LWT：大连工业大学朱蓓薇院士研究发酵剂对鱼茶发酵品质的影响

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大连工业大学朱蓓薇院士研究发酵剂对鱼茶发酵品质的影响

解读人 |  科学私享编辑部

导读

近日，大连工业大学朱蓓薇和纪超凡等人在LWT-Food Science and Technology（1区，IF：3.714）发表了题为“Effect of autochthonous lactic acid bacteria on fermented Yucha quality”的研究文章。

该文研究发现三种发酵剂均可加速鱼茶发酵过程，且接种的鱼茶产品比自发的产品安全。此外，在发酵结束时，植物乳杆菌取代了乳酸乳球菌。细菌之间的相互作用极大地影响了鱼茶的挥发物分布。1-甲基萘可能是预测鱼茶成熟度的指标。

该文第一作者是大连工业大学食品学院和国家海洋食品工程技术研究中心韩静，通讯作者是大连工业大学食品学院和国家海洋食品工程技术研究中心朱蓓薇院士和纪超凡老师。

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鱼茶是中国的一种天然发酵鱼产品，传统上是在家中制备的。鱼茶由盐腌鱼和米饭制成，然后密封一个月以使其成熟。为了大规模生产用于商业开发的此类发酵鱼产品，需要选择合适的细菌发酵剂以驱动发酵过程。在其他发酵食品中，例如香肠或酸奶，长期以来都使用发酵剂来更好地控制产品的感官和安全特性。当涉及鱼的发酵时，由于鱼原料的多样性，所使用的各种添加剂以及不同的发酵过程而导致情况相当复杂。

首先，没有足够的专业发酵剂来进行鱼的发酵。尽管四联球菌，双球菌，乳球菌和葡萄球菌已用于发酵多种鱼类产品的发酵剂，由于鱼原料的不均匀和复杂性，适应外来商业发酵剂并不容易。应该选择更多的自发发酵剂，这些发酵剂通常被认为具有很高的过程/产品适应性。其次，发酵剂的基本作用是驱动发酵过程。由于发酵鱼的成熟是一个复杂而动态的过程，因此阐明微生物活动对成熟过程影响的研究非常有限，许多发酵鱼产品（例如鱼茶）的成熟度在很大程度上取决于个人经验。结果，迫切需要开发发酵指标，促使发酵过程可预测和可控。

选择合适的发酵剂取决于对发酵机制的更深入的了解。先前的研究表明，鱼茶产品中存在的主要细菌是乳酸菌（LAB）。由于LAB可以驱动发酵，并带来感官，营养和安全益处，因此许多种类的LAB都用作发酵剂。因此，开发乳酸菌发酵剂并阐明其发酵机制将促进工业规模的鱼茶的生产。在这项研究中，主要目的是评价三种自发乳酸菌菌株作为鱼茶生产的潜在发酵剂的可用性。研究了乳酸菌菌株对鱼茶品质的影响，包括发酵菌的定殖及其对细菌群落的影响，鱼茶的挥发性化合物特征和安全性问题。此外，筛选了发酵产生的挥发性化合物，以发现发酵阶段指标。该研究可为安全生产优质鱼茶产品的工业生产提供基础。

文章概述

该研究评价了三株乳酸菌（LAB），其中包括两株植物乳杆菌和一株自发发酵的鱼茶（一种传统的中国自然发酵鱼产品）分离的乳酸乳球菌，作为鱼茶生产的发酵剂。通过快速繁殖和快速酸化生鱼原料，并限制不良细菌的生长，这三种发酵剂均可促进鱼茶的发酵过程。结果表明，接种了发酵剂的鱼茶产品比自发发酵的同类产品更安全，并且在其中检测到的生物胺较少。在鱼茶发酵的后期，最初的乳酸乳球菌逐渐被内源的植物乳杆菌代替，表明鱼茶环境条件是植物乳杆菌的有利生态位。挥发性化合物谱分析和聚类分析表明，两个物种之间的竞争显著影响了鱼茶香气和风味化合物的形成。此外，相关分析表明，1-甲基萘可能是评估鱼茶产品成熟度的潜在指标。

图文赏析

▲图1 发酵鱼茶中的细菌种群动态和分布。细菌数量（A），发酵过程中对照组（B），Lp1组（C），Lp5组（D）和Ll组（E）的细菌组成的动态。对照组由自发发酵鱼茶样品组成。Lp1组，Lp5组和L1组分别由接种了植物乳杆菌 YCLP1，YCLP5或乳酸乳球菌 YCLL1发酵剂的鱼茶样品组成。

▲图2 鱼茶样品中pH（A）和乳酸浓度（B）的变化。

▲图3 35 d发酵鱼茶产品中组胺，酪胺，丙胺，腐胺，2-苯乙胺和色胺的含量。

▲图4 对照组（A），Lp1组（B），Lp5组（C）和Ll组（D）发酵中后期鱼茶挥发性化合物组成的变化。

▲图5 基于总挥发性化合物，来自四个组的鱼茶样品的聚类树状图。

▲图6 每两个化合物之间的皮尔逊相关性的可视化网络。节点代表不同的化合物。边缘宽度与r值成正比。红色边缘代表两种化合物之间的正相关，而蓝色边缘代表负相关。该视图显示了所有具有高和中等Pearson相关系数的相互作用（| r |> 0.5，P  <0.05）。

文章结构

文章结论

对于不同发酵鱼的工业生产，选择自发发酵剂是一个重要的问题。在这项研究中，从自发发酵的鱼茶中分离出的三种自生乳酸菌菌株可以促进鱼茶发酵，包括原料快速酸化，风味增强风味和安全性提高。此外，这项研究提出了一种潜在的化学指示剂，可基于VOC的生物信息学分析来监测发酵过程。将来，应该设计更多的实验来验证和确认该指标的通用性，例如从不同产品站点进行大规模的鱼茶采样，并分析其挥发性有机化合物。总的来说，这项工作为鱼茶生产的工业化提供了有前景的发酵剂，并为更好地表征鱼茶的生化特性提供了有用的信息。

学者简介

朱蓓薇

个人简介：中国工程院院士，教授，博导，食品工程领域专家。1982年毕业于大连工业大学（原大连轻工业学院）食品工程系。2004年获日本冈山大学博士学位。现任大连工业大学食品学院院长，国家海洋食品工程技术研究中心主任。

研究方向：1、食品资源与综合利用；2、水产品加工理论与技术

主要成果：长期致力于农产品、水产品精深加工的基础理论和应用研究，在海洋食品的深加工技术方面取得了一系列创新性成果。作为第一完成人，获2005年国家技术发明二等奖、2010年国家科技进步二等奖、2008年何梁何利基金科学与技术创新奖、2009年大连市科学技术功勋奖。出版《海珍品加工理论与技术的研究》等学术著作8部。发表学术论文160余篇。获国际、国内授权发明专利40多项。

资料来源:

http://ss.dep.dlpu.edu.cn/cn/leadership_show/cab0d6ec1e9c3ff4

纪超凡

教育工作经历：2018年11月-至今，大连工业大学食品学院，副教授；2015年3月-2018年10月，大连工业大学食品学院，讲师；2012年2月-2014年12月，大连理工大学，博士后；2006年3月-2011年11月，法国南特大学 联合培养 过程工程博士；2004年9月-2011年11月，中国科学院大连化学物理研究所 生物化工专业 硕博连读，工学博士；2000年9月-2004年6月，大连理工大学 生物工程专业，工学学士

研究方向：1. 研究发酵食品的工艺；2. 研究发酵食品中微生物及微生物群落功能

资料来源：

http://ss.dep.dlpu.edu.cn/cn/leadership_show/1bbd78510faf7e0a

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