高寒地区臭鳜低温发酵技术现状及发展前景

陈凯新　王立群　陈伟兴

摘要：文章着重对高寒地区臭鳜鱼低温发酵技术可行性进行了综合阐述，并就黑龙江省臭鳜鱼加工前景进行分析，以其为水产品加工产业发展提供参考。

关键词：高寒地区;臭鳜;低温发酵

中图分类号：S985.1+3文献标志码：B

翘嘴鳜（Siniperca chuatsi），又称桂花鱼，北方称鳌花，属鲈形目鮨科鳜属。鳜具有生长快，肉嫩味美，鱼体营养丰富，主要含蛋白质、不饱和脂肪酸、氨基酸等营养物质，具有补气血、益脾胃的功效[1-3]。臭鳜，又称为腌鲜鱼，它是以新鲜翘嘴鳜为原料，经过发酵而得。经过发酵作用，鱼体内的蛋白质、脂肪及其他有机物被降解成氨基酸、游离脂肪酸、核苷酸及其他小分子物质，使得鱼体散发出似臭非臭的气味。再经过烹饪，产生一种独有的臭香味，臭鳜也因此得以闻名，成为传统徽式名菜的代表。以盐腌工艺加工而成的臭鳜既保存了鱼肉原有的营养价值，又具闻臭吃香、肉弹滑嫩的特殊风味和口感，深受人们喜爱[4-7]。

臭鳜作为中国传统发酵鱼制品，其生产现仍以家庭作坊式的自然发酵为主，周期长，发酵工艺过程研究较少，关键工艺参数等的描述较为模糊，产品品质难以控制。市场上采用传统工艺加工的臭鳜极少。目前大部分饭店出售的臭鳜都采用臭豆腐熏制而成，其风味物质来源于臭豆腐，而非鳜肉自身发酵产生的。对臭鳜加工过程的关键参数及其特征挥发性风味物质的研究，是开发臭鳜产品的前提和亟待解决的问题。

1 温度对发酵的影响

微生物发酵产品生产的产能和品质取决于生产菌种的性能，但有了优良的菌种还需要有最佳的环境条件即发酵工艺加以配合，才能使其生产能力充分发挥。因此必须研究生产菌种的最佳发酵工艺条件，如营养要求、培养温度、对氧的需求等，据此设计合理的发酵工艺，使生产菌种处于最佳成长条件下，才能取得优质高产的效果。温度对发酵的影响及其调节控制是影响有机体生长繁殖最重要的因素之一，因为任何生物化学的酶促反应与温度变化有关的。温度对发酵的影响是多方面且错综复杂的，主要表现在对细胞生长、产物合成、发酵液的物理性质和生物合成方向等方面。

1.1 温度对发酵的影响及控制

温度对发酵的影响及其调节控制是影响有机体生长繁殖最重要的因素之一，因为任何生物化学的酶促反应与温度变化有关的。温度对发酵的影响是多方面且错综复杂的，主要表现在对细胞生长、产物合成量、发酵液的物理性质和生物合成方向等方面。

1.1.1 温度影响微生物细胞生长：随着温度的上升，细胞的生长繁殖加快，這是由于生长代谢以及繁殖都是酶参加的。根据酶促反应的动力学来看，温度升高，反应速度加快，呼吸强度增加，最终导致细胞生长繁殖加快。但随着温度的上升，酶失活的速度也越大，使衰老提前，发酵周期缩短，这对发酵生产是极为不利的。

1.1.2 温度影响产物的生成量：随着发酵温度升高，腐败菌和致病菌等杂菌的生长和繁殖速度同样加快[8]，会导致生物胺的积累，降低产品的安全性。微球菌和葡萄球菌通过分解蛋白质、脂肪将产生过多的硝酸盐和亚硝酸盐，对发酵产品安全性造成影响。

1.1.3 温度影响生物合成的方向：与20℃下发酵的低盐虾酱相比，10℃下发酵低盐虾酱中L-丝氨酸、L-苏氨酸、L-谷氨酰胺、肌氨酸和嘌呤类化合物含量较高，而酯类物质含量较少。与传统虾酱相比，10℃下发酵的低盐虾酱不仅含盐量降低，而且营养特性较高[9]。

1.1.4 温度影响发酵液的物理性质：温度除了影响发酵过程中各种反应速率外，还可以通过改变发酵液的物理性质间接影响微生物的生物合成。例如，温度对氧在发酵液中的溶解度就有很大响，随着温度的升高，气体在溶液中的溶解度减小，氧的传递速率也会改变。另外温度还影响基质的分解速率，例如，菌体对硫酸盐的吸收在25℃时最小。

1.2 最适温度的选择

最适温度是一种相对概念，是指在该温度下最适于菌的生长或发酵产物的生成。选择最适温度应该考虑微生物生长的最适温度和产物合成的最适温度。最适发酵温度与菌种，培养基成分，培养条件和菌体生长阶段有关。

最适发酵温度的选择实际上是相对的，还应根据其他发酵条件进行合理的调整，需要考虑的因素包括菌种、培养基成分和浓度、菌体生长阶段和培养条件等。最适温度的选择还应考虑培养基成分和浓度的不同，在使用浓度较稀或较易利用的培养基时，过高的培养温度会使营养物质过早耗竭，而导致菌体过早自溶，使产物合成提前终止，产量下降。因此，在各种微生物的培养过程中，各个发酵阶段的最适温度的选择是从各方面综合进行考虑确定的。

2 低温发酵技术

相对于高温肉制品而言，低温肉制品具有更好的风味和更高的营养价值。而低温肉制品对加工技术和卫生条件的要求较高，如稍有不慎，便会引发腐败变质。有关专家认为，采用高效的防腐保鲜剂及合理的技术，可以有效提高低温肉制品的卫生质量、延长此类产品的保质期。

2.1 低温发酵的概念

低温发酵是指在相对较低的温度中利用微生物进行发酵，发酵时间延长，使食品达到更好的质地和风味。

2.2 低温发酵的优点

（1）发酵更温和与稳定。

（2）通常分子量比较小的物质更加不容易被分解。

（3）低温条件下能更好地控制微生物的繁殖。

2.3 低温发酵的应用

2.3.1 在肉制品中的应用：在自然条件下，利用微生物（细菌、酵母和霉菌等）或酶的发酵作用，使原料肉发生一系列生物化学变化及物理变化。低温发酵又叫低酸发酵（pH>5.5）。制品一般采用低温发酵和低温干燥制成，通过低温和提高盐浓度抑制杂菌。

2.3.2 在酸奶中的应用：牛乳加热煮沸，冷却后接种发酵剂，在室内放置（10℃～25℃）至凝乳。较低的接种温度导致活菌数量增加缓慢，有利于延长乳酸菌的对数期和稳定期，从而提高如胞外多糖等次级代谢产物的积累。

2.3.3 在葡萄酒中的应用：利用在零下8℃以下，在葡萄树上自然冰冻的葡萄酿造的葡萄酒。葡萄在被冻成固体状时才压榨，并流出少量浓缩的葡萄汁。这种葡萄汁被慢慢发酵并在几个月之后装瓶。真正的冰酒只有在德国、奥地利和加拿大才有生产。加拿大安大略省的尼亚加拉地区是目前世界上最著名的冰酒产区。

甘肃河西走廊莫高葡萄庄园，一般在每年的9月15～20日達到生理成熟，而酿造冰酒的葡萄，需要推迟到每年的11月1日～12月20日。因为冰酒浓缩了葡萄的色、香、味和矿物质，作为葡萄酒中的稀有品种，越来越受到高薪群体的青睐，有着极好的市场前景

3 温度与臭鳜的腌制

发酵温度是臭鳜发酵过程中的关键因素，决定着微生物的发酵环境。臭鳜发酵过程中微生物所产生的酶对臭鳜的发酵有着极其重要的作用，而酶的催化作用受温度的影响较大。传统臭鳜是通过将新鲜鳜处理后腌制，配上辅料，在10℃～25 ℃条件下自然发酵，发酵6d～10d而成[10-11]。由于臭鳜的发酵温度难以控制，导致微生物的菌群结构不稳定，其发酵的成品质量参差、风味不一[12]。据此，营造稳定合适的温度环境对于形成臭鳜良好的品质有着至关重要的作用。除此之外，温度能加速盐分的渗透，直接影响到臭鳜风味的形成。高温腌制发酵虽然可以缩短发酵时间，但需要添加高浓度盐分容易造成发酵过程不可控，出现鱼肉发红，成品含盐量高，风味差，腥臭味重等问题[13]。

为了提高产品品质，目前市场上的臭鳜开始倾向于采用低温腌制的方式，温度通常控制在15 ℃以下。杨召侠等[14]通过电子鼻和GC-MS 检测的方法得出发酵温度对感官评定的影响最大，发酵最适温度为12 ℃。宋亚琼等[15]采用模糊数学的感官评价方法，研究试验表明臭鳜发酵最适温度为10 ℃，在此温度下的臭鳜口感及品质最佳。部分臭鳜生产加工企业甚至将腌制温度定在2℃～8 ℃，以低盐（用盐量为鱼体重的3.2%）腌制发酵15d左右，低温发酵的臭鳜在风味、腥臭味和口感等方面均得到改善，市场接受度普遍提高。在臭鳜生产实际中，通常采用感官评价的方法判断产品风味的改善程度，尚缺乏客观的定量分析和量化研究。

4 发展前景

4.1 臭鳜微生物菌群结构的深入研究

传统发酵臭鳜很大程度上得益于微生物菌群的系统发酵，但参与发酵的微生物多样且发酵机理复杂。若要在未来实现臭鳜外接菌种的定向发酵，需筛选形成臭鳜特殊风味口感的关键微生物，并探明臭鳜菌株的发酵机理、各种微生物的协同作用以及发酵的环境条件。再者，深层次地分析臭鳜中微生物的菌群结构，与延长臭鳜产品的货架期、提升其发酵的质量水平都有着密不可分的联系。

4.2 臭鳜的安全性控制

臭鳜的发酵多采用自然发酵，这种发酵方式周期长、发酵过程中的工艺参数不可控、质量安全不稳定、发酵机理也尚不明确。深入挖掘臭鳜的定向发酵，有助于优化臭鳜的加工工艺、创新臭鳜的发酵方式、提高臭鳜产品的稳定性和安全性。同时，建立较为完整的腌制发酵鱼类的评价体系，严格制定有关其理化性质、安全质量等方面科学的评定指标和检测方法，对臭鳜的安全性控制有着重要意义[16-17]。

4.3 臭鳜产业的标准化

通过以上研究，人们清楚地认识到，臭鳜独特的风味及丰富的营养价值令其具有良好的工业发展前景。目前臭鳜主要是以高盐低温的传统加工工艺、以小作坊式加工为主，产品咸度较高、品质参差、安全系数不高，生产出的产品经不起考量，且这类工艺受季节的影响明显，产业在一年内难以连续进行[18]。改良发酵技术的中大型企业为数甚少，更缺乏具有品牌影响力、带动作用的龙头企业;产业链延展性不强、销售渠道狭窄、产业体系秩序化较差等问题制约着臭鳜产业的发展[19]。调整臭鳜产业的结构，加强臭鳜养殖、加工、销售等环节的标准化，打造臭鳜的特色效益等是现阶段对臭鳜企业的重大考验，也是刻不容缓需要解决的问题。

4.4 黑龙江省臭鳜发展优势

传统臭鳜的生产方式以家庭式小作坊式为主，主要是利用鱼体和/或环境中的微生物进行自然发酵。可能由于臭鳜是中国特有的发酵鱼制品，目前的研究主要是对发酵臭鳜工艺优化、产品中乳酸菌的检测、臭鳜产品风味物质的检测等方面。

4.4.1 原材料鳜为有机食品。黑龙江省大水面资源丰富，有充足的天然饵料鱼，出产的鳜均为大水面自然生长的有机鳜，经过腌制发酵后，出产的臭鳜产品无任何药物残留，进一步认证可成为有机食品，更加安全可靠。

4.4.2 气候和环境更适宜。黑龙江省属于寒温带与温带大陆性季风气候。全省从南向北，依温度指标可分为中温带和寒温带。从东向西，依干燥度指标可分为湿润区、半湿润区和半干旱区。全省气候的主要特征是春季低温干旱，夏季温热多雨，秋季易涝早霜，冬季寒冷漫长，无霜期短，气候地域性差异大。全年气温超过30 ℃时间短，平均气温低，适合低温发酵。

4.4.3 政府牵头，资本和技术参与，保证充足的原料供应。优质的鳜原料是臭鳜产业发展的基础。黑龙江省臭鳜加工由省内渔业龙头企业建设及生产，不存在资金不足、鳜原料和贮藏问题，这是臭鳜产业发展的瓶颈。

4.4.4 重视发酵工程应用技术人才培养和培训。臭鳜产业发展涉及到的人才较多，但是其中具有发酵工程技术研究背景的人才较少。臭鳜作为一类发酵水产品，产品研发和生产过程中，均需要具有发酵专业研究背景的人才，否则，不能从原理上和技术上理解臭鳜产品的形成规律及如何做好产品的稳定性。目前，黑龙江省绿色食品科学研究院已经具备臭鳜低温发酵技术集成等方面的研发条件与经验，完全有能力完成产品研发及规模化生产指导。

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Current situation and development prospect of low temperature fermentation technology of Siniperca chuatsi in alpine area

CHEN Kaixin1， WANG Liqun1， CHEN Weixing2

（1. Institute of Food Processing， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Harbin 150086， Heilongjiang China; 2. College of Animal Science and Technology， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， Heilongjiang China）

Abstract： In this paper， the feasibility of low temperature fermentation technology of the fermentation of Siniperca chuatsi in alpine region was comprehensively described， and the processing prospect of the fermentation of Siniperca chuatsi in Heilongjiang Province was analyzed which could provide reference for the development of aquatic product processing industry.

Keywords：Alpine region; The fermentation of Siniperca chuatsi; Low temperature fermentation

作者简介：陈凯新（1982.1-），男，黑龙江省农业科学院食品加工研究所助理研究员、国家公共二级营养师。研究方向：食物营养与食品加工。邮箱：4228041@163.com。

通讯作者：陈伟兴（1978.08-），男，东北农业大学讲师。研究方向：水产养殖，E-mail：wxchen@neau.edu.cn。