陶興無等［29］以添加米糠、藠頭皮制得的成曲對鰱魚下腳料發(fā)酵水解，發(fā)現(xiàn)使用添加有藠頭皮的成曲，藠頭皮的添加量為小麥質(zhì)量的75%，對蛋白酶活力影響較小，去腥效果好，魚露的風(fēng)味感官評價較好;邵偉等［30－31］采用復(fù)合脫腥劑對魚露進行處理，先用1%β-環(huán)糊精在40℃下作用60 min再以乳酸菌40℃處理60 min，或者兩者順序互換，發(fā)現(xiàn)脫腥效果較好。

將傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵新技術(shù)進行比較，可以總結(jié)魚露的風(fēng)味改良技術(shù)的發(fā)展趨勢如下:

(1)快速發(fā)酵法生產(chǎn)的魚露在風(fēng)味方面遠遠不如傳統(tǒng)發(fā)酵法，因此，需要進一步弄清楚傳統(tǒng)發(fā)酵過程中魚露中各成分發(fā)生的生化變化，找到影響風(fēng)味的可能因子，將快速發(fā)酵技術(shù)運用到工業(yè)化生產(chǎn)中。

(2)添加外發(fā)酵物可加快風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生，所以研究合適的發(fā)酵物組合，以前期在最短的時間內(nèi)，達到成品魚露要求的各項風(fēng)味指標(biāo)。比如，可以利用多種微生物對同一底物的競爭作用，加快這一底物分解形成風(fēng)味物質(zhì)。

(3)目前針對魚露的脫腥技術(shù)研究較少，但可以借鑒水產(chǎn)品加工的脫腥技術(shù)［32］。水產(chǎn)品脫腥技術(shù)根據(jù)作用的機理分為4種類型:物理法、化學(xué)法、生物法及復(fù)合法。物理法簡單易行，但效果不佳且會導(dǎo)致部分營養(yǎng)素的吸附損失;化學(xué)方法存在環(huán)境和安全問題;生物法及復(fù)合法效果好，但使用范圍較窄。

(4)水產(chǎn)原料極易腐敗，導(dǎo)致風(fēng)味劣變，因此發(fā)酵魚露生產(chǎn)原料的新鮮度將在一定程度上影響最終產(chǎn)品的風(fēng)味和安全性，因此，研究水產(chǎn)原料的保鮮技術(shù)［33］，對保證產(chǎn)品的新鮮風(fēng)味和良好品質(zhì)也具有一定的意義。

4 展望

我國是漁業(yè)大國，不論從海水魚到淡水魚，其數(shù)量都是難以估量的，水產(chǎn)品養(yǎng)殖和加工的發(fā)展，產(chǎn)生大量的水產(chǎn)下腳料，可為魚露的生產(chǎn)提供充足的原料保障;另外，魚露作為中國傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品，其豐富的營養(yǎng)價值和獨特鮮美的風(fēng)味特點，天然性和功能性，既符合消費者的食用理念，又符合現(xiàn)代調(diào)味品市場的發(fā)展趨勢;再者，我國在傳統(tǒng)食品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需求和水產(chǎn)品加工技術(shù)的發(fā)展，都使得對魚露的深入研究和產(chǎn)業(yè)化具有長遠的意義，針對魚露的快速發(fā)酵技術(shù)及風(fēng)味的改良也有待進一步的探索。

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