低盐虾酱发酵过程中理化性质及微生物多样性的变化

摘要：虾酱是我国一种传统的发酵食品，富含蛋白质、氨基酸、铁、钙、硒等多种营养成分，深受各国消费者的喜爱。传统虾酱中的盐含量为20%～35%，虾酱在制作过程中使用了大量的盐，而高盐摄入与高血压、心血管疾病等具有明显关系，低盐虾酱可以防止人们摄入过多盐分，有助于保护心血管健康，特别是那些需要限制盐摄入量的人群。由于虾酱的生产工艺存在差异，传统的虾酱品质也参差不齐。该研究基于此，对低盐虾酱发酵过程中理化性质的变化进行研究，同时对虾酱发酵过程中的微生物多样性变化进行研究，旨在为低盐虾酱产品的开发奠定基础。

关键词：低盐；虾酱；理化性质；微生物多样性

中图分类号：TS254.55""""" 文献标志码：A"""" 文章编号：1000-9973（2024）11-0075-04

Changes of Physicochemical Properties and Microbial Diversity

During Fermentation of Low-Salt Shrimp Paste

PENG Pan-pan1， ZHAO Cheng2， ZHAO Jing-xiang1

（1.Xinxiang Vocational and Technical College， Xinxiang 453006， China; 2.College of Biomedical

Engineering， Taiyuan University of Technology， Taiyuan 030002， China）

Abstract： Shrimp paste is a traditional fermented food in China. It is rich in protein， amino acid， iron， calcium， selenium and other nutrients， and is deeply loved by consumers all over the world. The salt content in traditional shrimp paste is 20%～35%. A large amount of salt is used in the production process of shrimp paste， and high salt intake is significantly related to high blood pressure， cardiovascular disease and so on. Low-salt shrimp paste can prevent people from consuming too much salt and help protect cardiovascular health， especially for those who need to limit salt intake. Due to the differences in the production process of shrimp paste， the quality of traditional shrimp paste is also uneven. In this study， based on this， the changes of physicochemical properties and microbial diversity of low-salt shrimp paste during fermentation are studied， so as to lay a foundation for the development of low-salt shrimp paste products.

Key words： low salt; shrimp paste; physicochemical properties; microbial diversity

收稿日期：2024-05-06

基金项目：2023年新乡职业技术学院校级资助项目（ZJZB-XX-20230608）

作者简介：彭盼盼（1988—），女，实验师，博士，研究方向：农业微生物。

低盐虾酱是一种相对于传统虾酱而言盐含量较低的调味品[1]。传统虾酱的制作过程中会加入大量盐，以促进发酵和保存，但高盐摄入可能对健康产生负面影响，特别是对于患有高血压等疾病的人群[2-3]。为了减少盐分的摄入，一些厂家开始生产低盐虾酱。低盐虾酱通常采用较少的盐来制作，以便在一定程度上保留传统虾酱的风味和口感，同时降低盐分对健康的影响[4-5]。而制作低盐虾酱的方法可能会进行一定的调整，以确保虾酱在盐含量较低的同时发酵和风味仍然符合预期[6]。

虾酱是一种在东南亚地区广泛使用的调味品，尤其在马来西亚、印度尼西亚、泰国、菲律宾等国家非常流行[7-8]。它通常由发酵虾膏制成，是一种具有强烈风味的调味品，在当地的许多菜肴中被用来增添食品风味。虾酱的营养成分会因品牌、制作方法以及产地不同而有所不同。但一般而言，虾酱的主要成分是虾类、盐分以及其他辅助的发酵成分[9-10]，由于虾酱在制作过程中需要较长时间的发酵，其中可能包含一些微生物、酶、氨基酸等[11]。

低盐虾酱的研究可能有助于优化虾酱的营养成分，例如减少盐分的同时保留蛋白质、微生物和氨基酸等营养成分，从而提供更加平衡的营养[12]。研究低盐虾酱需要探索调味品的制作技术和方法，以确保在降低盐分的同时保持虾酱的风味、质地和稳定性[13]，对于食品科学领域的技术创新和改进具有挑战性和意义。随着人们对健康饮食关注的增加，消费者对低盐食品的需求也在上升[14]。研究低盐虾酱可以满足消费者对更健康、低盐的食品的需求，促进市场的多样化。虾酱是一种与许多东南亚国家的传统文化紧密相关的食品。通过研究低盐虾酱，可以在保留传统风味的同时，适应现代人们对健康的关注，从而促进其可持续发展。

总之，研究低盐虾酱不仅可以满足人们对健康和营养的需求，而且有助于推动食品科学和食品产业的创新，促进食品的可持续发展，同时提供更多健康食品的选择。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

虾酱：购于当地市场；试验试剂：乙酸、乙酸钠、氧化镁、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、无水乙酸钠、乙酰、丙酮和甲醇。

1.2 试验仪器

恒温培养箱、超净工作台、酸度计、高速匀浆机、冷冻离心机、荧光计、分析仪、色谱柱、高效液相色谱仪、粉碎机、水分测定仪和精密色差仪。

1.3 试验方法

1.3.1 理化指标的测定

参照SC/T 3011—2001《水产品中盐分的测定》对虾酱中的盐分进行测定；参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》对虾酱中的丙二醛含量进行测定；使用水分测定仪对食品中的水分含量进行测定。

1.3.2 高通量测序

DNA提取参考之前一些关于DNA提取和分析的方法[15]，使用引物338F和806R对16S rRNA进行PCR扩增，扩增后将PCR产物送至生工生物工程（上海）股份有限公司进行扩增服务。

2 结果和讨论

2.1 发酵过程中低盐虾酱理化性质的变化

2.1.1 低盐虾酱发酵过程中pH值的变化

在发酵初期，虾酱的pH值通常较高，接近中性或略偏碱性，这是因为虾酱中存在一些碱性物质，如氨基酸和碱性肽类，会导致初始pH值较高[16]，见图1。

由图1可知，当发酵时间为7～34 h时，在盐腌和微生物的作用下，虾酱中的微生物开始繁殖并进行发酵作用，此阶段微生物会代谢虾酱中的有机物质，产生有机酸，如乳酸、乙酸等，这些有机酸会导致虾酱的pH值迅速下降，逐渐趋于酸性。当发酵时间大于34 h时，虾酱的微生物群落逐渐趋于稳定，有机酸的产生与消耗达到平衡，pH值趋于稳定，在较稳定的范围内波动。此阶段pH值通常保持在酸性范围内，但不会继续大幅下降。

2.1.2 低盐虾酱发酵过程中MDA值的变化

丙二醛（malondialdehyde，MDA）是一种产生于氧化应激过程中的生物标志物，通常用来评估食品的氧化状态。在低盐虾酱的发酵过程中，MDA值的变化可以提供有关氧化反应程度的信息[17]。

由图2可知，当发酵时间为0～64 h时，虾酱中可能存在一些氧化反应，特别是在虾体的组织结构被破坏时，可能会释放出一些脂质物质，使得MDA值轻微升高，随着微生物的活动和代谢，虾酱中的氧化反应加剧，使得MDA值逐渐升高，因为发酵过程中的氧化应激可能会使脂质分解产生更多的MDA。当发酵时间超过64 h时，低盐虾酱中的MDA值开始缓慢降低。

2.1.3 低盐虾酱发酵过程中TVB-N值的变化

总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）是一种用于评估食品新鲜度和腐败程度的指标，通常与食品中的氨基化合物相关。低盐虾酱发酵过程中TVB-N值的变化见图3。

由图3可知，在虾酱的初始发酵阶段，TVB-N值较低，可能是因为食材尚未经过明显的分解和发酵。随着发酵的进行，虾酱中的蛋白质开始分解，并且氨基化合物可能会释放出来，使得低盐虾酱中的TVB-N值逐渐升高。

2.1.4 发酵过程中低盐虾酱盐含量的变化

低盐虾酱的发酵过程中，盐含量的变化可能会受到多种因素的影响，包括发酵条件、微生物活动、盐的扩散和分布等[18]。

在虾酱发酵初期，虾酱中的盐含量保持相对稳定，因为刚开始时虾酱的成分还没有明显的改变。盐可能会在虾酱中均匀分布。

由图4可知，随着发酵的进行，低盐虾酱中的盐含量先减少后增加再减少；微生物可能会引发虾酱中的一系列化学反应，包括蛋白质的分解、氨基酸的释放等，这些反应可能会影响盐的扩散和分布，导致虾酱内部的盐浓度发生变化。在发酵过程中，微生物代谢和酶的作用可能会分解虾酱中的部分盐分，特别是一些溶解在虾酱液体中的盐分，可能会被微生物利用或代谢掉。低盐虾酱的发酵过程中盐含量的变化是一个复杂的过程，受到多种因素的综合影响。为了确保食品的质量和安全，制作低盐虾酱时需要仔细控制发酵条件、卫生状况以及食材的质量。

2.1.5 发酵过程中低盐虾酱NAA的变化

NAA（N-乙酰-L-天冬氨酸）是一种氨基酸，是蛋白质的组成成分之一。在低盐虾酱的发酵过程，NAA的变化可能会受到蛋白质分解、微生物活动和代谢的影响。

由图5可知，在发酵初始阶段，NAA存在于虾酱的蛋白质中，随着发酵时间的增加，NAA逐渐被释放出来，使得低盐虾酱中的NAA含量逐渐增加；随着微生物活动的进行和代谢时间的持续增加，虾酱中的蛋白质开始分解成氨基酸。在此过程中，一些NAA可能会被分解成其他氨基酸，从而导致NAA含量下降。

NAA的变化不仅受到发酵过程的影响，而且受到其他因素的影响，如初始成分、微生物群落的种类、活动和发酵条件等。NAA的变化与虾酱的品质存在一定关联，与食品的整体特性密切相关。

2.1.6 发酵过程中低盐虾酱水分含量的变化

在低盐虾酱的发酵过程中，水分含量的变化受到多种因素的影响，包括微生物代谢、水分蒸发和底部汁液的排出等。

由图6可知，在虾酱的初始发酵阶段，水分含量相对稳定，这是因为食材尚未经过明显的分解和发酵。虾体的组织结构仍然保持较高的水分含量，随着发酵的进行，微生物的活动导致虾酱中的一些水分被蒸发出来。微生物的代谢和发酵过程可能会产生热量，进而促使部分水分蒸发。此外，虾酱中可能会释放出一些液体，如底部的汁液，进一步影响水分含量。

虽然水分含量的变化可能是食品发酵过程中的常见现象，但在制作低盐虾酱时需要特别关注水分的控制，以确保食品的质量和安全，过多的水分蒸发可能导致虾酱干燥，而过少的水分蒸发又会影响发酵过程和口感。

2.2 低盐虾酱发酵过程中细菌多样性的变化

低盐虾酱发酵过程中细菌多样性会受到多种因素的影响，包括原材料、发酵条件、环境等。发酵过程中的微生物群落通常会发生变化，从而影响细菌多样性。在虾酱的初始发酵阶段，微生物群落可能相对较少，主要以少数的菌种为主导，这些菌种可能是从原材料、制作环境等来源引入的。

由表1可知，随着发酵的进行，微生物群落逐渐变得更加多样化，这是由于虾酱中的营养物质会为各种微生物提供生长机会，从而促进多样性的增加；不同种类的细菌可能开始繁殖，进一步影响细菌的多样性。

当发酵时间大于100 d时，微生物群落的多样性达到了一个相对平衡的状态，在稳定阶段，一些细菌占据了主导地位，而其他细菌逐渐减少。低盐虾酱发酵过程中的微生物群落变化是一个复杂的过程，会受到多种因素的影响。微生物的存在和活动可能会对低盐虾酱的风味、质地和品质产生影响。

由图7可知，低盐虾酱中的细菌菌落主要是由Tetragenococcus、Christensenellaceae、Streptococcus和Lactobacillus 4个属的物种组成；发酵初期，低盐虾酱中主要的细菌为Tetragenococcus，随着发酵时间的增加，Tetragenococcus、Christensenellaceae和Streptococcus含量逐渐减少。

3 小结

传统虾酱制作过程中通常需要添加大量盐，以促进发酵和保存，这导致传统虾酱的盐含量相对较高，可能对健康造成不利影响，特别是对于患高血压和心血管疾病等人群。虾酱的发酵过程涉及微生物的生长，如果不适当控制，可能引发微生物污染的风险，影响食品安全。传统虾酱制作需要较长的发酵过程，可能耗时较长，不适合大规模生产。因此，研究改进虾酱制作工艺，降低盐分，优化食品安全，可能有助于解决这些问题，从而使虾酱更符合现代消费者的需求和健康标准。

在研究低盐虾酱的过程中，需要确保食品安全。虾酱的发酵过程可能涉及微生物的生长，因此需要关注微生物的种类和数量，以确保产品的微生物安全性。研究低盐虾酱可能需要探索新的制作技术和方法，以在降低盐分的同时保持虾酱的风味和品质，这可能包括新的发酵方法、替代性的调味品、酶的应用等。在研究低盐虾酱的同时，对于其营养价值的评估也是重要的。需要了解虾酱中营养成分的含量，以及在降低盐分的情况下是否会影响其他营养成分的含量和可利用性。

研究低盐虾酱不仅涉及食品科学和营养领域，而且与公共健康、可持续发展和消费者需求等多个方面密切相关。该研究有助于创新食品产业，满足人们对健康食品的需求，并在保留传统食品文化的同时适应现代社会的需求。

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