低鹽蝦醬發(fā)酵過程中理化性質(zhì)及微生物多樣性的變化

摘要：蝦醬是我國一種傳統(tǒng)的發(fā)酵食品，富含蛋白質(zhì)、氨基酸、鐵、鈣、硒等多種營養(yǎng)成分，深受各國消費者的喜愛。傳統(tǒng)蝦醬中的鹽含量為20%～35%，蝦醬在制作過程中使用了大量的鹽，而高鹽攝入與高血壓、心血管疾病等具有明顯關(guān)系，低鹽蝦醬可以防止人們攝入過多鹽分，有助于保護(hù)心血管健康，特別是那些需要限制鹽攝入量的人群。由于蝦醬的生產(chǎn)工藝存在差異，傳統(tǒng)的蝦醬品質(zhì)也參差不齊。該研究基于此，對低鹽蝦醬發(fā)酵過程中理化性質(zhì)的變化進(jìn)行研究，同時對蝦醬發(fā)酵過程中的微生物多樣性變化進(jìn)行研究，旨在為低鹽蝦醬產(chǎn)品的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：低鹽；蝦醬；理化性質(zhì)；微生物多樣性

中圖分類號：TS254.55""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號：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

基金項目：2023年新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級資助項目（ZJZB-XX-20230608）

作者簡介：彭盼盼（1988—），女，實驗師，博士，研究方向：農(nóng)業(yè)微生物。

低鹽蝦醬是一種相對于傳統(tǒng)蝦醬而言鹽含量較低的調(diào)味品[1]。傳統(tǒng)蝦醬的制作過程中會加入大量鹽，以促進(jìn)發(fā)酵和保存，但高鹽攝入可能對健康產(chǎn)生負(fù)面影響，特別是對于患有高血壓等疾病的人群[2-3]。為了減少鹽分的攝入，一些廠家開始生產(chǎn)低鹽蝦醬。低鹽蝦醬通常采用較少的鹽來制作，以便在一定程度上保留傳統(tǒng)蝦醬的風(fēng)味和口感，同時降低鹽分對健康的影響[4-5]。而制作低鹽蝦醬的方法可能會進(jìn)行一定的調(diào)整，以確保蝦醬在鹽含量較低的同時發(fā)酵和風(fēng)味仍然符合預(yù)期[6]。

蝦醬是一種在東南亞地區(qū)廣泛使用的調(diào)味品，尤其在馬來西亞、印度尼西亞、泰國、菲律賓等國家非常流行[7-8]。它通常由發(fā)酵蝦膏制成，是一種具有強烈風(fēng)味的調(diào)味品，在當(dāng)?shù)氐脑S多菜肴中被用來增添食品風(fēng)味。蝦醬的營養(yǎng)成分會因品牌、制作方法以及產(chǎn)地不同而有所不同。但一般而言，蝦醬的主要成分是蝦類、鹽分以及其他輔助的發(fā)酵成分[9-10]，由于蝦醬在制作過程中需要較長時間的發(fā)酵，其中可能包含一些微生物、酶、氨基酸等[11]。

低鹽蝦醬的研究可能有助于優(yōu)化蝦醬的營養(yǎng)成分，例如減少鹽分的同時保留蛋白質(zhì)、微生物和氨基酸等營養(yǎng)成分，從而提供更加平衡的營養(yǎng)[12]。研究低鹽蝦醬需要探索調(diào)味品的制作技術(shù)和方法，以確保在降低鹽分的同時保持蝦醬的風(fēng)味、質(zhì)地和穩(wěn)定性[13]，對于食品科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)具有挑戰(zhàn)性和意義。隨著人們對健康飲食關(guān)注的增加，消費者對低鹽食品的需求也在上升[14]。研究低鹽蝦醬可以滿足消費者對更健康、低鹽的食品的需求，促進(jìn)市場的多樣化。蝦醬是一種與許多東南亞國家的傳統(tǒng)文化緊密相關(guān)的食品。通過研究低鹽蝦醬，可以在保留傳統(tǒng)風(fēng)味的同時，適應(yīng)現(xiàn)代人們對健康的關(guān)注，從而促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。

總之，研究低鹽蝦醬不僅可以滿足人們對健康和營養(yǎng)的需求，而且有助于推動食品科學(xué)和食品產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，促進(jìn)食品的可持續(xù)發(fā)展，同時提供更多健康食品的選擇。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

蝦醬：購于當(dāng)?shù)厥袌?；試驗試劑：乙酸、乙酸鈉、氧化鎂、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、無水乙酸鈉、乙酰、丙酮和甲醇。

1.2 試驗儀器

恒溫培養(yǎng)箱、超凈工作臺、酸度計、高速勻漿機(jī)、冷凍離心機(jī)、熒光計、分析儀、色譜柱、高效液相色譜儀、粉碎機(jī)、水分測定儀和精密色差儀。

1.3 試驗方法

1.3.1 理化指標(biāo)的測定

參照SC/T 3011—2001《水產(chǎn)品中鹽分的測定》對蝦醬中的鹽分進(jìn)行測定；參照GB 5009.181—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中丙二醛的測定》對蝦醬中的丙二醛含量進(jìn)行測定；使用水分測定儀對食品中的水分含量進(jìn)行測定。

1.3.2 高通量測序

DNA提取參考之前一些關(guān)于DNA提取和分析的方法[15]，使用引物338F和806R對16S rRNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增后將PCR產(chǎn)物送至生工生物工程（上海）股份有限公司進(jìn)行擴(kuò)增服務(wù)。

2 結(jié)果和討論

2.1 發(fā)酵過程中低鹽蝦醬理化性質(zhì)的變化

2.1.1 低鹽蝦醬發(fā)酵過程中pH值的變化

在發(fā)酵初期，蝦醬的pH值通常較高，接近中性或略偏堿性，這是因為蝦醬中存在一些堿性物質(zhì)，如氨基酸和堿性肽類，會導(dǎo)致初始pH值較高[16]，見圖1。

由圖1可知，當(dāng)發(fā)酵時間為7～34 h時，在鹽腌和微生物的作用下，蝦醬中的微生物開始繁殖并進(jìn)行發(fā)酵作用，此階段微生物會代謝蝦醬中的有機(jī)物質(zhì)，產(chǎn)生有機(jī)酸，如乳酸、乙酸等，這些有機(jī)酸會導(dǎo)致蝦醬的pH值迅速下降，逐漸趨于酸性。當(dāng)發(fā)酵時間大于34 h時，蝦醬的微生物群落逐漸趨于穩(wěn)定，有機(jī)酸的產(chǎn)生與消耗達(dá)到平衡，pH值趨于穩(wěn)定，在較穩(wěn)定的范圍內(nèi)波動。此階段pH值通常保持在酸性范圍內(nèi)，但不會繼續(xù)大幅下降。

2.1.2 低鹽蝦醬發(fā)酵過程中MDA值的變化

丙二醛（malondialdehyde，MDA）是一種產(chǎn)生于氧化應(yīng)激過程中的生物標(biāo)志物，通常用來評估食品的氧化狀態(tài)。在低鹽蝦醬的發(fā)酵過程中，MDA值的變化可以提供有關(guān)氧化反應(yīng)程度的信息[17]。

由圖2可知，當(dāng)發(fā)酵時間為0～64 h時，蝦醬中可能存在一些氧化反應(yīng)，特別是在蝦體的組織結(jié)構(gòu)被破壞時，可能會釋放出一些脂質(zhì)物質(zhì)，使得MDA值輕微升高，隨著微生物的活動和代謝，蝦醬中的氧化反應(yīng)加劇，使得MDA值逐漸升高，因為發(fā)酵過程中的氧化應(yīng)激可能會使脂質(zhì)分解產(chǎn)生更多的MDA。當(dāng)發(fā)酵時間超過64 h時，低鹽蝦醬中的MDA值開始緩慢降低。

2.1.3 低鹽蝦醬發(fā)酵過程中TVB-N值的變化

總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）是一種用于評估食品新鮮度和腐敗程度的指標(biāo)，通常與食品中的氨基化合物相關(guān)。低鹽蝦醬發(fā)酵過程中TVB-N值的變化見圖3。

由圖3可知，在蝦醬的初始發(fā)酵階段，TVB-N值較低，可能是因為食材尚未經(jīng)過明顯的分解和發(fā)酵。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，蝦醬中的蛋白質(zhì)開始分解，并且氨基化合物可能會釋放出來，使得低鹽蝦醬中的TVB-N值逐漸升高。

2.1.4 發(fā)酵過程中低鹽蝦醬鹽含量的變化

低鹽蝦醬的發(fā)酵過程中，鹽含量的變化可能會受到多種因素的影響，包括發(fā)酵條件、微生物活動、鹽的擴(kuò)散和分布等[18]。

在蝦醬發(fā)酵初期，蝦醬中的鹽含量保持相對穩(wěn)定，因為剛開始時蝦醬的成分還沒有明顯的改變。鹽可能會在蝦醬中均勻分布。

由圖4可知，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，低鹽蝦醬中的鹽含量先減少后增加再減少；微生物可能會引發(fā)蝦醬中的一系列化學(xué)反應(yīng)，包括蛋白質(zhì)的分解、氨基酸的釋放等，這些反應(yīng)可能會影響鹽的擴(kuò)散和分布，導(dǎo)致蝦醬內(nèi)部的鹽濃度發(fā)生變化。在發(fā)酵過程中，微生物代謝和酶的作用可能會分解蝦醬中的部分鹽分，特別是一些溶解在蝦醬液體中的鹽分，可能會被微生物利用或代謝掉。低鹽蝦醬的發(fā)酵過程中鹽含量的變化是一個復(fù)雜的過程，受到多種因素的綜合影響。為了確保食品的質(zhì)量和安全，制作低鹽蝦醬時需要仔細(xì)控制發(fā)酵條件、衛(wèi)生狀況以及食材的質(zhì)量。

2.1.5 發(fā)酵過程中低鹽蝦醬NAA的變化

NAA（N-乙酰-L-天冬氨酸）是一種氨基酸，是蛋白質(zhì)的組成成分之一。在低鹽蝦醬的發(fā)酵過程，NAA的變化可能會受到蛋白質(zhì)分解、微生物活動和代謝的影響。

由圖5可知，在發(fā)酵初始階段，NAA存在于蝦醬的蛋白質(zhì)中，隨著發(fā)酵時間的增加，NAA逐漸被釋放出來，使得低鹽蝦醬中的NAA含量逐漸增加；隨著微生物活動的進(jìn)行和代謝時間的持續(xù)增加，蝦醬中的蛋白質(zhì)開始分解成氨基酸。在此過程中，一些NAA可能會被分解成其他氨基酸，從而導(dǎo)致NAA含量下降。

NAA的變化不僅受到發(fā)酵過程的影響，而且受到其他因素的影響，如初始成分、微生物群落的種類、活動和發(fā)酵條件等。NAA的變化與蝦醬的品質(zhì)存在一定關(guān)聯(lián)，與食品的整體特性密切相關(guān)。

2.1.6 發(fā)酵過程中低鹽蝦醬水分含量的變化

在低鹽蝦醬的發(fā)酵過程中，水分含量的變化受到多種因素的影響，包括微生物代謝、水分蒸發(fā)和底部汁液的排出等。

由圖6可知，在蝦醬的初始發(fā)酵階段，水分含量相對穩(wěn)定，這是因為食材尚未經(jīng)過明顯的分解和發(fā)酵。蝦體的組織結(jié)構(gòu)仍然保持較高的水分含量，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，微生物的活動導(dǎo)致蝦醬中的一些水分被蒸發(fā)出來。微生物的代謝和發(fā)酵過程可能會產(chǎn)生熱量，進(jìn)而促使部分水分蒸發(fā)。此外，蝦醬中可能會釋放出一些液體，如底部的汁液，進(jìn)一步影響水分含量。

雖然水分含量的變化可能是食品發(fā)酵過程中的常見現(xiàn)象，但在制作低鹽蝦醬時需要特別關(guān)注水分的控制，以確保食品的質(zhì)量和安全，過多的水分蒸發(fā)可能導(dǎo)致蝦醬干燥，而過少的水分蒸發(fā)又會影響發(fā)酵過程和口感。

2.2 低鹽蝦醬發(fā)酵過程中細(xì)菌多樣性的變化

低鹽蝦醬發(fā)酵過程中細(xì)菌多樣性會受到多種因素的影響，包括原材料、發(fā)酵條件、環(huán)境等。發(fā)酵過程中的微生物群落通常會發(fā)生變化，從而影響細(xì)菌多樣性。在蝦醬的初始發(fā)酵階段，微生物群落可能相對較少，主要以少數(shù)的菌種為主導(dǎo)，這些菌種可能是從原材料、制作環(huán)境等來源引入的。

由表1可知，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，微生物群落逐漸變得更加多樣化，這是由于蝦醬中的營養(yǎng)物質(zhì)會為各種微生物提供生長機(jī)會，從而促進(jìn)多樣性的增加；不同種類的細(xì)菌可能開始繁殖，進(jìn)一步影響細(xì)菌的多樣性。

當(dāng)發(fā)酵時間大于100 d時，微生物群落的多樣性達(dá)到了一個相對平衡的狀態(tài)，在穩(wěn)定階段，一些細(xì)菌占據(jù)了主導(dǎo)地位，而其他細(xì)菌逐漸減少。低鹽蝦醬發(fā)酵過程中的微生物群落變化是一個復(fù)雜的過程，會受到多種因素的影響。微生物的存在和活動可能會對低鹽蝦醬的風(fēng)味、質(zhì)地和品質(zhì)產(chǎn)生影響。

由圖7可知，低鹽蝦醬中的細(xì)菌菌落主要是由Tetragenococcus、Christensenellaceae、Streptococcus和Lactobacillus 4個屬的物種組成；發(fā)酵初期，低鹽蝦醬中主要的細(xì)菌為Tetragenococcus，隨著發(fā)酵時間的增加，Tetragenococcus、Christensenellaceae和Streptococcus含量逐漸減少。

3 小結(jié)

傳統(tǒng)蝦醬制作過程中通常需要添加大量鹽，以促進(jìn)發(fā)酵和保存，這導(dǎo)致傳統(tǒng)蝦醬的鹽含量相對較高，可能對健康造成不利影響，特別是對于患高血壓和心血管疾病等人群。蝦醬的發(fā)酵過程涉及微生物的生長，如果不適當(dāng)控制，可能引發(fā)微生物污染的風(fēng)險，影響食品安全。傳統(tǒng)蝦醬制作需要較長的發(fā)酵過程，可能耗時較長，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。因此，研究改進(jìn)蝦醬制作工藝，降低鹽分，優(yōu)化食品安全，可能有助于解決這些問題，從而使蝦醬更符合現(xiàn)代消費者的需求和健康標(biāo)準(zhǔn)。

在研究低鹽蝦醬的過程中，需要確保食品安全。蝦醬的發(fā)酵過程可能涉及微生物的生長，因此需要關(guān)注微生物的種類和數(shù)量，以確保產(chǎn)品的微生物安全性。研究低鹽蝦醬可能需要探索新的制作技術(shù)和方法，以在降低鹽分的同時保持蝦醬的風(fēng)味和品質(zhì)，這可能包括新的發(fā)酵方法、替代性的調(diào)味品、酶的應(yīng)用等。在研究低鹽蝦醬的同時，對于其營養(yǎng)價值的評估也是重要的。需要了解蝦醬中營養(yǎng)成分的含量，以及在降低鹽分的情況下是否會影響其他營養(yǎng)成分的含量和可利用性。

研究低鹽蝦醬不僅涉及食品科學(xué)和營養(yǎng)領(lǐng)域，而且與公共健康、可持續(xù)發(fā)展和消費者需求等多個方面密切相關(guān)。該研究有助于創(chuàng)新食品產(chǎn)業(yè)，滿足人們對健康食品的需求，并在保留傳統(tǒng)食品文化的同時適應(yīng)現(xiàn)代社會的需求。

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