发酵鱼露中优势菌群与质量的相关性及生物胺的控制

鱼露是一种广受欢迎的调味料,其营养丰富,风味独特。鱼露的质量与微生物群落有着密切的联系。目前,国内外对鱼露发酵过程中细菌群落的动态变化、菌群与代谢物的相关性缺少系统性的研究。通过对鱼露中微生物动态变化规律、理化性质和菌群相关性的研究,有助于控制鱼露的质量,为更好地保障鱼露安全生产提供数据参考。本研究以南极磷虾、青占鱼和沙丁鱼为原料发酵鱼露,分析了不同原料鱼露发酵过程中的理化特性及风味特性;基于高通量测序技术研究了鱼露发酵过程中微生物群落的动态变化,相关性分析确定了微生物群落对鱼露品质的影响;从鱼露中分离出影响鱼露质量的关键菌株,以主要产胺菌为指示菌筛选出一株产细菌素的乳杆菌。取得的主要结果如下:1.不同原料发酵鱼露理化性质以南极磷虾、青占鱼和沙丁鱼为原料采用加酶法和酶加菌法发酵鱼露,以p H值、氨基酸态氮(Amino acid nitrogen,AAN)、总可溶性氮(Total soluble nitrogen,TSN)、挥发性盐基氮(Total volatile base nitrogen,TVB-N)、组胺(Histamine,his)、游离氨基酸(Free amino acid,FAA)和挥发性化合物为指标,评价了不同原料发酵鱼露的质量。结果表明,酶法南极磷虾鱼露(A)、酶加菌法南极磷虾鱼露(B)、酶法青占鱼露(C)、酶加菌法青占鱼露(D)、酶法沙丁鱼露(E)、酶加菌法沙丁鱼露(F)中的氨基酸态氮含量分别为0.91、0.88、1.00、1.00、0.74、0.77 g/100 m L,总可溶性氮含量分别为1.24、1.35、1.57、1.33、1.23、1.29 g/100m L,鱼露A、C、D达到一级鱼露标准,鱼露B、E、F达到二级鱼露标准;游离氨基酸总量分别为5292.77、5235.87、6383.29、5267.68、5042.35、4789.87、6498.17、6169.24 mg/100 m L;气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)共检出67种挥发性化合物;感官评价结果Precision oncology表明发酵鱼露具有独特的风味。2.鱼露发酵过程中细菌群落的动态变化利用高通量测序技术研究了酶法南极磷虾鱼露发酵过程中细菌群落的动态变化,结合理化性质进行了相关性分析。鱼露中的微生物多样性随着发酵的进行逐渐减少,在发酵结束时略有上升;鱼露发酵过程中的优势门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形杆菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、放线杆菌门(Actinobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi),优势菌属为Staphylococcus(67.5%,平均相对丰度),Virgibacillus(22.3%),Vagococcus(5.7%),Oceanobacillus(1.2%)和unclassified Bacillaceae(1.1%)。PICRUSt功能预测分析结果表明,未知预测功能相对丰度最高,其次是一般预测功能和氨基酸运输和代谢相关的基因。相关性分析结果表明Staphylococcus与挥发性盐基氮和组胺含量强烈正相关;Virgibacillus与氨基酸态氮和总可溶性氮呈正相关。Staphylococcus可能是鱼露中组胺积累的主要原因,而Virgibacillus的存在可能有利于氨基酸态氮的形成。3.鱼露中微生物的鉴定及产胺菌拮抗菌的筛选与研究利用平板培养法对影响鱼露质量的优势菌进行分离鉴定,通过理化性质检测和相关性分析确定影响鱼露质量的关键菌株;以产胺菌为指示菌从发酵食品中筛选其拮抗菌。平板培养法分离得到4个属共9种微生物,产蛋白酶能力检测结果表E7080核磁明V.dokdonensis具有较高的产蛋白酶能力,产胺能力检测表明Staphylococcus是鱼露中的主要产胺菌株。通过双层琼脂覆盖法从发酵食品中筛选出一株对产胺菌有抑制作用的弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus XCX1),对其产生的抑菌物质生物学特性进行了研究,结果表明该抑菌物质能够抑制鱼露中的主要产胺菌,对主要产蛋白酶菌无抑制效果,广谱抑菌,具有良好的温度耐受性和紫外稳定性,对胰蛋白酶、胃Compound 3蛋白酶、中性蛋白酶以及蛋白酶K敏感,该抑菌物质为分子量在6.5-9.5 k Da之间的小分子肽类细菌素。