淡水鱼糜发酵及其凝胶形成机理研究

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1、江南大学博士学位论文淡水鱼糜发酵及其凝胶形成机理研究姓名：胡永金申请学位级别：博士专业：食品科学与工程指导教师：夏文水20070601摘要鱼糜具有蛋白质含量高、脂肪含量低、口感嫩爽等特点深受欢迎，但目前鱼糜生产原料多为海水鱼，淡水鱼应用较少。因淡水鱼多属难凝胶化鱼种，凝胶强度较低，易凝胶劣化。本论文根据微生物的发酵性能和鱼麋的基本制作工艺。结合现代食品与发酵技术。旨在研制出具有独特风味，高营养、高安全性、贮藏期长，符合中国人饮食心理等特点的优质发酵鱼糜。本研究对于了解鱼肉在发酵环境下化学成分的变化规律、蛋白质结构变化以及凝腔形成的机理具有重要的学术意义，本研究将为水产加工业建立生

2、物发酵的新加工技术体系提供坚实的理论基础和科学依据，对于促进淡水鱼加工具有重要的应用价值。首先研究了7株乳酸杆菌(LC、LS、Lp_1、LP-5、L旷8、Lp-10、Lp-15)、2株戊糖片球菌(PP和Pr8)和I株木糖葡萄球菌(Sx一12)的生长、产酸、耐盐、产蛋白和脂肪分解能力、拮抗性、抑菌性等生理学特性。所有菌株在12—18h内都能进入对数生长阶段，具有较好的发酵活力；在24h内的产酸能力与发酵初期相比差异极显著。性能测定表明Lp一5，Lc，Sx一12。PP，Lp--8，Lp-15显示出较好的发酵特性。分别以这六株较优的微生物为发酵剂，以鲢鱼肉糜为基质。分析在发酵剂作用下，

3、鲢鱼肉糜理化和食用品质变化的规律和特征。结果表明，鱼肉糜经微生物作用后，pH值迅速由最初的6．6降至60h时的4．05—4．46。而对照组，则升高到7．12。非蛋白质态氮和氨基态氮含量随发酵时间的增加而增加。但以接种木糖葡萄球菌增加最大，60h时分别为8．32mg／g和0．62％。接种发酵剂的鲢鱼肉浆的TvBN值上升较慢。在发酵60h后仍在新鲜标准内(15屯5=g／lOOg)，也没有腐败臭味的产生。而未接种发酵剂的对照组在发酵到48h时己呈现腐败现象。添加发酵剂可显著增加了鲢鱼肉糜的硬度、胶粘性、咀嚼性，提高鱼肉的白度，有效抑制Pseudoeonas(假单胞菌属)、Enterob

4、acteriaceae(肠道菌)等的生长繁殖(P

5、氮、游离氨基酸和游离脂肪酸的结果显示接种混合发酵剂加快蛋白质和脂肪的降解，也显著提高了鲢鱼肉糜的感官特性。各混合发酵剂发酵样品在质地和外观方面没有显著性差异，但S-PXC(Lp-8，Lc和Sx一12)样品的风味和总体接受性显著高于s-PxP(Lp--8，Sx一12和PP)和S—XCP(Sx一12，Lc和Pp)样品。采用HS．SPME／Gc—j{s结合嗅觉监测器对S-PXC的挥发性风味成分进行分析。发酵24h和48h的鲢鱼肉鱼糜中分别检出42种和44种挥发性风味物质。对发酵鱼糜风味起贡献主要的挥发性风味物质为：乙酸、己醛、己醇、乙酸乙酯、2，3一戊二酮、2一戊烯一1一醇。鲢鱼糜在发

6、酵过程中随发酵时间的增加其凝胶强度显著增加，为揭示凝胶形成机制，综合应用傅立叶变换红外、激光拉曼和圆二色性光谱等方法研究了鱼肉肌纤维蛋白结构的变化规律。在发酵过程中，活性巯基含量逐渐下降，而二硫键的含量和蛋白表面硫永性逐渐增加。FT—IR和Raman光谱分析表明氢键形成的分子间B一折叠结构在蛋白质一蛋白质相互作用形成中发挥着重要的作用。二硫键构象已由对照样品的全旁一旁一反式构象(gauche—gauche—trans)转为旁式(gauche)与反一旁一反式并存的构象。随发酵时间的增加，原来埋藏在蛋白质分子内部的酪氨酸残基逐渐暴露于分子的表面。肌纤维蛋白二级结构分析表明．B一折叠增

7、加、无规卷曲和B一转角降低。发酵鱼糜热力学研究表明肌球蛋白的热变性温度和热焓随着发酵时间的增加而逐渐增加，发酵48h热变性温度增加了江南大学博士论文3．28℃，热焓增加了0．176J／g。而肌动蛋白则相反，48h内热变性温度降低了1．4312，热焓降低了0．015J／g。电镜照片揭示微生物发酵后的鱼糜结构从最初的溶胶状态变为凝胶状态，凝胶化后肌动球蛋白呈三维网状结构。鱼糜在发酵过程中凝胶强度的增加主要是S—S键、疏水键及氢键等相互作用的结果。鱼糜的发酵伴随着极为复杂的理化和微生物