发酵鱼制品在中华美食文化中占据着独特的地位,尤其是臭鲈鱼、臭鳜鱼等传统发酵鱼制品,因其独特的风味深受消费者喜爱。然而,传统发酵工艺存在诸多局限,如高盐分不利于人体健康[1]、臭鲈鱼的特殊“臭味”让部分消费者难以接受等。因此,开发一种既能保留传统发酵鱼制品风味,又能减少盐分和“臭味”的新工艺,具有重要的研究价值和广阔的市场应用前景。
植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)作为一种常见的益生菌,具有良好的发酵特性和安全性,已被广泛应用于多种食品的发酵[2-3]。植物乳植杆菌属于化能异养型微生物,在发酵过程中可产生有机酸、细菌素、过氧化氢等多种天然抑菌物质,具有调节肠道功能与代谢紊乱、拮抗有害菌、降低有害因子活性及提升机体免疫力等多种功能[4-5]。此外,植物乳植杆菌的全基因组测序结果显示,其基因组长度在2.9~3.7 Mb之间,G+C含量通常为45%左右[6],高G+C含量使其在低盐环境下也能较好地发挥发酵性能,且能够在一定程度上抑制杂菌生长。本研究拟采用低盐短时发酵方法,以实现“减盐、减臭”目标,通过接种植物乳植杆菌克服低盐环境下有害菌污染问题[7]。通过系统分析发酵过程中鲈鱼样品水分含量、pH值、有机酸含量、游离氨基酸含量和挥发性化合物含量变化,探究发酵鲈鱼滋味和风味变化,并结合模糊数学感官评价方法确定最佳发酵时间,为开发低盐、健康发酵鱼制品提供理论支持,推动传统发酵鱼制品的现代化生产,满足现代消费者对健康和风味的双重需求。
鲜活大口黑鲈(Micropterus salmoides)(体质量(600±100)g)、食盐、白糖、甜酒、生姜、酵母膏均为市购;植物乳植杆菌由本实验室从我国传统固态发酵酸鱼中分离纯化制备,保藏于湖南农业大学食品科学技术学院。
磷酸、三乙胺、异硫氰酸苯酯、2-甲基-3-庚酮(均为色谱纯) 上海麦克林生化科技有限公司;乙腈、正己烷(均为色谱纯) 美国天地有限公司;有机酸标准品、氨基酸标准品、C6~C40正构烷烃(均为色谱纯)坛墨质检科技股份有限公司;其他试剂(均为分析纯)国药集团化学试剂有限公司。
Premium U410超低温冰箱 英国New Brunswick Scientific公司;ATY124电子天平 岛津企业管理(中国)有限公司;Synergy UV超纯水机 武汉佰蕾真生物科技有限公司;萃取瓶(带聚四氟乙烯隔垫) 北京海富达科技有限公司;固相微萃取手动进样器、65 μm PDMS/DVB萃取头 美国Supelco公司;1260高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)仪、7000D气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用仪 美国安捷伦公司。
1.3.1 鲈鱼腌制发酵工艺
原料鱼预处理(新鲜鲈鱼去鳞、去内脏)→原辅料混匀→涂抹(接种植物乳植杆菌)→发酵→成品。
植物乳植杆菌发酵剂制备:将-8 0 ℃冰箱保存的植物乳植杆菌取出,解冻,活化3 代后制备成8~9(lg(CFU/g))的菌悬液备用。
低盐发酵辅料制备:以鱼体质量为基准,各腌制料配比为食盐1.8%(以鲈鱼质量计,下同)(传统发酵鱼食盐用量为6%~10%)[8]、甜酒3%、白糖2%、酵母膏0.2%、生姜末1%、植物乳植杆菌发酵液1%,混合均匀,备用。
低盐短时发酵:将发酵辅料均匀涂抹在鱼体表面,20 ℃密封发酵48 h,每隔6 h取样一次,每次取样后将鱼体表面洗净并立即贮藏于-80 ℃,待测。
1.3.2 水分含量测定
参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法测定鲈鱼样品的水分含量。
1.3.3 pH值测定
参考Yang Wenxian等[9]的方法并略作修改。称取2.00 g鱼肉,加入18 mL去离子水,均质1 min,4 ℃、10 000 r/min离心10 min,过滤。取滤液进行pH值测定,平行测定3 次。
1.3.4 有机酸含量及其滋味活度值(taste activity value,TAV)测定
参考GB 5009.157—2016《食品安全国家标准 食品中有机酸的测定》并稍作修改,采用HPLC仪测定有机酸含量。
色谱条件:流动相:0.1%磷酸溶液(A相)和2.0%磷酸-乙腈溶液(B相),洗脱程序:0~10 min,2.5% B;10 ~15 mi n,2.5% B 升至1 0 0% B;15~20 min,100% B;20~25 min,100% B降至2.5% B。柱温40 ℃;流速1.0 mL/min。检测波长210 nm,基于有机酸标准品对7 种有机酸进行定性及定量分析。
各有机酸的TAV按式(1)计算:
式中:Ci为呈味物质含量/(μg/g);Ti为该物质的味道阈值/(μg/g)。
1.3.5 游离氨基酸含量及其TAV测定
参照田旭艳[10]的方法并稍作修改,采用HPLC仪测定游离氨基酸含量。称取1 g鲈鱼样品,加入20 mL 5 g/100 mL三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)溶液,均质2 min,用5 g/100 mL TCA溶液定容至25 mL,混匀后300 W超声20 min,4 ℃静置2 h,双层滤纸过滤,滤液于4 ℃、10 000×g离心5 min,取上清液500 μL,分别加入250 μL 1 mol/L三乙胺-乙腈溶液和250 μL 0.2 mol/L异硫氰酸苯酯-乙腈溶液,摇匀,室内静置衍生1 h,衍生结束后,加入1 mL正己烷,密封后剧烈振荡10 s,静置分层,弃去上层溶液,取200 μL下层溶液与800 μL水混合,过0.22 μm有机膜,待测。
色谱条件:Sunniest RP-AQUA 色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)。流动相:乙腈(A相)、50 mmol/L醋酸钠溶液(B相);洗脱程序:0~39 min,96% B降至61% B;39~50 min,61% B。柱温40 ℃;流速1.0 mL/min。检测波长254 nm,基于氨基酸标准品对17 种游离氨基酸进行定性及定量分析。各游离氨基酸的TAV按式(1)计算。
1.3.6 挥发性风味物质分析
参考包汭琪[11]、杨召侠[12]等的方法并稍作修改,采用GC-MS联用仪对样品中的挥发性化合物进行测定。鲈鱼样品在100 ℃下蒸煮10 min并冷却后,称取(3.00±0.02)g,贴壁置于20 mL顶空进样瓶中,加入20 μL 2-甲基-3-庚酮内标物(0.05 mg/mL),密封。
固相微萃取条件:称取3 g鲈鱼样品装入10 mL萃取瓶,70 ℃温度条件下,将固相微萃取头插入萃取瓶中平衡5 min后推出纤维头,距离样品1 cm左右;萃取40 min后将萃取头插入GC进样口,250 ℃条件下以无分裂模式解吸5 min,进行GC-MS分析。GC条件:选用HP-5MS毛细管色谱柱(30 m×250 μm,0.25 μm),柱温箱梯度升温程序:30 ℃保持1 min;以4 ℃/min升至92 ℃,保持2 min;5 ℃/min升至200 ℃;6 ℃/min升至240 ℃,保持6 min。载气(He)流速为1.0 mL/min,采用不分流模式。MS条件:采用电子电离源,电子能量70 eV,离子源温度和四极杆检测器温度分别为230 ℃和150 ℃。采用全扫描模式,扫描范围为m/z 40~400。
采用上述仪器条件对C6~C40正构烷烃进行测定,记录保留时间,根据式(2)计算各挥发性物质的保留指数(retention index,RI),并与NIST14数据库及文献报道的RI进行对比,对挥发性风味物质进行定性分析。
式中:Ri为未知挥发性风味物质的保留时间/min;Rj、Rj+1分别为与未知挥发性风味物质碳原子数前、后相邻正构烷烃保留时间/min;j、j+1分别为与未知挥发性风味物质前、后相邻正构烷烃的碳原子数。
参考杨召侠等[12]的方法,采用内标法对鲈鱼样品中的挥发性风味物质进行定量分析。
挥发性风味物质的气味活度值(odor activity value,OAV)按式(3)计算:
式中:Ci为挥发性化合物含量/(μg/kg);Oi为该物质的嗅觉阈值/(μg/kg)。
1.3.7 基于模糊数学的感官评价法建立
挑选20 名经过系统感官评价培训的食品专业学生(年龄范围18~30 岁,10女10男),对不同发酵时间鲈鱼样品的色泽、滋味、气味、口感和组织状态进行评价,感官评分标准[13-16]如表1所示。考虑到不同地域背景可能对感官评价结果产生影响,本研究在挑选评价人员时,尽量选择来自相近地域的学生,以减少地域差异对鲈鱼感官评价的潜在干扰。
表1 发酵鲈鱼感官评分标准
Table 1 Criteria for sensory evaluation of fermented bass
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因素集建立:设因素集为U={u1,u2,u3,u4,u5},其中u1、u2、u3、u4和u5分别代表色泽、滋味、气味、口感和组织状态5 个评价指标。
评语集建立:评语集组合为L={l1,l2,l3,l4},以优(l1)、良(l2)、中(l3)、差(l4)组成每个因素的评语集,优、良、中、差依次赋值90、80、70、60。
权重集确定:权重是指某个因素在所有被评定因素中的影响,本研究中的权重集(X)由色泽、滋味、气味、口感、组织状态组成,即X={x1,x2,x3,x4,x5}。根据归一化原则,X中各因素总和为1,分别赋予色泽、滋味、气味、口感和组织状态5 个评价因素的权重系数为0.10、0.25、0.25、0.20和0.20,即X={0.10,0.25,0.25,0.20,0.20}。
模糊关系综合评判集确定:采用模糊数学方法对发酵鲈鱼感官综合评价结果进行评定[17],对结果进行归一化处理,得到模糊矩阵R,根据模糊矩阵变换原理,每组样品的评价结果Y=X×R。
采用SPSS 20.0软件进行数据处理,采用GraphPad Prism 10、Origin 2018、SIMCA 14.1软件作图。
由图1可知,发酵过程中,鲈鱼水分质量分数由最初的(72.66±0.60)%持续降至最终的(70.01±0.16)%。食盐等发酵辅料的解离作用可增加鱼肉细胞外渗透压,使鱼肉细胞内游离水因迁移而流失。随着发酵时间的延长,植物乳植杆菌分泌大量乳酸等物质,进一步增大渗透压,加剧水分流失。水分含量的下降趋势与其他类似研究[18]一致。水分含量降低可以抑制腐败微生物的生长,提高产品安全性,延长货架期[19]。
图1 发酵过程中鲈鱼水分含量变化
Fig. 1 Changes in moisture content of fermented bass during fermentation
小写字母不同表示不同发酵时间差异显著(P<0.05)。图2同。
长时间、高程度发酵酸鱼的水分质量分数可降至45%~55%[20],传统发酵肉制品一般也可降至50%以下[21]。高盐长时间发酵肉制品往往质地较硬、口感较柴。水分含量的降低会增加鱼肉硬度[22]、降低鱼肉弹性和嫩度[23]。本研究中的发酵鲈鱼由于采用低盐发酵且发酵周期较短,发酵辅料的解离作用和解离时间不及其他高盐发酵肉制品,水分含量变化较小,这更有利于保持新鲜鱼肉原有的弹性、嫩度和口感。
有机酸作为食品中重要的滋味物质,可赋予食品酸味、鲜味、甜味、咸味等[24]。如图2所示,从发酵鲈鱼中共检出7 种有机酸,其含量变化是发酵鲈鱼滋味变化的重要原因。随着发酵时间的延长,鲈鱼样品中的乳酸、酒石酸、苹果酸和富马酸含量均显著增加(P<0.05)。乳酸菌可以通过乙酰-磷酸和丙酮酸途径生成乳酸,也能通过苹果酸乳酸发酵生成乳酸[25-26]。在发酵过程中,乳酸含量迅速升高,植物乳植杆菌生长是其快速积累的主要原因之一。乳酸酸味柔和、爽口,且带有鲜味,是一种良好的调味剂[27],可提升发酵鲈鱼的整体滋味。酒石酸也是发酵鱼制品中的重要有机酸之一,在新鲜鳜鱼和臭鳜鱼中,酒石酸均为重要的呈味物质[28],提供强烈的酸味和清爽的鲜味[29]。发酵鲈鱼中的酒石酸含量随发酵时间延长的变化趋势与其他报道[28]类似,这可使发酵鲈鱼的酸鲜味逐渐增强。苹果酸能提供清新的酸味,也会带来略微的苦味[28],但其含量在发酵过程中增长较缓慢。富马酸滋味近似葡萄,酸味强于柠檬酸和酒石酸[30-31],其含量增加也可使发酵鲈鱼滋味更佳。另外,草酸、琥珀酸和柠檬酸均呈现先升高后降低的趋势(P<0.05)。草酸带有涩味,含量高时会引起口感不适[32]。发酵12 h时其含量最高,发酵36 h降到最低,发酵中后期其含量降低能减少酸涩味。琥珀酸具有明显的鲜味和酸味[33],发酵36 h时其含量达到最高,随后降低,说明琥珀酸在发酵36 h时可赋予发酵鲈鱼优良的风味。柠檬酸呈现清爽酸味[34],发酵过程变化较为平缓,发酵30、36 h时其含量达到最高水平,可为发酵鲈鱼带来良好口感。
图2 发酵过程中鲈鱼有机酸含量变化
Fig. 2 Changes in organic acid contents of fermented bass during fermentation
如图3所示,随着发酵时间的延长,总有机酸含量呈现波动上升趋势,发酵48 h时达到最高(27 702.36 μg/g),发酵36~48 h时,总有机酸含量增速放缓。pH值则呈现波动下降趋势,与总有机酸含量呈负相关。
图3 发酵过程中鲈鱼pH值和总有机酸含量变化
Fig. 3 Changes in pH value and total organic acid content of fermented bass during fermentation
基于味道阈值[28,35-36]计算各有机酸的TAV,结果如表2所示。TAV>1时,该呈味物质对整体滋味有重要贡献,且TAV越大,贡献作用越大[37]。在整个发酵过程中,除富马酸(未列出)外,其他有机酸均对发酵鲈鱼整体滋味有重要贡献。其中,酒石酸在各发酵阶段均为对滋味贡献最大的有机酸,琥珀酸次之。综上,随着发酵时间的延长,有机酸的综合作用赋予发酵鲈鱼越来越强的酸味、鲜味和发酵香味。
表2 发酵过程中鲈鱼有机酸TAV变化
Table 2 Changes in taste activity values of organic acids in fermented bass during fermentation
注:草酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸味道阈值分别为504、15、106、450、496、1 260 μg/g。
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游离氨基酸能够提升发酵鱼制品的营养价值与风味特性[8]。在内源酶和微生物酶的作用下,蛋白水解产生的游离氨基酸可通过转氨作用和Hofmann消除途径转化为挥发性化合物,且与发酵鱼制品的风味及气味发展相关[38-39]。如图4所示,从发酵鲈鱼中检出17 种游离氨基酸,包括鲜味氨基酸(Asp和Glu)、甜味氨基酸(Ser、Gly、Thr、Ala、Pro和Arg)及苦味氨基酸(Lys、Tyr、Val、His、Ile、Leu、Phe、Met和Cys)。
图4 发酵过程中鲈鱼游离氨基酸含量变化
Fig. 4 Changes in free amino acid content of fermented bass during fermentation
鲜味在很大程度上影响消费者对水产品的选择[40]。鲜味氨基酸总含量在发酵30 h时达到最高。Glu和Asp作为典型的鲜味氨基酸,其协同作用已被证明可以增强鱼肉的鲜味强度[41]。在整个发酵过程中,Glu的TAV始终大于1,是重要的鲜味贡献者。Glu含量在发酵36 h时达到最高,相较新鲜鲈鱼增长1.21 倍。Glu含量和鲜味氨基酸总含量变化表明,植物乳植杆菌短时发酵增加了鲈鱼肉的鲜味,且发酵30~36 h鲈鱼的鲜味强度高于其他发酵时间。
发酵过程中,甜味氨基酸总含量始终高于鲜味氨基酸、苦味氨基酸总含量,说明短时发酵鲈鱼的滋味可能以甜味为主。发酵24 h鲈鱼的甜味氨基酸总含量达到最高,说明植物乳植杆菌短时发酵能够增加鲈鱼肉的甜味。除Gly和Arg外,其余甜味氨基酸TAV始终小于1,说明甜味的主要贡献氨基酸为Gly和Arg,且Arg的TAV更高,是更为重要的甜味贡献者。Arg的总体滋味是令人愉快的[39],其含量在发酵36 h达到最高。Arg含量和甜味氨基酸总含量变化表明,发酵24~36 h鲈鱼甜味可能较高。
苦味氨基酸总含量在发酵0~36 h缓慢增加,42 h后迅速增加,48 h达到最高。虽然苦味氨基酸能够提升鲜味和总体滋味丰富性,但含量过高会带来不愉悦的味道[42]。本研究中,His在苦味氨基酸中呈味贡献最为突出,是唯一TAV>1的苦味氨基酸(Cys缺乏可参考的味道阈值数据),发酵48 h,His含量最高,表明此时可能是不愉快滋味最突出的发酵时间点。
游离氨基酸总含量随发酵时间延长而增加,这一趋势和其他同类研究[43-44]相似,这说明在发酵过程中鱼肉蛋白质发生降解。鱼肉内源酶和微生物分泌的外源蛋白酶均可促进蛋白质降解,一般情况下,内源酶先将大分子蛋白分解为小分子肽,小分子肽再由微生物酶进一步降解为游离氨基酸[45],植物乳植杆菌分泌大量蛋白酶,可加速蛋白质降解。必需氨基酸含量也随发酵时间的延长而增加,说明植物乳植杆菌短时发酵可增加鲈鱼肉的营养价值。
综上所述,植物乳植杆菌短时发酵可增加鲈鱼肉的鲜味、甜味和营养价值,但同时也会增加苦味。综合不同滋味氨基酸含量变化,30~36 h可能是较好的发酵时间。
由表3可知,从煮熟后的新鲜鲈鱼及发酵6~48 h鲈鱼中共检出81 种挥发性风味物质,其中醇类10 种、酮类8 种、醛类4 种、酯类6 种、芳香族化合物16 种、含氮化合物2 种、碳氢化合物27 种、其他类化合物8 种。以81 种挥发性风味物质作为因变量,发酵时间作为自变量,通过正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)可实现不同发酵时间发酵鲈鱼样品的有效区分。由图5可知,自变量拟合指数
为0.669,因变量拟合指数
为0.957,模型预测指数(Q2)为0.893,R2和Q2均大于0.5,表示模型拟合结果可接受[46]。经过200 次置换检验,Q2回归线与纵轴相交点小于0,说明模型不存在过拟合,模型验证有效,该结果可用于发酵鲈鱼香气成分鉴别分析。
图5 发酵鲈鱼挥发性风味物质的OPLS-DA得分图(A)和S-plot(B)
Fig. 5 Orthogonal partial least squares-discriminant analysis score plot (A) and S-plot (B) of volatile flavor compounds in fermented bass
表3 发酵过程中鲈鱼香气成分含量变化
Table 3 Changes in aroma compound contents of fermented bass during fermentation
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续表3
注:VIP.变量投影重要性(variable importance in projection)。
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根据上述香气成分的基峰强度、保留时间、开始时间、结束时间等相关参数建立植物乳植杆菌发酵鲈鱼香气指纹图谱,结果如图6所示,不同发酵时间鲈鱼样品香气指纹图谱之间具有明显差异。发酵鲈鱼样品香气组分种类相似,但各类物质总含量存在差异,含量较高的香气组分是芳香类化合物和碳氢化合物,除酯类和其他类外,各类挥发性风味物质均呈现发酵后期含量高于发酵前期,其中醇类和含氮化合物增幅更为明显,相比新鲜鲈鱼,这2 类化合物在发酵48 h鲈鱼中分别增加9.63 倍和11.61 倍。
图6 发酵鲈鱼香气指纹图谱
Fig. 6 Aroma fingerprints of fermented bass
醇类化合物通过氨基酸降解或脂质氧化生成,通常被认为是发酵产品中诸多生化反应的前体物质[47]。发酵水产品中的大部分醇是多不饱和脂肪酸氧化降解的产物,具有蘑菇香味和类金属风味,能够影响发酵水产品风味的形成。值得注意的是,异戊醇从发酵6 h开始被检出,且其含量随发酵时间延长而逐渐增加,其带有焦香、可可和麦芽香气,是由碳水化合物经糖酵解途径和氨基酸经Ehrlich途径产生的支链醇[48]。
醛类化合物阈值低,是食品中重要的香气成分,能够赋予发酵产品青草、坚果、糖果和奶酪等气味[49]。本研究检出的醛类均为脂肪醛,来源于不饱和脂肪酸的自氧化和酶促氧化[50]。正己醛在整个发酵过程中均被出,且其含量随发酵时间延长而逐渐升高,可赋予发酵鲈鱼清新的青草香味和苹果香气。正壬醛可提供柠檬香和花香,其在几乎所有样品中检出,基本呈现随发酵时间延长而缓慢上升的趋势。研究[51]表明,壬醛、庚醛等醛类物质是鱼肉制品土腥味的来源,但这2 种物质并未大幅度增长,随着发酵时间的延长,发酵鱼制品的土腥味可能被其他香气覆盖。
酮类化合物由多不饱和脂肪酸氧化或降解、氨基酸降解或微生物氧化产生。酮类物质能够赋予鱼肉奶酪的气味[52]。在整个发酵过程中,酮类物质总含量均较低,只有2,5-二叔丁基-1,4-苯醌在整个发酵过程中均被检出,但含量较低。甲基庚烯酮呈现柑橘、蘑菇、草莓的香气,从发酵12 h开始被检出,随着发酵时间的延长,其含量表现出动态平衡趋势。
酯类由羧酸和醇通过酯化反应形成。由短链酸合成的酯类通常有助于产生水果香气,而由中、长链酸合成的酯类则提供脂肪味[53]。具有苹果、干鱼、香草味的戊酸乙酯在发酵中后期被检出。
另外,本研究检出的16 种芳香族类化合物中,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚带有烤麦片气味,在整个发酵过程中均被检出,其含量随发酵时间延长而增加。含氮化合物往往是臭鲈鱼、臭鳜鱼制品臭味的主要来源,三甲胺是臭鳜鱼的关键风味物质之一[54],会带来腐败臭味[51]。本研究未在低盐发酵鲈鱼中检出三甲胺,说明低程度发酵鱼还未产生或产生较少类似臭鳜鱼的腐败臭味。烷烃和烯烃由脂肪酸自氧化生成。烷烃类化合物(0.46%~0.97%)通常不具有气味活性,故对鲈鱼整体风味贡献不大。烯烃类化合物(0.32%~5.04%)具有较低的阈值,并且大多带有果香味,因此能够赋予鲈鱼清新气味和香甜味[53],许多呈味烯烃通常来自香料[55]。
为进一步分析不同香气成分对区分不同发酵时间鲈鱼的贡献率,基于VIP>1筛选出27 种发酵鲈鱼差异香气成分,其中醇类4 种、醛类2 种、酮类3 种、酯类2 种、芳香族化合物5 种、含氮化合物1 种和碳氢化合物10种。香气成分含量的高低并不能够作为判定食品香气特征的绝对依据,通常赋予食品香气特征的是具有较高OAV的香气成分[56]。单个香气成分对鱼肉整体香气的贡献取决于其含量和嗅觉阈值[57]。OAV>1的香气组分对产品香气具有一定影响,OAV>10的香气组分对产品整体香气贡献较大[58]。筛选出的27 种差异香气成分中,19 种可查询到嗅觉阈值,基于此计算各香气成分OAV并制作OAV聚类热图,结果如图7所示,相较新鲜鲈鱼,发酵鲈鱼香气产生较大变化。
图7 发酵鲈鱼差异香气成分OAV聚类热图
Fig. 7 Heatmap showing the odor activity values of differential aroma compounds in fermented bass
新鲜鲈鱼中,正壬醛、蒎烯、芳樟醇和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的OAV均大于1,说明它们可能是新鲜鲈鱼的主要香气物质。正壬醛的OAV最高,达13.38,其呈现土腥味、脂肪味和花香味,对新鲜鲈鱼的香气贡献最大,可能是新鲜鲈鱼腥味的主要来源之一。蒎烯、芳樟醇、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚可能来自鲈鱼饲料或木质砧板。
随着发酵时间的延长,芳樟醇、桉叶油醇、4-异丙基甲苯含量迅速增加,从发酵6 h开始,这3 种物质的OAV已超过正壬醛,可有效掩盖正壬醛的腥味。发酵前中期(6~24 h),鲈鱼最主要的香气成分是4-异丙基甲苯,OAV分别为24.58、51.12、50.68、49.16,可提供清新的柑橘香。发酵后期(30~48 h),4-异丙基甲苯含量略微下降,芳樟醇、桉叶油醇含量逐渐上升,OAV超过4-异丙基甲苯,成为更重要的呈香物质,芳樟醇呈现香菜、薰衣草、柠檬味,桉叶油醇呈现清凉薄荷味。综合发酵全程可知,鲈鱼主要香气从新鲜鱼的土腥味变成发酵前中期的柑橘香,而后又逐渐转变成发酵后期的柠檬、香菜、薄荷味。随着发酵时间的延长,OVA>1的物质逐渐增多,从新鲜鲈鱼的4 种增加到发酵后期的10 种,鲈鱼的综合香气也从最开始的脂肪、土腥味逐渐变成后期的香菜、柠檬、柑橘、苹果、葡萄等复合风味。
各因素在每个等级中的票数结果见表4,以发酵0 h鲈鱼样品为例,色泽方面,5 人选择优、12 人选择良、3 人选择中、0 人选择差,因此,U色泽={0.25,0.60,0.15,0}。同理,U滋味={0.15,0.40,0.30,0.15},U气味={0.30,0.35,0.25,0.10},U口感={0.25,0.35,0.30,0.10},U组织状态={0.15,0.40,0.25,0.20},由此可得矩阵R0。同理,依次得到R6 h~R48 h。按照矩阵相乘方法,发酵0 h鲈鱼样品感官评价结果Y0=X×R0={0.217 5,0.397 5,0.262 5,0.122 5},同理可得Y6 h~Y48 h。新鲜鲈鱼样品感官评分Q0=0.217 5×90+0.397 5×80+0.262 5×70+0.122 5×60=77.1,同理可得发酵6~48 h鲈鱼样品的感官得分。其中,发酵36 h鲈鱼样品感官评分最高,为85.58。此时,发酵鲈鱼水分质量分数为70.14%、pH值为5.74,肉色呈白色,具有光泽感,且具有丰富的鱼鲜甜味、浓郁的熟鱼肉香气和特殊发酵香气,口感紧实、富有弹性,呈现瓣瓣分离、光滑无毛刺的“蒜瓣肉”。综上,植物乳植杆菌短时间发酵鲈鱼的最佳发酵时间为36 h。
表4 模糊数学感官评价结果
Table 4 Results of sensory evaluation with fuzzy mathematics
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本研究系统分析植物乳植杆菌低盐短时发酵鲈鱼水分含量、pH值、有机酸含量、游离氨基酸含量和挥发性风味物质含量变化。结果表明,随着发酵时间的延长,水分含量小幅降低,有助于延长货架期且保持鱼肉新鲜口感;有机酸总含量上升、pH值下降,酸味提升,酒石酸等有机酸含量增加,赋予发酵鲈鱼清新的鲜味;必需氨基酸含量增加,营养价值提升,鲜、甜、苦味氨基酸含量增加,鲈鱼滋味更加丰富;差异香气成分种类和含量发生改变,鲈鱼主要香气从新鲜鱼的腥味逐渐变成发酵前中期的柑橘味,再逐渐变成发酵后期的香菜、薄荷味,鲈鱼综合香气从最初的脂肪土腥味转变为后期的香菜、柠檬、柑橘、苹果、葡萄等复合风味。模糊数学法感官评价结果显示,发酵36 h鲈鱼综合表现最佳,肉色呈白色且具有光泽感,鲜甜味丰富、香气浓郁,口感紧实有弹性,呈现光滑无毛刺的“蒜瓣肉”质地。此时,鲈鱼水分质量分数为70.14%、pH值为5.74。发酵鲈鱼主要呈味有机酸为酒石酸和琥珀酸,主要鲜、甜、苦味氨基酸分别为Glu、Arg和His;特征香气成分为芳樟醇、桉叶油醇、4-异丙基甲苯、正壬醛、β-水芹烯、正己醛、石竹烯、甲基庚烯酮和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,无臭鳜鱼和臭鲈鱼的臭味,综合香气为香菜、薄荷、柑橘和脂肪等复合风味。
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