引 言
为提高大鲵肝脏的加工利用率和产品附加值,本研究以大鲵肝为原料,分别采用植物乳杆菌、凝结芽孢杆菌、二者 1:1 混合菌进行接种发酵,以自然发酵为对照,系统比较不同发酵方式对大鲵肝酱品质的影响。通过测定 pH、抗氧化活性、质构、流变特性、游离氨基酸、游离脂肪酸等指标,结合电子鼻、电子舌、HS‑GC‑IMS 挥发性物质检测、非靶向代谢组学和 16S rRNA 微生物群落分析,揭示发酵过程中品质变化规律、风味形成机制、微生物演替规律及代谢通路。本研究旨在筛选最适宜大鲵肝酱发酵的菌株,阐明 “微生物–代谢物–风味” 之间的关联机制,为大鲵肝脏的高值化利用和发酵水产品开发提供科学依据与技术支撑。
结 果
(1) 发酵显著改善大鲵肝酱理化性质与抗氧化活性
接种发酵可显著降低大鲵肝酱 pH,抑制腐败菌生长,同时显著提高 DPPH、ABTS 自由基清除能力,其中植物乳杆菌组抗氧化活性最强。流变学结果显示,发酵降低表观黏度,提高储能模量(G′)和损耗模量(G′′),使体系形成更稳定、均匀的凝胶结构,说明发酵可同步提升功能活性与物理稳定性。

(2) 发酵显著改善质构与流变特性,提升适口性
发酵显著提高大鲵肝酱的硬度、咀嚼性、黏聚性和黏附性,使质地更细腻、均匀、有嚼劲。所有样品均表现为剪切变稀行为,且 G′>G′′,呈现稳定的弹性凝胶体系。植物乳杆菌发酵组质构与流变特性最符合调味酱产品要求,说明适宜菌种发酵可显著提升肝酱口感、涂抹性与加工适用性。

(3) 发酵显著重塑风味轮廓,去腥增香效果显著
电子鼻与电子舌结合 PCA 分析显示,发酵可显著改变大鲵肝酱的气味与滋味,各组区分明显。HS‑GC‑IMS 共鉴定 48 种挥发性物质,发酵提高醛类与酯类含量,降低醇类相对含量,减少腥味物质,增强果香、清香与酯香。植物乳杆菌发酵组风味丰富度、协调性与感官品质最优,证明接种发酵是高效去腥增香的关键技术。



(4) 接种发酵定向重塑微生物群落,提升体系安全性与稳定性
自然发酵组以变形菌门等杂菌为主;接种发酵组厚壁菌门占绝对优势,乳杆菌属、片球菌属、植物乳杆菌属显著富集,腐败菌与有害菌大幅降低。PCA 与 OPLS‑DA 表明,接种组与自然组菌群差异显著。植物乳杆菌发酵组群落结构最简单、优势菌最突出,说明接种发酵可实现可控、稳定、安全的标准化发酵。

(5) 发酵显著改变代谢组,氨基酸代谢为风味形成核心通路
非靶向代谢组共鉴定 1019 种代谢物,接种发酵导致氨基酸、多肽、有机酸、脂质等大量差异表达。差异代谢物主要富集于支链氨基酸降解、TCA 循环、ABC 转运、脂类代谢通路,其中亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸降解是关键风味合成途径。从分子层面揭示了发酵提升营养与风味的核心机制。

(6) 关键菌群与风味代谢物显著相关,形成 “菌群 — 代谢 — 风味” 调控网络
非相关性分析表明,乳杆菌属与 2‑丁酮、丙酸乙酯、苯甲醛、1‑丁醇、异戊醇、乙酸等关键风味物质呈显著正相关;脲基琥珀酸与乳酸菌属、片球菌属呈显著负相关。明确乳杆菌属通过调控氨基酸代谢、脂质氧化和 Strecker 降解直接驱动风味物质合成,建立了清晰的微生物 — 代谢 — 风味形成机制。
在理化、抗氧化、营养、质构、流变、风味、微生物群落、代谢组等多维度综合评价中,植物乳杆菌单独发酵(LPF)效果显著优于凝结芽孢杆菌发酵(BCF)和混合发酵(MF),可实现去腥、增香、提质、营养强化与体系稳定的协同提升,是大鲵肝酱工业化生产的首选发酵工艺。
讨论
本研究证实,接种发酵通过酸化、蛋白酶解、脂肪降解、风味物质合成与微生物群落重塑五大途径,系统性提升大鲵肝酱品质。植物乳杆菌因快速产酸、高效水解、风味调控能力突出,综合效果最优;凝结芽孢杆菌水解能力较强,但风味与抗氧化略弱;混合菌株未表现出协同增益。挥发性风味主要来源于氨基酸 Strecker 降解、脂质氧化与微生物代谢,发酵可显著降低腥味、提升果香与酯香。微生物群落由腐败菌主导转变为乳酸菌主导,是品质提升的核心保障。代谢组进一步证明,氨基酸代谢与能量代谢是营养与风味形成的关键通路。本研究为大鲵副产物高值化利用提供了可落地的发酵技术与理论支撑。
来源:公众号-益生相伴 菌之道
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/5rtlAvuaQqvVw8BbIkC-XA

