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养殖美国红鱼微生物去腥技术研究

作　者: 王旭冰
导　师: 娄永江
学　校: 宁波大学
专　业: 水产品加工与贮藏工程
关键词: 美国红鱼去腥纳豆菌红茶菌乳酸菌
分类号: TS254.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

美国红鱼(Sciaenops ocellatus)具有丰富的营养价值和良好的保健功能,鱼体内含有多种无机盐、维生素和微量元素等,对人体的生长发育有重要作用。美国红鱼作为一种高蛋白、低脂肪的海产经济鱼类,现已成为世界上养殖产量最高的鱼种之一,也是国际上高档的热销水产品之一。美国红鱼主要采用浅海养殖,其旺盛的生命活动以及体内活跃的酶系,导致许多具有异味的代谢物的产生;另外,投喂的饵料一般为鱼粉等人工饲料或腐败变质的杂鱼虾,其中的腥味成分在鱼体内大量蓄积,造成鱼体腥味更加浓厚,口味大大降低,故不被消费者接受,从而限制了美国红鱼的加工和利用,进而影响了养殖业的发展。本文针对养殖美国红鱼腥味重的问题,以养殖美国红鱼为研究对象,选取了几种典型微生物,研究其不同微生物的去腥技术,对比得出了优势去腥菌株及最佳去腥工艺参数。主要研究结果有:1、纳豆菌(Bacillus natto)去腥工艺优化试验。最优工艺参数为:富集培养菌液为0.5ml/g (菌数5.5×1010个/ml), 6.0%葡萄糖,15.0%氯化钠,在30℃发酵12.0h。经纳豆菌发酵后,鱼肉中的醛类、酮类、烷烃相对减少,芳香烃类从33.7%下降到0.43%,主要腥味物质己醛从原来的10.99%下降到4.17%,庚醛从原来的6.52%下降到1.98%,辛醛从原来的9.2%下降到1.85%,戊醛从1.0%下降到0。同时产生很多新的醇类、醛类、烷烃类挥发性物质。具有水果香气的乙酸乙酯占有很大比例,达到了20.03%。苯乙醛、吲哚等呈香味物质也含量丰富。2、红茶菌(tea fungus)去腥工艺优化试验。红茶菌最优化去腥工艺为红茶菌膜添加量5.0%,菌液4.0%,葡萄糖添加量4.0%,35℃发酵6.0h。红茶菌发酵鱼肉,其中饱和直链醛类大部分被利用,主要的腥味呈味物质己醛从原来的10.99%下降到3.23%,庚醛从原来的6.52%下降到1.16%,辛醛从原来的9.2%下降到1.45%,戊醛从1.0%下降到0。同时产生了新的具有芳香味、水果味等良好风味的醛类物质。壬酸、辛酸、正庚酸、苯甲酸等酸味物质产生。发酵后鱼肉出现了呋喃类物质,它们对发酵风味也有一定贡献。3、乳酸菌(Lactobacillus)去腥工艺优化试验。由单因素试验及在电子鼻的风味比对试验可得三种菌对鱼肉风味的影响从大到小依次为乳酸菌A(植物乳杆菌)>乳酸菌C(酪乳杆菌)>乳酸菌B(乳酸杆菌)。乳酸菌A最优化工艺参数为:富集培养菌液0.25ml/g(菌数2.1×1011个/ml),4.0%葡萄糖,在28℃下发酵5.0h。乳酸菌C最优化工艺参数为:富集培养菌液0.25ml/g(菌数1.5×1012个/ml),4.0%葡萄糖,在35℃下发酵6.0h。乳酸菌B最优化工艺参数为:富集培养菌液0.25ml/g(菌数5.8×1012个/ml),4.0%葡萄糖,在28℃下发酵6.0h。乳酸菌A发酵鱼肉烷烃类从5.43%下降到2.07%,芳香烃类从33.7%下降到4.66%,庚醛从6.52%下降到0,辛醛从原来的9.2%下降到1.64%,壬醛从原来的7.2%下降到2.5%。发酵后产生了很多新的呈味物质,醛类、酸类、呋喃等物质居多,其中很多物质都是化工香料工业的辅料。同时乳酸菌的一大特点——发酵产酸也得到很好的体现,其中以乙酸(3.38%)、壬酸(2.54%)、己酸(4.51%)含量较为丰富。乳酸菌C发酵鱼肉,庚醛从6.52%下降到0,十一醛从1.17%下降到0,辛醛从原来的9.2%下降到2.13%,壬醛从原来的7.2%下降到2.93%,烷烃、烯烃、芳香烃几乎被利用,并产生了新的具有芳香味、水果味等良好风味的物质。乙基苯甲醛、(E)-2-甲基-2-丁烯醛、5-亚甲环丙基-戊醛、2,3-丁二酮、邻苯二甲酸二甲基丙基酯、2-戊基呋喃等都具有良好的风味。产生的酸类物质中己酸(2.79%)和壬酸(2.33%)含量较高。乳酸菌B发酵鱼肉相比于乳酸菌A,利用原有风味物质不彻底,己醛只是减少了3.27%,壬醛减少了3.39%,另外酸类物质像壬酸才达到0.79%,乙酸1.05%,己酸2.76%,因此对整体风味的提高不是很明显。4、去腥效果较好菌株的筛选获得。已经得到乳酸菌中对鱼肉风味的影响从大到小依次为乳酸菌A>乳酸菌C>乳酸菌B。在以各单菌株最优化工艺处理后,乳酸菌A与乳酸菌C的最优化条件处理的去腥效果比其他的几种菌株要好,乳酸菌B与红茶菌无明显差别,但纳豆菌去腥效果最差。同时由pH值可得,发酵产酸能力由强到弱为乳酸菌A>乳酸菌C>红茶菌>乳酸菌B>纳豆菌。因此,综合考虑可得乳酸菌A的去腥效果最好。5、混合菌株去腥工艺优化试验。最优化工艺参数:鱼浆样品30.0g,添加5.0%葡萄糖,乳酸菌A(植物乳杆菌)加,乳酸菌C(酪乳杆菌)加,红茶菌加,在35℃发酵6.0h。经最优化混合菌株发酵后,鱼肉挥发性成分中的醛类、支链烷烃大大减少,直链烷烃增加,戊醛从1.0%下降到0,庚醛从6.52%下降到0,十一醛从1.17%下降到0,己醛从原来的10.99%下降到2.68%,辛醛从原来的9.2%下降到1.66%,壬醛从原来的7.2%下降到1.13%,2,6,10,14-四甲基十五烷增加到了8.1%。出现新醛类、烷烃类物质,乙基苯甲醛、十六醛、3-甲基-2-丁烯醛、苯乙醛、十四烷、十七烷等。芳香烃类物质从33.7%下降到3.0%。同时在发酵过程中产生更多的醇类、酸类和酯类等物质。其中具有水果香气的乙酸乙酯占有很大比例。相比于单菌株发酵后的挥发性成分,混合菌株发酵利用原有挥发性成分更完全,且产生的新呈味物质更丰富,并有更多醇类及酸类物质,其中乙酸含量最高,达到16.32%,这些一定程度上达到了掩盖腥味的作用。所以,混合菌株发酵去腥工艺效果最佳。

全文目录

摘要  4-7
Abstract  7-13
1 绪论  13-22
  1.1 美国红鱼  13
  1.2 水产品的异味  13-14
  1.3 鱼类腥味的起因及研究现状  14-15
  1.4 去腥技术研究进展  15-18
    1.4.1 物理方法  15-16
    1.4.2 化学去腥法  16
    1.4.3 r-射线照射法  16-17
    1.4.4 生物去腥法  17-18
  1.5 挥发性成分的检测手段  18-20
    1.5.1 固相微萃取技术  18
    1.5.2 αFOX 4000 电子鼻技术  18-20
  1.6 本课题研究的背景及意义  20-21
  1.7 课题研究内容及预期达到的目的  21-22
2 纳豆菌对养殖美国红鱼的去腥工艺研究及去腥前后挥发性组分变化  22-38
  2.1 材料与方法  22-27
    2.1.1 原材料  22
    2.1.2 试剂  22
    2.1.3 仪器及设备  22-23
    2.1.4 纳豆菌的分离及培养  23-24
    2.1.5 试验方法  24-27
  2.2 结果与讨论  27-36
    2.2.1 纳豆菌去腥工艺研究  27-32
    2.2.2 纳豆菌富集培养液单位菌数  32
    2.2.3 纳豆菌去腥对腥味成分的影响  32-36
  2.3 小结  36-38
3 红茶菌对养殖美国红鱼的去腥工艺研究及去腥前后挥发性成分的变化  38-49
  3.1 材料与方法  38-40
    3.1.1 原材料  38
    3.1.2 试剂  38
    3.1.3 仪器与设备  38-39
    3.1.4 红茶菌的培养  39-40
    3.1.5 试验方法  40
  3.2 结果与讨论  40-48
    3.2.1 红茶菌去腥工艺优化的研究  40-45
    3.2.2 红茶菌去腥对腥味成分的影响  45-48
  3.3 小结  48-49
4 三种乳酸菌对养殖美国红鱼的去腥工艺研究  49-75
  4.1 材料与方法  49-52
    4.1.1 原材料  49
    4.1.2 试剂  49-50
    4.1.3 仪器与设备  50
    4.1.4 乳酸菌的培养及保存  50-52
    4.1.5 试验方法  52
  4.2 结果与讨论  52-74
    4.2.1 乳酸菌A 去腥工艺优化的研究  52-55
    4.2.2 乳酸菌B 去腥工艺优化的研究  55-57
    4.2.3 乳酸菌C 去腥工艺优化的研究  57-60
    4.2.4 乳酸菌富集培养菌液菌数  60-61
    4.2.5 乳酸菌去腥对腥味成分的影响  61-74
  4.3 小结  74-75
5 通过电子鼻的风味分析对优势菌株及优化工艺的确定  75-91
  5.1 材料与方法  75-77
    5.1.1 原材料  75
    5.1.2 试剂  75
    5.1.3 仪器与设备  75-76
    5.1.4 αFOX 4000 电子鼻检测方法  76-77
    5.1.5 纳豆菌的分离及培养  77
    5.1.6 红茶菌的培养  77
    5.1.7 乳酸菌的培养  77
    5.1.8 试验方法  77
  5.2 结果与讨论  77-90
    5.2.1 各单菌株最优化去腥工艺处理的比较  77-78
    5.2.2 电子鼻样品分析  78-90
  5.3 小结  90-91
6 五种菌混合搭配对养殖美国红鱼的去腥工艺研究  91-102
  6.1 材料与方法  91-94
    6.1.1 原材料  91
    6.1.2 试剂  91-92
    6.1.3 仪器与设备  92-93
    6.1.4 乳酸菌的培养  93
    6.1.5 纳豆菌的分离及培养  93
    6.1.6 红茶菌的培养  93
    6.1.7 试验方法  93-94
  6.2 结果与讨论  94-100
    6.2.1 菌株混合搭配最优去腥工艺研究  94-96
    6.2.2 最优化去腥条件处理对腥味成分的影响  96-100
  6.3 小结  100-102
7 结论  102-104
  7.1 菌株去腥工艺流程  102-103
  7.2 较好菌株的筛选获得  103
  7.3 最优化去腥工艺  103-104
参考文献  104-108
在学研究成果  108-109
致谢  109

养殖美国红鱼微生物去腥技术研究

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