大黄鱼(Pseudoshian crocea)俗称黄花鱼、黄瓜鱼等,2022年全国养殖产量约25.8万t,其中福建省产量约为21.5万t,为我国东南沿海重要经济鱼类[1-2]。发酵是使鱼类产生特殊风味的一种重要的加工方式[3-4]。随着社会经济的发展,发酵的技术与方法不断得到改进[5-6]。世界各地发酵鱼类丰富多样[7],其中香糟大黄鱼为福建省特色。以新鲜大黄鱼和提前发酵完毕的红酒糟为原料,经密闭发酵后形成的一种醇香浓郁,风味独特的发酵制品。
发酵过程中辅料的加入、原料本身携带和加工时进入的微生物等均可对发酵制品的菌系组成造成影响[8-9]。红酒糟大黄鱼传统生产工艺中以红酒糟为原料,其中含有的微生物是发酵体系中微生物的主要来源。在不同发酵条件(NaCl、pH、Aw、温度等)下,菌种经短暂的停滞期后,以适当的速度发挥良好的发酵性能[10]。刘璐等[11]从贵州黔东南地区具有饮食文化特色的鱼酱酸中分离出多株具有产γ-氨基丁酸能力的乳酸菌,其中植物乳杆菌Y279和Y64具有较高的产GABA能力,同时也显现出良好的耐酸、耐胆盐、生长速率及产酸速率快等发酵性能。Zeng等[12]在传统低盐发酵酸鱼中共分离并筛选得到5株表现出较强的益生菌性状和理化性质的酵母菌,通过评估对pH、温度、盐浓度的耐受性以及测定其蛋白水解、脂解活性,以此筛选性能较好的酿酒酵母菌株来制作发酵剂,提高传统发酵酸鱼质量。Khusro等[13]在印度传统发酵鱼Ngari中分离得到对病原体具有较强拮抗活性的腐生葡萄球菌,除具有高酸性耐受性外,该菌株表现出明显的疏水性。梁慧等[14]从湖北传统腊鱼中分离筛选得到季也蒙毕赤酵母和近平滑假丝酵母,对它们进行耐盐性、亚硝酸盐耐受性、耐酸性等发酵适应性试验,有望将其开发成为新型肉品发酵剂。
在实验室前期研究的基础上,本研究以短乳杆菌和酿酒酵母为对象,研究其生长动力学等,以期为香糟大黄鱼产业工业化生产及产品质量提高提供理论参考。
1、材料与方法
1.1菌株、材料与试剂
在实验室前期研究中,经分离纯化和BIOLOG鉴定后,采用16S rDNA测序确认酿酒酵母和短乳杆菌为红酒糟中的优势菌,其比例分别为41.74%和55.28%[15]。新鲜大黄鱼购自福建省宁德市某公司,层冰层鱼方式放入泡沫箱,冷链运至上海,备用。
MRS培养基、马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基,北京陆桥技术股份有限公司;MRS Borth,北京索莱宝科技有限公司;YPD Borth,青岛海博生物技术有限公司;微孔板,芬兰Bioscreen公司;氯化钠,国药集团化学试剂有限公司;乳酸(食品级),郑州高研生物科技有限公司。
1.2仪器与设备
Bioscreen C全自动生长曲线分析仪,芬兰Bioscreen公司;ZHWY-200H恒温培养振荡器,上海智城分析仪器制造有限公司。
1.3方法
1.3.1 NaCl和pH对乳酸菌生长的影响根据发酵食品中菌株所需的耐受性,NaCl质量分数梯度设置为2%,4%,6%,8%,用HCl调节pH值,pH值梯度设置为3,4,5,6,7,根据上述条件配制相应MRS接种液,121℃灭菌15 min,即为无菌接种液。Bioscreen微孔板中每孔加入180μL无菌接种液体,同时取约104CFU/mL浓度的新鲜培养菌悬液20μL接种至微孔板中,每个梯度5组平行,无菌MRS Borth作为对照。将微孔板放入Bioscreen全自动微生物生长曲线分析仪中中速振荡,每1 h测定其OD600nm值,30℃共培养5 d。
1.3.2 NaCl、pH和乳酸对酵母菌生长的影响根据发酵食品中菌株所需的耐受性,NaCl质量分数梯度设置为2%,4%,6%,8%,10%,用HCl调节pH值至3,4,5,6,7,乳酸质量分数梯度设置为1%,2%,3%,4%,5%,6%,7%;根据上述条件配制相应YPD接种液,121℃灭菌15 min,即为无菌接种液。取配制好的无菌接种液,Bioscreen微孔板中每孔加入180μL无菌接种液体,同时取约104CFU/mL浓度的新鲜培养菌悬液20μL接种至微孔板中,每个梯度5组平行,无菌PDA Borth作为对照。将微孔板放入Bioscreen微生物生长测定仪中中速振荡,每1 h测定其OD600nm值,30℃共培养5 d。
1.3.3菌株生长动力学建模与评价模型构建:采用修正的Gompertz模型进行数据拟合[16],见式(1)。
式中,t——时间(h);Nt——t时间对应的OD600nm值;Nmax——最大的OD600nm值;N0——初始OD600nm值;μmax——最大比生长速率(h-1);Lag——延滞期(h)。
模型评价:采用判定系数R2,均方误差(RMSE),偏差因子(Bf)和准确因子(Af)[17]计算模型的拟合优度,其中R2、Af和Bf值越接近于1,RMSE越接近于0,表明预测效果越好,评价方程如下。
式中,yobs——实测值;ycal——预测值;n——实测值个数。
1.4数据处理
采用Excel 2016进行数据处理及计算,并采用Origin 9.0(美国OriginLab公司)进行Gompertz模型拟合。
福建特产糟制大黄鱼发酵原料红酒糟中短乳杆菌和酿酒酵母生长曲线测定(一)
福建特产糟制大黄鱼发酵原料红酒糟中短乳杆菌和酿酒酵母生长曲线测定(二)