鱼露风味品质变化规律及改良技术的研究进展

韩冰，侯晨，徐英楠，姜晓涵，李紫硕，韩雪琪，王嘉豪，刘均，遇世友，张根生

(1.哈尔滨商业大学 食品工程学院，哈尔滨 150028；2.东莞市永益食品有限公司，广东 东莞 523960)

鱼露也称鱼酱油，是闽菜、粤菜和东南亚料理中常见的水产调味品，原产自中国的东南沿海地区，早期经华侨传至泰国、越南等东南亚国家，如今已遍布世界各地[1]。传统的鱼露是一种以低值鱼虾或鱼虾加工副产物为原料，加入适当比例的盐，经过太阳曝晒，发酵1年左右而形成的琥珀色汁液[2]，即在内源蛋白酶和微生物的协同作用下，鱼类的蛋白质和脂类逐步发生水解，产生的小分子营养物质储存在鱼类的汁液中，继续发酵制得成品。鱼露味道鲜美、口感细腻，含有人体所需的多种氨基酸，赖氨酸的含量最丰富，也含有牛磺酸、章鱼胺、维生素、矿物质、生物活性肽等多种营养成分[3]。

研究发现，鱼露的风味浓郁，至少含有上百种风味物质，主要包含醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、苯酚等。其中，醇类和醛类是主要的挥发性风味化合物[4]。当前，国内外对鱼露的研究主要集中在鱼露的理化性质和工艺方面，而鱼露风味物质生成机理及变化规律的相关研究较少。随着人们对食品风味关注度的提高，鱼露的特征风味形成机理及调控速酿鱼露风味的研究已逐渐成为热点话题。本文综述了鱼露产生风味物质的影响因素、鱼露发酵过程中风味化合物的变化规律，以及近年来的速酿鱼露风味改良技术，对鱼露风味品质的提升意义重大。

1 鱼露的风味品质变化的影响因素

鱼露风味的形成是一个动态复杂的生化过程，原料种类、鱼露产地及发酵过程中的微生物代谢活动都会影响鱼露风味品质的形成。因此，阐明鱼露风味形成过程的影响因素将有助于进一步针对性地改善鱼露发酵生产中的品质。

1.1 鱼露的原料及产地对风味的影响

海鱼或淡水鱼均可作为鱼露的制作原料，不同原料制得的鱼露，其挥发性化合物的数量和种类存在差别。营养物质的含量对鱼露产品的感官和风味品质产生较大影响，蛋白质含量和氨基酸含量高的原料可以更好地形成鱼露的特征风味。江津津等[5]通过研究蓝圆鯵鱼、绿鳍马面鲀鱼、鳀鱼鱼露中的挥发性风味物质，发现蓝圆鯵鱼鱼露中氨基酸总量和含硫氨基酸含量最高，同时，特征挥发性风味物质的种类和数量也最丰富，鳀鱼虽多用作生产鱼露产品，但其特征挥发性风味物质的种类和数量反而最少，鳀鱼幼鱼由于蛋白质含量低，其特征挥发性风味物质的种类和数量少于成年鳀鱼。陈丽丽等[4]对6种不同原料制备的鱼露中的风味化合物进行了测定，结果表明，鳗鱼鱼露检测到的风味化合物的浓度和种类数量最多；草鱼鱼露和凤尾鱼鱼露中苦味氨基酸含量高，口感上苦味成分相对较多；鲜鱼鱼露中谷氨酸含量最高，鲜味高于其他几种鱼露；原料为鳗鱼、银鱼和鳀鱼的三类鱼露中甜味氨基酸的含量高，深受大家喜爱。

不同产地的鱼露其原料、工艺、环境温湿度存在差异，使得鱼露的风味不尽相同。付奥等[6]发现不同产地的鱼露有相似的挥发性风味成分，但各成分的含量存在较大差异。其中广东鱼露样品中酯类和芳香类挥发性物质的相对含量高，泰国鱼露样品中酮类的相对含量高，越南鱼露样品中酸类和杂环类的相对含量最高。共有挥发性组分在鱼露中的差别较大，因此鱼露呈现出的特征风味也不同，从而可以更好地区别各种鱼露产品。由于共有挥发性组分在鱼露样品中的差异性较大，鱼露呈现出的特征风味各异，能较好地区分不同鱼露产地。江津津等[1]利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)技术，对不同产地的5种传统鱼露的挥发性风味物质及特性进行对比分析，发现含氮化合物和酯类在越南鱼露中占比较大，含硫化合物在汕头鱼露中含量最高，醇类在福建鱼露中含量显著，在越南鱼露中含量最低，芳香类物质含量较多的是泰国鱼露。

1.2 鱼露发酵过程中微生物的动态变化

微生物代谢在很大程度上决定了发酵过程中风味物质成分的类型和含量，进而提供了传统鱼露的风味特征。变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)在鱼露的整个发酵过程中发挥着至关重要的作用[7]。发酵初期，变形菌门中的希瓦氏菌为主要优势菌群，也是鱼体内主要的腐败菌和还原酶产生菌。随着发酵的进行，由于鱼露原料、盐含量以及发酵环境等因素的影响，微生物菌群出现结构的变化和演替。厚壁菌门的相对丰度快速增加，最终趋于稳定，在发酵后期，厚壁菌门逐渐取代变形菌门成为微生物区系的优势菌门[8]，其中微生物种类和数量也会发生不断的变化。后期厌氧环境下，厚壁菌门中的厌氧菌、乳酸菌和四联球菌等会逐步成为主要微生物群落，其中多个四联球菌能耐受高盐量，具有丰富的蛋白酶活性，常被用于提高发酵食品和调味品中的氨基酸含量[9]。研究发现，盐厌氧菌属(Haloanaerobium)、盐单胞菌属(Halomonas)、四联球菌属(Tetragenococcus)、盐球菌属(Halococcus)和破碎假丝酵母(Candidatusfrackibacter)这5个微生物属构成了风味形成的核心微生物区系。其中盐厌氧菌属的相对丰度最高，在发酵过程中呈现出先上升后下降的趋势[10]。

鱼露发酵过程的微生物中检测到霉菌、酵母及高达数百种细菌，它们在发酵过程中利用鱼体内的营养成分产生产品所需的风味物质。黄紫燕等[11]通过研究鱼露发酵不同阶段微生物的变化规律发现，霉菌在发酵初期生长为优势菌，并分泌蛋白酶，使蛋白质水解成为小分子物质，为其他微生物的生长创造了适宜条件。随着鱼体内盐含量的增加，霉菌生长受到抑制，数量逐渐减少。随后，鱼露中的耐盐性乳酸菌和酵母菌之间相互竞争进行酒精发酵生成乙醇，乙醇缓慢转化为鱼露中其他的挥发性风味物质。在发酵后期，物种丰度很小的那部分微生物的占比也在逐渐上升，这部分群落对风味形成的影响及风味形成的机理有待进一步研究。

1.3 鱼露发酵过程中酶的动态变化

鱼露中的总酶活性会受到发酵时间的影响，一般情况下，其活性在发酵过程中表现为先升高后降低。Bu等[12]研究鳀鱼鱼露发酵过程中蛋白酶的活性变化时发现，在发酵初期，整体酶活性较低，这可能是由于发酵初期鱼肉不完全消化，或者盐度过高，抑制了肽酶活性，延缓了蛋白质水解。到了6个月左右，胰蛋白酶和胃蛋白酶的活性最高，组织蛋白酶的活性在发酵9个月时最高。当发酵时间超过12个月时，酶的活性逐渐下降，发酵后期酶活性的丧失可能是酶的变性和氨基酸、短链肽等最终产物的抑制导致。当含盐量过高时，蛋白酶活性受到抑制，蛋白质降解成氨基酸和肽的过程变得缓慢，此时延长发酵时间，可获得优良的风味。

鱼露风味品质受内源蛋白酶和发酵过程中微生物产生的酶的双重影响。内源蛋白酶是鱼露发酵初期的主要贡献者，多存在于鱼类内脏中，在调控鱼露感官和风味品质等方面发挥着重要作用。微生物在发酵过程中产生的酶类在发酵后期发挥作用，对鱼露挥发性风味物质的发展具有突出贡献。一般情况下，微生物来源的蛋白水解酶主要来自嗜中温和嗜盐微生物，它们不仅缩短了鱼露生产中的发酵周期，而且有助于减少生物胺的形成[13-14]。

2 鱼露发酵过程中的风味变化规律

鱼露发酵过程中风味化合物的种类和含量大体呈现上升趋势，在发酵前期，酮类、酸类和酯类化合物所占的比重持续上升，在发酵后期，酯类的占比有一定下降[15]。发酵为风味物质的形成提供了前体物质，如氨基酸、呈味核苷酸、有机酸等，这些物质通过一系列转化来获得各种不同的风味物质[16]。

鱼露的氨基酸含量主要和微生物菌群结构改变有关。在发酵前期，优势菌种通过相互竞争，产生大量蛋白酶，从而充分水解鱼体内的蛋白质，游离氨基酸浓度逐渐增加，后期则趋于稳定[17-18]。微生物主要通过两种不同途径代谢氨基酸，见图 1。

图1 氨基酸分解代谢形成风味Fig.1 Amino acid catabolism to form flavor

第一条途径是氨基酸侧链通过氨基酸裂解酶的催化进行消除反应，释放苯酚、吲哚等物质。第二条途径是氨基转移酶将氨基酸转化为特定的α-酮酸，α-酮酸进一步转化为醛、酮、酯等，这些反应主要发生在芳香族氨基酸、支链氨基酸和蛋氨酸中[19]。不同氨基酸在鱼露发酵过程中表现出不同的变化规律，但大部分呈增长趋势，氨基酸含量也存在较大差异，其中主要游离氨基酸为谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、缬氨酸，其含量依次为鲜味类>甜味类>芳香族类。谷氨酸在鱼露中的含量较高，可作为鱼露的一种特征氨基酸，与鱼露鲜味密切相关[20]。苯丙氨酸、组氨酸、酪氨酸、缬氨酸可以影响鱼露的酸味，这些氨基酸在发酵过程中含量略有降低。在传统发酵鱼露中，发酵程度较高，鲜味逐渐增强，而涩味逐渐减弱，并且随着蛋白质的逐渐水解，鱼露的甜味也逐渐改善[21]。

呈味核苷酸含量变化是一个复杂的动态过程，鱼露中核苷酸的含量与自身降解作用以及微生物的次级代谢活动密切相关[22]。一般鱼类的核苷酸代谢途径为ATP(三磷酸腺苷)→ADP(二磷酸腺苷)→AMP(一磷酸腺苷)→IMP(肌苷酸)→HxR(次黄嘌呤核苷)→Hx(次黄嘌呤)[23]。核苷酸关联化合物中的GMP(鸟苷酸)和IMP对鱼露的鲜味起重要影响，配合游离氨基酸可达到协同增鲜的作用[24]。边昊等[25]研究了速酿鱼露发酵过程中呈味核苷酸含量的变化规律，发现HxR和ATP的含量随发酵时间的延长而减少。Hx含量随发酵时间的延长呈正增长，于第8周达到顶峰。AMP可抑制苦味，使产品达到理想的鲜味和咸味，在发酵过程中含量大幅度增加。

鱼肉中的有机酸对风味也十分重要，可以赋予水产调味品鲜味和酸味等。例如，乳酸是鱼肉中独特的有机酸，可以赋予其酸味，而丁二酸具有强烈的鲜味。Zhu等[26]对凤尾鱼鱼露的有机酸进行监测，检测到整个发酵过程中的有机酸含量总体呈先升后降的趋势。其中乳酸和琥珀酸含量最高，苹果酸含量较低，发酵12个月后才检测出柠檬酸。边昊等[25]在探究用罗非鱼加工副产物进行速酿鱼露的有机酸变化时，发现在未发酵时，鱼露中有机酸含量最高的是乙酸，最低的是苹果酸。而有机酸总量经过发酵增长了大约2倍，苹果酸、乳酸、柠檬酸、乙酸和琥珀酸的浓度随着发酵时间的延长均呈现上升趋势，并与发酵时间呈正相关关系。其中以乙酸的上升速率最大，乳酸则先慢后快，苹果酸和柠檬酸的浓度上升幅度相对较小。

鱼露中的挥发性风味化合物包括含氮化合物、挥发性酸、挥发性硫化物等，主要来源于美拉德反应，它们分别贡献了不同的增味。在含氮化合物中，三甲胺(TMA)占主要比例，可能会给鱼露产品带来鱼腥味[27]。三甲胺来源于非细菌，通常存在于抗生素的生鱼中，其既可以作为风味来源，又可以通过其浓度测定鱼肉的新鲜度[28]。有些鱼露中也会检测出2，6-二甲基吡嗪，一般是由发酵后期的美拉德反应产生，最终留在产品中[29]。挥发性酸占鱼露中挥发性成分含量的比例最高，以乙酸为主，其次是三甲基丁酸和二甲基丙酸等，但是由于其阈值高，对鱼露总体风味特征的贡献较少[30]。在鱼露中检测出的两种含硫化合物为3-甲硫基丙醛和二甲基二硫，3-甲硫基丙醛可能从蛋氨酸等氨基酸中发展而来，二甲基二硫一般是生鱼片中含有或鱼肉发酵而产生，这两种化合物具有较低阈值，可被认为是鱼露中重要的风味组成成分[28]。鱼露中主要挥发性成分对风味的作用见表1。

表1 鱼露中主要挥发性风味成分的作用Table 1 The effect of major volatile flavor components in fish sauce

3 鱼露发酵风味改良技术

鱼露的生产发酵工艺一般分为传统发酵法和快速发酵法。传统发酵鱼露的生产中，发酵过程运行缓慢，产酶微生物需要较长时间的环境适应期，以适应高盐条件，产品质量参差不齐，往往达不到预期的效果。快速发酵法可以缩短发酵周期，但相对风味有所下降[31]。因此，探索风味的改良技术、摒弃不良风味并且增香是目前鱼露工业生产改进的重点。

寻找合适的菌株作为鱼露发酵过程中的发酵剂是目前研究的一大热点。为去除鱼露的腥臭等异味，多位学者优选发酵剂，在缩短发酵周期的同时，改善了鱼露的风味品质。Wakinaka等[32]分离出含有天冬氨酸脱羧酶的嗜盐乳酸菌，将该菌株作为鱼露发酵剂用于鱼露泥，可将呈酸味的天冬氨酸转化为甜味的丙氨酸，同时可以减少生物胺在鱼露制品中的积累，使鱼露的味道变得更易接受。Gao等[33]用葡萄酒和乳制品中的酵母作为发酵剂制作罗非鱼鱼露时，发现非酱油型酵母发酵风味进行复合改性，可以有效消除鱼腥味、腐臭味等，同时可丰富鱼露的果香，增加鱼露的可接受性。脱腥产香技术是近年来研发较广泛的技术，从物理法逐渐向生物法及复合法发展。吴哲铭[34]通过实验筛选出特征的降胺产香菌株TetragenococcushalophilusMJ4，在添加适量的自诱导物AI-2信号分子后，具有显著增强该菌株生成壬醛、苯乙醇、甲基丁酸、糠醛等挥发性风味物质的能力。葡萄球菌也具有很好的发酵鱼露的功效，后续的研发可以对此类型菌种做进一步研究。在加工过程中添加酶也可以增强鱼露的风味，提高产品质量。黑豆曲中的活性蛋白水解酶可以作为鱼露发酵的促进剂Chuenjit等[35]在鱼露中添加40%的黑曲酶制剂，在12周的发酵过程中，蛋白酶活性从1.46～2.19个单位/mL上升到6.73～8.10个单位/mL，总可溶性氮在12周后从0.38%～0.58%增加到1.24%～1.30%，同时鱼露中的组胺含量降低，安全性提高。

在低盐的环境下结合其他手段发酵鱼露，可提高氨基酸态氮含量并有效改善风味。Gao等[36]寻找到一个耐冷蛋白酶P.maritimusXJ2细菌，其在低温发酵条件下具有较高的酶活性和高效的发酵能力，可使鱼露氨基酸态氮的质量浓度提高，并且含有醇类、酮类、酸类等主要的挥发性风味物质，在本质上影响了鱼露特有风味的发展，能有效提高低盐发酵鱼露的品质。纳滤可降低鱼露的盐含量，进行超滤后，鱼露的鲜味略有变化，苦味和涩味明显降低，同时盐含量也会下降[37]。Lai等[38]也利用膜分离浓缩技术制备纳滤膜，其表现出较高的渗透通量和对总氮和氨基氮的截留率，且具有较低的NaCl截留率，适用于发酵鱼露过程中提高鱼露中氮含量以达到品质的提升。电渗析法也已成功运用于鱼露的降盐。研究表明，除盐的水平越高，鱼露中的三甲胺、2，6-二甲基吡嗪、酚类和除己酸外的所有羧酸含量均显著降低，而苯甲醛含量显著增加，且所有氨基酸的含量也随除盐水平的增加而降低[39]。孙金玲等[40]利用电渗析技术使鱼露的盐含量保持在20%左右，再进行鱼露的低盐发酵，此时氨基酸态氮损失率最低，同时鱼露体积的变化不明显，可以为低盐发酵鱼露的工艺改良提供新思路。

4 总结与展望

本文阐明了鱼露发酵过程中特征风味物质的影响因素和生成机理，以及近年来的鱼露风味改良技术，为后续研发鱼露的调控风味技术提供了参考。鱼露的风味形成是通过微生物发酵和酶的分解，使鱼体内的蛋白质等营养物质向肽和氨基酸等小分子呈味化合物转化，这些呈味物质为鱼露中特征风味品质的形成奠定了基础。氨基酸、有机酸、核苷酸以及一些包括含氮化合物、挥发性酸等在内的挥发性呈味化合物相互作用形成了鱼露的咸味、鲜味和酸味等风味。各种新型的耐盐细菌发酵剂被用于改善鱼露的风味，加速发酵过程，提高氨基酸含量，增强感官特性，为促进工业化生产提供了新的方向，对促进发酵鱼露的消费和经济效益具有重要意义。

鱼露的发展还有很大的提升空间，改善鱼露的风味品质和理化特性，提高发酵鱼露产品的安全性和营养价值，是未来重要的研究方向。在保证鱼露产量和安全性的前提下，今后的研究应更加重视鱼露发酵过程中微生物的代谢机理和作用，针对性地调控鱼露的风味与营养成分，同时要关注鱼露对人体肠道菌群的调节。