混合乳酸菌发酵改善罗非鱼蛋白酶解液风味的研究

曾少葵, 郑琪, 杨思新, 邓楚津, 曾一鸣, 苏嘉荣

曾少葵, 郑琪, 杨思新, 邓楚津, 曾一鸣, 苏嘉荣. 混合乳酸菌发酵改善罗非鱼蛋白酶解液风味的研究[J]. 南方水产科学, 2010, 6(3): 24-31. DOI: 10.3969/j.issn.1673-2227.2010.03.005
引用本文: 曾少葵, 郑琪, 杨思新, 邓楚津, 曾一鸣, 苏嘉荣. 混合乳酸菌发酵改善罗非鱼蛋白酶解液风味的研究[J]. 南方水产科学, 2010, 6(3): 24-31. DOI: 10.3969/j.issn.1673-2227.2010.03.005
ZENG Shaokui, ZHENG Qi, YANG Sixin, DENG Chujin, ZENG Yiming, SU Jiarong. Flavour improvement of hydrolysate from tilapia (Oreochromis niloticus) with lactic acid bacteria fermentation[J]. South China Fisheries Science, 2010, 6(3): 24-31. DOI: 10.3969/j.issn.1673-2227.2010.03.005
Citation: ZENG Shaokui, ZHENG Qi, YANG Sixin, DENG Chujin, ZENG Yiming, SU Jiarong. Flavour improvement of hydrolysate from tilapia (Oreochromis niloticus) with lactic acid bacteria fermentation[J]. South China Fisheries Science, 2010, 6(3): 24-31. DOI: 10.3969/j.issn.1673-2227.2010.03.005

混合乳酸菌发酵改善罗非鱼蛋白酶解液风味的研究

基金项目: 

广东省农业重点项目 2008A020100006

广东省农业重点项目 2009B020201003

广东海洋大学学生研究创新性实验基金 CXSY200822

详细信息
    作者简介:

    曾少葵(1963-), 女, 副教授, 从事水产品加工与贮藏研究。E-mail: zsk1105@126.com

  • 中图分类号: TS254.9

Flavour improvement of hydrolysate from tilapia (Oreochromis niloticus) with lactic acid bacteria fermentation

  • 摘要:

    通过嗜热乳链球菌(Streptococus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactococcus bulgaricus)混合发酵,改善罗非鱼(Oreochromis niloticus)下脚料蛋白酶解液风味,采用响应面设计试验考察乳酸菌发酵时间(X1)、温度(X2)及接种量(X3)对酶解液风味感官评分值(Y)的影响,并利用同时蒸馏萃取与气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术测定挥发性成分。结果表明,响应面分析法(RSM)优化的乳酸菌发酵条件为时间9 h,温度45 ℃,接种量16%,预测风味感官评分值为4.1;酶解液发酵后的挥发性成分由原来的27种增加至33种,增加的主要是酯类物质,另外产生了辛酸及十六醛等风味物质。乳酸菌发酵能减弱罗非鱼酶解液的腥味,但脱苦效果不明显。

    Abstract:

    The flavour of hydrolysate from Oreochromis niloticus was improved with mixed lactic acid bacteria fermentation of Streptococus thermophilus and Lactococcus bulgaricus. Response surface methodology was used to study the effects of fermentation time (X1), fermentation temperature (X2) and inoculation volume (X3) on the sensory scores of hydrolysate flavour. The volatile components of hydrolysate were evaluated by simultaneous distillation-extraction (SDE) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).The results indicated that the optimal conditions of fermentation were X1=9 h, X2=45 ℃ and X3=16%. The predicted value of response optimal conditions wasY=4.1. After fermentation, the number of volatile components of hydrolysate increased from 27 to 33, which were mainly ester. Besides, other flavour compounds such as caprylic acid and palmitic aldehyde were also produced. The lactic acid bacteria fermentation could remove fish odour of protein hydrolyzates but its debittering effect was not obvious.

  • 罗非鱼(Oreochromis niloticus)是水产养殖业的重要品种之一,其肉质白嫩鲜美、蛋白质含量高,深受国内外消费者欢迎。FAO统计数据表明,2008年世界罗非鱼产量达250×104 t,中国约占50%。目前,罗非鱼除部分鲜销外,大部分用于加工成冻鱼片出口[1]。加工过程产生大量的下脚料——鱼头、鱼骨,其中含有丰富的蛋白质[2]。为了充分利用这些蛋白质资源,酶法水解是有效途径之一,但水解时常产生一些腥味物质,从而限制其应用。目前,一般采用活性炭吸附法、微孔膜过滤法、β-糊精包埋法及微生物发酵法等进行脱腥处理[3-6]。曾少葵等[7]利用乳酸菌发酵有效去除罗非鱼下脚料酶解液的腥味。该文采用响应面设计试验优化混合乳酸菌发酵条件,通过比较发酵前后酶解液氨基酸组成及挥发性成分,探讨改善罗非鱼下脚料酶解液风味的有效方法,旨在为其高值化利用提供依据。

    酶解液由罗非鱼头、鱼骨捣碎后经蛋白酶水解制得。嗜热乳链球菌(Streptococus thermophilus)及保加利亚乳杆菌(Lactococcus bulgaricus)购于广东省微生物研究所菌种保藏中心。

    参照文献[7]的方法。

    采用感官评定法,10名鉴评员按表 1标准评分。

    表  1  评分标准(5分制)
    Table  1  Scoring standard of sensory test
    发酵液
    fermentation liquid
    风味描述
    flavour
    评分
    score
    酶解液(对照)
    hydrolysate (control)
    腥味浓,苦味重 0
    发酵后与对照液比
    compared with control
    腥味稍浓,苦味重 1
    腥味淡,苦味较重 2
    腥味较淡,苦味淡 3
    腥味、苦味很淡 4
    无腥苦味 5
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    采用中心组合设计(CCD)优化乳酸菌发酵条件,选择时间(X1)、温度(X2)和接种量(X3)为自变量,其低、中、高水平分别以-1,0,+1进行编码(表 2)。

    表  2  响应面设计因素与水平
    Table  2  Factor and level of response surface
    因素
    factor
    变量
    variable
    水平level
    1.682 1 0 -1 -1.682
    时间/h time X1 13.0 11.4 9.0 6.6 5.0
    温度/℃ temperature X2 50.0 47.0 42.0 37.0 34.0
    接种量/% inoculation volume X3 16.0 14.0 10.0 6.0 4.0
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    采用Statistical Analysis System software(Ver 8.01)软件对试验结果进行回归分析,其线性回归方程为描述响应量(感官评分值)与自变量(发酵条件)关系的二阶经验模型:

    $$ Y=\beta_0+\sum\limits_{i=1}^4 \beta_i X_i+\sum\limits_{i=1}^4 \beta_{i i} X_i^2+\sum\limits_{i=1}^3 \sum\limits_{j=i+1}^4 \beta_{i j} X_i X_j $$

    式中Y为预测的感官评分值;β0为常数项;βiβiiβij分别为一次项、二次项和交互项系数;XiXj为自变量编码水平,用MATLAB软件对试验数据进行拟合。多项式模型方程拟合性质由系数R2表达,其统计学上的显著性由F值检验,采用典型分析预测最佳发酵条件[8]

    采用日立835-5型氨基酸分析仪测定游离氨基酸。

    1) 同时蒸馏萃取。取100 mL酶解液于250 mL圆底烧瓶接于SDE装置一端,电热套加热,保持微沸,磨口烧瓶装50 mL重蒸乙醚接SDE装置另一端,45 ℃水浴加热,蒸馏2 h,保留乙醚萃取液,加无水硫酸钠(Na2SO4)脱水后浓缩至1 mL,供气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析。2)GC-MS定性分析。色谱柱:Rtx-5ms,30 m×0.25 μm ×0.25 mm石英毛细管柱;程序升温至50 ℃,保持2 min后以5 ℃· min-1升温到300 ℃,再以10 ℃ · min-1升温到320 ℃,进样温度250 ℃,体积流量1.58 mL ·min-1;分流比12 : 1;质谱条件:电离方式为EI,电子能量70 eV,离子源温度为200 ℃,接口温度为250 ℃。试验数据处理由软件系统完成,未知化合物经计算机检索同时与NIST谱库(107 k compounds)和Wiley谱库(320 k compounds,Ver 610)相匹配,仅列出匹配度大于80%的化合物。

    2种乳酸菌按不同比例混合接种10%到酶解液中,于42 ℃发酵7 h。感官评分值见表 3

    表  3  菌种比例对感官评分值的影响
    Table  3  Effect of lactic acid bacteria proportion on sensory score
    A:B 感官评分值sensory score
    0:1 2.6±0.52b
    1:1 3.6±0.51a
    2:1 4.1±0.57a
    1:2 3.7±0.48a
    1:0 2.7±0.47b
    注:A. 保加利亚乳杆菌;B. 嗜热乳链球菌;不同字母上标评分值具有显著差异(P < 0.05)
    Note:A. L.bulgaricus;B. S.thermophilus;Different superscripts indicate significant differences (P < 0.05).
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    2种乳酸菌发酵均能减弱酶解液的腥味,混合菌种与单一菌种的去腥效果差异显著(P < 0.05)。这2种乳酸菌具有共生作用,混合培养产酸速度非常快[9],有利于改善酶解液风味,但混合比例对发酵液风味影响不显著,这与段旭昌等[6]的研究结果一致。

    以发酵温度、时间及接种量为变量,感官评分值(Y)为因变量进行随机试验,结果见表 4

    表  4  中心组合设计及试验结果
    Table  4  Design and test results of centre combination
    编号
    No.
    发酵时间/h
    fermentation time
    发酵温度/℃
    fermentation temperature
    接种量/%
    inoculation volume
    感官评分
    score of flavour
    1 1 1 1 3.5
    2 1 1 -1 2.0
    3 1 -1 1 3.0
    4 1 -1 -1 3.5
    5 -1 1 1 3.5
    6 -1 1 -1 2.5
    7 -1 -1 1 3.0
    8 -1 -1 -1 3.0
    9 1.682 0 0 4.0
    10 -1.682 0 0 3.5
    11 0 1.682 0 2.5
    12 0 -1.682 0 2.0
    13 0 0 1.682 3.8
    14 0 0 -1.682 3.5
    15 0 0 0 3.7
    16 0 0 0 3.5
    17 0 0 0 3.7
    18 0 0 0 3.6
    19 0 0 0 3.9
    20 0 0 0 3.8
    21 0 0 0 4.1
    22 0 0 0 4.0
    23 0 0 0 3.4
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    利用SAS软件对表 4风味评分值进行回归拟合,结果见表 5表 6

    表  5  回归分析结果
    Table  5  Results of regression analysis
    来源
    source
    自由度
    degree of freedom
    回归系数
    regression coefficient
    误差
    error
    t Pr>|t|
    截距intercept 1 3.937811 0.094206 41.80 < 0.0001
    X1 1 0.061575 0.076522 0.80 0.4355
    X2 1 -0.011641 0.076522 -0.15 0.8814
    X3 1 0.208006 0.076522 2.72 0.0176
    X12 1 -0.108068 0.070932 -1.52 0.1516
    X2X1 1 -0.125000 0.099985 -1.25 0.2333
    X22 1 -0.638268 0.070932 -9.00 < 0.0001
    X3X1 1 0 0.099985 0.00 1.0000
    X3X2 1 0.375000 0.099985 3.75 0.0024
    X32 1 -0.108068 0.070932 -1.52 0.1516
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    表  6  回归方程的方差分析
    Table  6  Variance analysis of regression equation
    方差来源
    variance source
    自由度
    degree of freedom
    平方和
    sum of squares
    均方
    mean square
    F Pr>F
    X1 4 0.362424 0.090606 1.13 0.3837
    X2 4 7.727472 1.931868 24.16 < 0.0001
    X3 4 1.901585 0.475396 5.94 0.0060
    一次项linear 3 0.644581 0.2148603 2.69 0.0898
    二次项quadratic 3 6.814420 2.271473 28.40 < .0001
    交互项interaction 3 1.250000 0.416667 5.21 0.0140
    总模型total model 9 8.709001 0.967667 12.10 < .0001
    失拟性lack of fit 5 0.619695 0.123939 2.36 0.1343
    残差pure error 8 0.420000 0.052500 - -
    总离差total error 13 1.039695 0.079977 - -
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    常数项及X22对响应值Y有极显著影响(P < 0.01),X3Y值有显著影响(P < 0.05),二次多项回归方程为:

    $$ Y=3.937+0.208 X_3-0.638 X_2{ }^2+0.375 X_3 \cdot X_2 $$

    方差分析表明,该模型回归显著,R2 =0.8934,说明该模型与试验拟合较好,可用于改善罗非鱼酶解液风味试验感官评分值的理论预测。表 6方差分析结果表明,方程的一次项“X3”、二次项“X2”和交互项“X3 · X2”对酶解液风味影响显著。

    由拟合的回归方程作响应面和等高线图(图 1)。

    图  1  响应面及等高线图
    Fig. 1  Response surface and contour maps

    响应面图和等高线图反映发酵温度和接种量对风味评分值的影响。响应面呈规则凸起形,表明响应值Y在水平范围内有极大值。等高线图的等值线成梯田状,X2X3存在着交互作用,X2对Y的影响大于X3,在-1.0到-0.5之间Y随着X2的增加而迅速增加,在-0.5到0之间趋于平缓;当X2大于0时,Y随之减少,即在-1.0到-0.5之间,X2影响最大。在0附近,纵向的等值线密,而横向的等值线稀疏,说明发酵温度(X2)在交互作用中,对风味感官评分值影响较大。高温能刺激乳酸菌的迅速生长并产生乳酸,而酸味在风味中起重要作用。另外,代谢产物双乙酰是重要的呈味物质,赋予酶解液香味[10]。然而,过高的发酵温度会导致挥发性盐基氮增加,进而使酶解液风味变差[11]。接种量(X3)和发酵时间(X1)对风味评分值影响较小。

    对二次响应面方程取一阶偏导数为0,解出极值点的编码值X1为-0.042763,X2为0.566538,X3为1.945337,即发酵时间9 h、发酵温度45 ℃、接种量16%,此时预测最大的响应值Y(感官评分值)为4.1。

    对酶解液氨基酸进行测定,结果见表 7

    表  7  酶解液氨基酸组成
    Table  7  Free amino acid of hydrolysateg·L-1
    氨基酸
    amino acid
    游离氨基酸
    free amino acid
    发酵前
    before fermentation
    发酵后
    after fermentation
    门冬氨酸Aspartic acid 0.49 0.47
    苏氨酸Threonine 0.70 0.73
    丝氨酸Serine 0.49 0.51
    谷氨酸Glutamic acid 1.00 1.00
    脯氨酸Proline 0.30 0.31
    甘氨酸Glycine 1.00 1.00
    丙氨酸Alanine 1.40 1.50
    胱氨酸Cysine 0.13 0.15
    缬氨酸Valine 1.10 1.10
    甲硫氨酸Methionine 1.20 1.20
    异亮氨酸Isoleucine 0.85 0.86
    亮氨酸Leucine 2.40 2.40
    酪氨酸Tyrosine 0.38 0.38
    苯丙氨酸Phenylalanine 1.00 1.00
    赖氨酸Lysine 0.97 0.99
    组氨酸Histidine 0.35 0.35
    精氨酸Arginine 1.60 1.60
    色氨酸Tryptophane 0.18 0.18
    总量total 15.54 15.73
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    HARA[12]认为淡水鱼的气味与氨基酸组成有关。酶解液发酵后游离氨基酸略有增加,而苦味的天冬氨酸、胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、精氨酸和色氨酸质量分数基本不变;甜味氨基酸苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸由3.80 g ·L-1增加至4.05 g · L-1,增加了6.6%。显然这2种乳酸菌发酵对酶解液苦味的去除效果不明显,这与曾少葵等[7]之前的研究结果一致。

    利用同时蒸馏-气相色谱-质联用技术,分析酶解液挥发性成分(图 2),共检出27种(表 8)。

    图  2  酶解液总离子流色谱图
    Fig. 2  Total ion current (TIC) spectra of hydrolysate
    表  8  酶解液挥发性成分
    Table  8  Volatile compounds of hydrolysate
    保留时间/min
    retention time
    挥发性成分
    volatile compound
    质量分数/%
    content
    9.755 苯酚 0.20
    13.810 [1S-(1α,2β,5β)]-5-甲基-2-(1-甲基乙烷基)-环己醇 0.54
    13.896 顺-八氢-4-甲基-2(1H)-萘酮 0.35
    16.617 异十三醇 0.22
    21.977 3,5-双(1,1-二甲基乙烷基)-苯酚 5.44
    22.166 6-羟基-7-十九烷氢硫基-5,8喹啉二酮 0.43
    22.806 2-乙烷基-2-甲基十三醇 0.38
    24.668 (Z,Z)-9-十六碳烯酸,9-十六烯酯 0.23
    27.053 (3β,4α)-4-甲基-胆甾-8,24-二烯-3-醇 0.20
    27.864 2-乙烷基-2-甲基十三醇 0.33
    29.533 硬脂酸十二烷基酯 0.29
    31.222 7-氯-1,3,4,10-四氢化-10-羟基-1-{[5-(1吡咯烷基)戊烷基]亚氨基}-3-[3-(三氟代甲基)苯基]-9(2H)-茚酮 0.18
    31.337 苯丙酸,3,5-双(1,1-二甲基乙烷基)-4-羟基-甲基酯 0.17
    33.979 氧杂环三十烷-4,13,19,28-四酮 0.26
    34.339 6,9,17,20,25,28-六氧杂-1,3,12,14-四氮杂双环[12.8.8]三十烷-2,13-二硫酮 0.44
    34.913 硬脂酸十二烷基酯 0.66
    35.033 6-羟基-7-十九烷氢硫基-5,8喹啉二酮 0.29
    37.134 1-三十烷醇 0.34
    37.840 硬脂酸十二烷基酯 0.74
    38.001 3,12-二甲基6,9,17,20,25,28-六氧杂-1,3,12,14-四氮杂双环[12.8.8]三十烷-2,13-二酮 0.44
    38.449 2-[3-六葵酰氧基]-1,3-二醇 2.14
    38.730 4-甲基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟代庚基戊酸酯 0.55
    39.067 5,14,23-十八三亚乙基四胺-14,15-二醇 0.25
    39.120 1,2-环己胺二羧酸二葵酯 0.31
    39.427 十六烷酸十二烷基酯 0.19
    42.414 葵二酸酯 0.71
    45.400 二十二烷酸壬基酯 0.26
    47.189 2,4,6,8-四甲基-1-二十八烷醇 0.33
    47.453 3,5-二溴代-4-(4-碘-苄氧基)-苯甲醛 0.23
    47.607 (5β)-环1,2-二乙烷基-胆甾-3-酮 0.37
    50.520 8-乙烷基-10[4-羟基-8-(2-羟丙基)-3,9-二甲基-1,7-二氧杂螺旋(5.5)十一碳-2-基]-2-甲基-4,6-葵二烯醛 0.17
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    在检出的挥发性成分中,酯类8种、酮类8种、醇类8种、醛类2种及苯酚类2种。烯醛类、二烯醛类化合物与鱼腥味有关[13-16],一些酮类混合物在低阈值时呈脂肪味、桉叶味等,与醛类存在协同作用,使腥味增强或改变[17]。酶解液中检出的二烯醛及苯酚类物质,对腥味有一定的影响[13]

    图 3是GC-MS图,经质谱数据库检索,确认有33种挥发性成分(表 9)。

    图  3  发酵后酶解液总离子流色谱图
    Fig. 3  Total ion current (TIC) spectra of hydrolysate after fermentation
    表  9  发酵后酶解液挥发性成分
    Table  9  Volatile compounds of hydrolysate after fermentation
    保留时间/min
    retention time
    挥发性成分
    volatile compound
    质量分数/%
    content
    7.439 1,1,1,5,5,5-六氟代乙酰丙酮 0.17
    7.467 3,7-二甲基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟代庚基酯 0.06
    10.874 L-亮氨酸,N-{N-[N-(N-硬脂酰-L-丙氨酰)-L-异戊氨酰]甘氨酰}-甲基酯 0.14
    16.849 1-正己醇 0.23
    17.663 苯酸 0.19
    18.890 十六烷酸,2-(十八烷氧基)-十四烷基酯 0.08
    19.360 十六醛 0.83
    19.440 1,2-环己胺二羧酸二葵酯 0.19
    20.061 胆甾基-3-酮 0.11
    20.860 2,6-双(1,1-二甲基乙烷基)-2,5-环己二烯-1,4-二酮 0.22
    21.907 辛酸 0.12
    21.976 3,5-双(1,1-二甲基乙烷基)-苯酚 6.39
    22.161 2-丁基,1-辛醇 0.46
    22.957 环丙烷羧酸,2,2,3,3-四甲基-氰基(3-含氧苯基苯基)甲基酯 0.07
    24.627 28-乙酰基,醋酸酯 0.06
    24.673 三肉豆蔻酸甘油酯 0.15
    27.217 2-(2,4,5-三氯含苯氧基)丙酸异辛基酯 0.40
    28.215 硬脂酸十二烷基酯 0.14
    28.537 4-(4-五氟代苯氧羧基-丁酰)-对二氮己环-1-羧酸三元醇-丁酯 0.47
    28.637 十四烷酸,2-羟基-1,3-二丙烷基酯 0.16
    29.618 1,3,5-三-三元醇-丁基-3-[(1,3,5-三-三元醇-丁基-4-氧代-2,5-环己二烯-1-基)甲基]-4-烯-2-酮 0.62
    29.846 1,2-苯二羧酸-双(2-甲基丙基)酯 0.27
    31.231 1-[2-联氮苯基环己酮]-2-[N(1),N(3)-二甲基]-六氢化嘧啶-2-酮 0.28
    31.332 苯丙酸,3,5-双(1,1-二甲基乙烷基)-4-羟基甲酯 0.28
    32.701 7,9-二-三元醇-丁基-1-氧杂螺旋(4,5)十-6,9-二烯-2,8-二酮 0.46
    33.607 1-三十五烷醇 0.22
    34.218 1,2-环己胺二羧酸二葵酯 0.60
    34.950 三肉豆蔻酸甘油酯 0.45
    38.009 3,12-二甲基-6,9,17,20,25,28-六乙二酸-1,3,12,14-四氮杂双环[12.8.8]三十烷-2,13-二酮 0.36
    38.245 2,4,6-三甲基二十九酸甲酯 0.55
    38.451 2-[3-十六烷酰氧基]-1,3-二醇 2.38
    41.751 1,2-苯羧酸二十三烷基酯 1.51
    42.328 二十三酸,10,14,18,22-四甲基甲酯 1.71
    44.097 十六烷酸,2-(十八烷氧基)-十四烷基酯 0.10
    44.590 硬脂酸,2,3-双[(1-十四烷氧基)氧]丙酯 0.56
    48.230 丁二酸双-(2,2,6,6-四甲基-1-氧-哌啶-4-基)-酯 0.14
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    发酵食品的风味形成主要通过糖酵解、脂类分解及蛋白酶解等途径,其中脂肪酸与氨基酸的进一步转化,是产生芳香性挥发物质酯类、酮类及醛类的重要因素[18]。由表 9可知,酶解液经乳酸菌发酵后挥发性成分增加,酯类由9个增加至18个,并检出十六醛和辛酸。一般而言,酯类会赋予食品果香味,发酵乳中的风味物质主要是乙酸乙酯、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、辛酸和十六醛等[19]。显然,发酵后增加的酯类、辛酸及十六醛等风味物质起到改善酶解液风味的作用。

    嗜热乳链球菌和保加利亚乳杆菌混合发酵能改善罗非鱼下脚料酶解液风味,响应面设计优化的发酵条件为时间9 h,温度45 ℃,接种量16%。发酵后挥发性成分增加了酯类、辛酸及十六醛等风味物质,使酶解液腥味减弱,但苦味去除效果不显著。

  • 图  1   响应面及等高线图

    Figure  1.   Response surface and contour maps

    图  2   酶解液总离子流色谱图

    Figure  2.   Total ion current (TIC) spectra of hydrolysate

    图  3   发酵后酶解液总离子流色谱图

    Figure  3.   Total ion current (TIC) spectra of hydrolysate after fermentation

    表  1   评分标准(5分制)

    Table  1   Scoring standard of sensory test

    发酵液
    fermentation liquid
    风味描述
    flavour
    评分
    score
    酶解液(对照)
    hydrolysate (control)
    腥味浓,苦味重 0
    发酵后与对照液比
    compared with control
    腥味稍浓,苦味重 1
    腥味淡,苦味较重 2
    腥味较淡,苦味淡 3
    腥味、苦味很淡 4
    无腥苦味 5
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    表  2   响应面设计因素与水平

    Table  2   Factor and level of response surface

    因素
    factor
    变量
    variable
    水平level
    1.682 1 0 -1 -1.682
    时间/h time X1 13.0 11.4 9.0 6.6 5.0
    温度/℃ temperature X2 50.0 47.0 42.0 37.0 34.0
    接种量/% inoculation volume X3 16.0 14.0 10.0 6.0 4.0
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    表  3   菌种比例对感官评分值的影响

    Table  3   Effect of lactic acid bacteria proportion on sensory score

    A:B 感官评分值sensory score
    0:1 2.6±0.52b
    1:1 3.6±0.51a
    2:1 4.1±0.57a
    1:2 3.7±0.48a
    1:0 2.7±0.47b
    注:A. 保加利亚乳杆菌;B. 嗜热乳链球菌;不同字母上标评分值具有显著差异(P < 0.05)
    Note:A. L.bulgaricus;B. S.thermophilus;Different superscripts indicate significant differences (P < 0.05).
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    表  4   中心组合设计及试验结果

    Table  4   Design and test results of centre combination

    编号
    No.
    发酵时间/h
    fermentation time
    发酵温度/℃
    fermentation temperature
    接种量/%
    inoculation volume
    感官评分
    score of flavour
    1 1 1 1 3.5
    2 1 1 -1 2.0
    3 1 -1 1 3.0
    4 1 -1 -1 3.5
    5 -1 1 1 3.5
    6 -1 1 -1 2.5
    7 -1 -1 1 3.0
    8 -1 -1 -1 3.0
    9 1.682 0 0 4.0
    10 -1.682 0 0 3.5
    11 0 1.682 0 2.5
    12 0 -1.682 0 2.0
    13 0 0 1.682 3.8
    14 0 0 -1.682 3.5
    15 0 0 0 3.7
    16 0 0 0 3.5
    17 0 0 0 3.7
    18 0 0 0 3.6
    19 0 0 0 3.9
    20 0 0 0 3.8
    21 0 0 0 4.1
    22 0 0 0 4.0
    23 0 0 0 3.4
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    表  5   回归分析结果

    Table  5   Results of regression analysis

    来源
    source
    自由度
    degree of freedom
    回归系数
    regression coefficient
    误差
    error
    t Pr>|t|
    截距intercept 1 3.937811 0.094206 41.80 < 0.0001
    X1 1 0.061575 0.076522 0.80 0.4355
    X2 1 -0.011641 0.076522 -0.15 0.8814
    X3 1 0.208006 0.076522 2.72 0.0176
    X12 1 -0.108068 0.070932 -1.52 0.1516
    X2X1 1 -0.125000 0.099985 -1.25 0.2333
    X22 1 -0.638268 0.070932 -9.00 < 0.0001
    X3X1 1 0 0.099985 0.00 1.0000
    X3X2 1 0.375000 0.099985 3.75 0.0024
    X32 1 -0.108068 0.070932 -1.52 0.1516
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    表  6   回归方程的方差分析

    Table  6   Variance analysis of regression equation

    方差来源
    variance source
    自由度
    degree of freedom
    平方和
    sum of squares
    均方
    mean square
    F Pr>F
    X1 4 0.362424 0.090606 1.13 0.3837
    X2 4 7.727472 1.931868 24.16 < 0.0001
    X3 4 1.901585 0.475396 5.94 0.0060
    一次项linear 3 0.644581 0.2148603 2.69 0.0898
    二次项quadratic 3 6.814420 2.271473 28.40 < .0001
    交互项interaction 3 1.250000 0.416667 5.21 0.0140
    总模型total model 9 8.709001 0.967667 12.10 < .0001
    失拟性lack of fit 5 0.619695 0.123939 2.36 0.1343
    残差pure error 8 0.420000 0.052500 - -
    总离差total error 13 1.039695 0.079977 - -
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    表  7   酶解液氨基酸组成

    Table  7   Free amino acid of hydrolysateg·L-1

    氨基酸
    amino acid
    游离氨基酸
    free amino acid
    发酵前
    before fermentation
    发酵后
    after fermentation
    门冬氨酸Aspartic acid 0.49 0.47
    苏氨酸Threonine 0.70 0.73
    丝氨酸Serine 0.49 0.51
    谷氨酸Glutamic acid 1.00 1.00
    脯氨酸Proline 0.30 0.31
    甘氨酸Glycine 1.00 1.00
    丙氨酸Alanine 1.40 1.50
    胱氨酸Cysine 0.13 0.15
    缬氨酸Valine 1.10 1.10
    甲硫氨酸Methionine 1.20 1.20
    异亮氨酸Isoleucine 0.85 0.86
    亮氨酸Leucine 2.40 2.40
    酪氨酸Tyrosine 0.38 0.38
    苯丙氨酸Phenylalanine 1.00 1.00
    赖氨酸Lysine 0.97 0.99
    组氨酸Histidine 0.35 0.35
    精氨酸Arginine 1.60 1.60
    色氨酸Tryptophane 0.18 0.18
    总量total 15.54 15.73
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    表  8   酶解液挥发性成分

    Table  8   Volatile compounds of hydrolysate

    保留时间/min
    retention time
    挥发性成分
    volatile compound
    质量分数/%
    content
    9.755 苯酚 0.20
    13.810 [1S-(1α,2β,5β)]-5-甲基-2-(1-甲基乙烷基)-环己醇 0.54
    13.896 顺-八氢-4-甲基-2(1H)-萘酮 0.35
    16.617 异十三醇 0.22
    21.977 3,5-双(1,1-二甲基乙烷基)-苯酚 5.44
    22.166 6-羟基-7-十九烷氢硫基-5,8喹啉二酮 0.43
    22.806 2-乙烷基-2-甲基十三醇 0.38
    24.668 (Z,Z)-9-十六碳烯酸,9-十六烯酯 0.23
    27.053 (3β,4α)-4-甲基-胆甾-8,24-二烯-3-醇 0.20
    27.864 2-乙烷基-2-甲基十三醇 0.33
    29.533 硬脂酸十二烷基酯 0.29
    31.222 7-氯-1,3,4,10-四氢化-10-羟基-1-{[5-(1吡咯烷基)戊烷基]亚氨基}-3-[3-(三氟代甲基)苯基]-9(2H)-茚酮 0.18
    31.337 苯丙酸,3,5-双(1,1-二甲基乙烷基)-4-羟基-甲基酯 0.17
    33.979 氧杂环三十烷-4,13,19,28-四酮 0.26
    34.339 6,9,17,20,25,28-六氧杂-1,3,12,14-四氮杂双环[12.8.8]三十烷-2,13-二硫酮 0.44
    34.913 硬脂酸十二烷基酯 0.66
    35.033 6-羟基-7-十九烷氢硫基-5,8喹啉二酮 0.29
    37.134 1-三十烷醇 0.34
    37.840 硬脂酸十二烷基酯 0.74
    38.001 3,12-二甲基6,9,17,20,25,28-六氧杂-1,3,12,14-四氮杂双环[12.8.8]三十烷-2,13-二酮 0.44
    38.449 2-[3-六葵酰氧基]-1,3-二醇 2.14
    38.730 4-甲基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟代庚基戊酸酯 0.55
    39.067 5,14,23-十八三亚乙基四胺-14,15-二醇 0.25
    39.120 1,2-环己胺二羧酸二葵酯 0.31
    39.427 十六烷酸十二烷基酯 0.19
    42.414 葵二酸酯 0.71
    45.400 二十二烷酸壬基酯 0.26
    47.189 2,4,6,8-四甲基-1-二十八烷醇 0.33
    47.453 3,5-二溴代-4-(4-碘-苄氧基)-苯甲醛 0.23
    47.607 (5β)-环1,2-二乙烷基-胆甾-3-酮 0.37
    50.520 8-乙烷基-10[4-羟基-8-(2-羟丙基)-3,9-二甲基-1,7-二氧杂螺旋(5.5)十一碳-2-基]-2-甲基-4,6-葵二烯醛 0.17
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    表  9   发酵后酶解液挥发性成分

    Table  9   Volatile compounds of hydrolysate after fermentation

    保留时间/min
    retention time
    挥发性成分
    volatile compound
    质量分数/%
    content
    7.439 1,1,1,5,5,5-六氟代乙酰丙酮 0.17
    7.467 3,7-二甲基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟代庚基酯 0.06
    10.874 L-亮氨酸,N-{N-[N-(N-硬脂酰-L-丙氨酰)-L-异戊氨酰]甘氨酰}-甲基酯 0.14
    16.849 1-正己醇 0.23
    17.663 苯酸 0.19
    18.890 十六烷酸,2-(十八烷氧基)-十四烷基酯 0.08
    19.360 十六醛 0.83
    19.440 1,2-环己胺二羧酸二葵酯 0.19
    20.061 胆甾基-3-酮 0.11
    20.860 2,6-双(1,1-二甲基乙烷基)-2,5-环己二烯-1,4-二酮 0.22
    21.907 辛酸 0.12
    21.976 3,5-双(1,1-二甲基乙烷基)-苯酚 6.39
    22.161 2-丁基,1-辛醇 0.46
    22.957 环丙烷羧酸,2,2,3,3-四甲基-氰基(3-含氧苯基苯基)甲基酯 0.07
    24.627 28-乙酰基,醋酸酯 0.06
    24.673 三肉豆蔻酸甘油酯 0.15
    27.217 2-(2,4,5-三氯含苯氧基)丙酸异辛基酯 0.40
    28.215 硬脂酸十二烷基酯 0.14
    28.537 4-(4-五氟代苯氧羧基-丁酰)-对二氮己环-1-羧酸三元醇-丁酯 0.47
    28.637 十四烷酸,2-羟基-1,3-二丙烷基酯 0.16
    29.618 1,3,5-三-三元醇-丁基-3-[(1,3,5-三-三元醇-丁基-4-氧代-2,5-环己二烯-1-基)甲基]-4-烯-2-酮 0.62
    29.846 1,2-苯二羧酸-双(2-甲基丙基)酯 0.27
    31.231 1-[2-联氮苯基环己酮]-2-[N(1),N(3)-二甲基]-六氢化嘧啶-2-酮 0.28
    31.332 苯丙酸,3,5-双(1,1-二甲基乙烷基)-4-羟基甲酯 0.28
    32.701 7,9-二-三元醇-丁基-1-氧杂螺旋(4,5)十-6,9-二烯-2,8-二酮 0.46
    33.607 1-三十五烷醇 0.22
    34.218 1,2-环己胺二羧酸二葵酯 0.60
    34.950 三肉豆蔻酸甘油酯 0.45
    38.009 3,12-二甲基-6,9,17,20,25,28-六乙二酸-1,3,12,14-四氮杂双环[12.8.8]三十烷-2,13-二酮 0.36
    38.245 2,4,6-三甲基二十九酸甲酯 0.55
    38.451 2-[3-十六烷酰氧基]-1,3-二醇 2.38
    41.751 1,2-苯羧酸二十三烷基酯 1.51
    42.328 二十三酸,10,14,18,22-四甲基甲酯 1.71
    44.097 十六烷酸,2-(十八烷氧基)-十四烷基酯 0.10
    44.590 硬脂酸,2,3-双[(1-十四烷氧基)氧]丙酯 0.56
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-03
  • 修回日期:  2010-02-01
  • 刊出日期:  2010-06-04

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