本课题《基于微生物调控的罗非鱼发酵鱼糜品质及风味提高机制研究》（2021A1515010872）来源于广东省基础与应用基础研究基金委员会关于下达2021年度省科技创新战略专项资金(省基础与应用基础研究基金自然科学基金)项目计划的通知（粤基金字〔2021〕4号），总经费10万元。

②研究目的与意义

罗非鱼是我国南方最主要的淡水养殖品种之一，目前，罗非鱼多以初级加工为主，产品形式较为单一且附加值低。而运用生物发酵技术可以有效解决淡水鱼凝胶劣化，提高鱼糜口感和风味，对淡水鱼的高值化利用具有重要意义。

③主要论点与论据

本项目以罗非鱼鱼糜为研究对象，系统研究了自然发酵过程中罗非鱼鱼糜的质构、凝胶特性、白度、pH、游离氨基酸含量、生物胺含量、挥发性风味物质含量、微生物多样性等变化规律，解析微生物群落结构对自然发酵罗非鱼鱼糜品质及风味的影响机制。结果表明，主要物理指标（凝胶强度、白度、硬度）、风味游离氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸）和特征性挥发性风味物质（己醛、庚醛、辛醛、苯甲醛、（E）-2-辛烯醛、4-乙基苯甲醛、（E）-2-庚烯醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃和2-乙基呋喃）在自然发酵后显著增强，而pH、粘性、弹性、咀嚼性和内聚性在发酵初期（0-18 h）显著下降。发酵后期（18-30 h）样品的微生物菌群差异较小，而与未发酵鱼糜中微生物菌群的差异较大。Lactococcus、Pediococcus、Enterococcus和Lactobacillus等微生物菌属均可适应罗非鱼鱼糜的发酵环境，其含量随着发酵时间的增加呈显著增长。基于相关性分析结果，构建了关键微生物的代谢网络模型，结果表明乳酸菌在自然发酵罗非鱼鱼糜物理化学特性和挥发性风味化合物的形成中起着重要作用。利用MRS培养基从自然发酵的罗非鱼鱼糜中定向筛选影响罗非鱼发酵鱼糜品质和风味形成的功能性乳酸菌种类，鉴定出5株不产生生物胺的Pediococcus pentosaceus菌株，选择P. pentosaceus 30-7和P. pentosaceus 30-15选为罗非鱼鱼糜的发酵剂进行进行后续研究。P. pentosaceus 30-7加入能明显提高发酵鱼糜的凝胶强度、硬度、弹性和内聚性，尤其在发酵30 h，罗非鱼鱼糜凝胶强度可达到758.31 g•cm。P. pentosaceus 30-15则显著提高了鲜味（谷氨酸和天冬氨酸）和甜味（甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、苏氨酸和赖氨酸）游离氨基酸的含量。同时，两种菌株均对发酵罗非鱼香肠中生物胺的形成起到了显著的抑制作用，其中，P. pentosaceus 30-15比P. pentosaceus 30-7具有更多的生物胺抑制能力。对于挥发性风味物质而言，添加P. pentosaceus菌株有助于提高鱼糜发酵速率。Pediococcus和Lactococcus是对挥发性风味最具促进作用的两个菌属，尤其是在P. pentosaceus 30-15发酵组，与大部分特征风味都具显著的相关性（r>0.9）。PCA主成分分析表示，Pediococcus与有机酸、含氮化合物、芳香族化合物、酯类、醇类等挥发性风味物质更为相关。

④创见与创新

本研究首次以罗非鱼发酵鱼糜为研究对象，研究其自然发酵过程品质、风味及微生物的变化规律，揭示罗非鱼自然发酵鱼糜品质及风味形成机制。利用微生物-品质/风味网路模型预测与罗非鱼自然发酵鱼糜品质和风味形成相关的功能微生物种类，定向分离筛选适用于罗非鱼发酵鱼糜且具有良好环境适应性、产酸特性和生物胺降解特性的菌株。建立了基于微生物定向控制的罗非鱼鱼糜绿色发酵新技术，阐述了微生物代谢调控对罗非鱼发酵鱼糜品质及风味提高机制。

⑤社会经济效益

本项目定向筛选了适于罗非鱼鱼糜发酵的发酵剂菌株，建立了基于微生物定向控制的罗非鱼鱼糜生物发酵新技术，为靶向改善发酵鱼糜的品质和风味、提高鱼糜的食用安全性提供重要的理论依据和技术支撑。本研究成果有望开发高品质罗非鱼鱼糜制品，具有显著的经济效益。

⑥主要成果

本项目主要为应用基础研究，共发表高水平论文4篇，其中SCI 1区论文3篇，EI论文1篇；授权国家发明专利1件，开发了罗非鱼鱼糜专用发酵剂2种，培养硕士研究生1名，整体水平处于国际先进水平。目前处于技术储备状态，并在相关企业进行试生产阶段，还未进行大规模产业化应用。