CN112753994B - 一种变温发酵低盐虾酱的方法 - Google Patents

一种变温发酵低盐虾酱的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水产品加工技术领域，具体涉及一种变温发酵低盐虾酱的方法；具体是使用沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)和海洋动性球菌(Planococcus maritimus)复配而成的发酵剂对虾肉糜进行变温阶段发酵，从而有效解决传统虾酱发酵方法中高盐含量、虾酱品质不稳定性和安全性差的问题，得到了品质稳定和风味良好虾酱产品。利用本发明方法制作的虾酱组织形态细腻均匀、粘稠度适中，色香味俱佳，盐含量显著低于传统高盐虾酱，氨基酸态氮含量较高，滋味鲜美，营养价值丰富，挥发性盐基氮的含量低于欧盟标准，组胺的含量远低于国家标准，是一种品质和安全性高的发酵虾酱产品。

Description

一种变温发酵低盐虾酱的方法
技术领域
本发明属于水产品加工技术领域，具体涉及一种变温发酵低盐虾酱的方法。
背景技术
虾酱是用虾和占原料一定比例的盐磨制而成粘稠状，再经发酵而成的一种传统的水产调味 料；因其味道鲜美且高含量的钙质，而被沿海地区的人们所喜爱。虾酱不仅味道鲜美，而且富 含多种营养组分，是一种高蛋白低脂肪符合人体营养需求的食品。虾酱中蛋白质的含量约为 28.7％，并且是完全蛋白质，所含有的氨基酸种类齐全，比例均衡。富含卵磷脂和脑磷脂，并 且含有多种维生素和矿物质。
目前虾酱的生产方法主要有传统自然发酵法、现代自然发酵法、加酶发酵法和接种发酵法。 传统自然发酵法利用原料虾加盐然后在开放式的容器中进行天然发酵，日晒夜露；该方法工艺 较为陈旧、含盐量较高、品质和安全性难以控制。现代自然发酵法利用原料虾和海盐在密闭的 发酵罐内进行发酵，利用原料虾和海盐自带的微生物及内源酶进行恒温发酵，然而改方法的产 品容易受腐败微生物污染，导致虾酱腐败变质。加酶发酵法是在发酵过程中添加外源性蛋白酶 如中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶和木瓜蛋白酶等，从而促进蛋白质分解产生游离氨基 酸及其他风味物质，可缩短周期和降低盐含量，但是发酵产品缺乏传统虾酱特有的风味。接种 发酵法是在发酵过程中，外接微生物发酵剂，使其在较短时间内成为优势微生物，抑制腐败微 生物，并促进风味物质的形成，稳定产品品质，并提高安全性。
虽然对虾酱的研究已有较大进展，天然发酵虽然能够获得典型的虾酱风味，但是周期长、 品质不稳定、安全性低、含盐量太高；而加酶和接种方法虽然缩短了生产周期，但是所得产品 丢失了传统虾酱的酱香浓郁的特征风味。且由于对微生物在风味形成中的作用机制和核心功能 微生物解析不够彻底等问题的存在，导致虾酱生产缺乏专用的微生物发酵剂。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种变温发酵低盐虾酱的方法，使用沉泥喜盐 芽孢杆菌(Halobacillus faecis)和海洋动性球菌(Planococcus maritimus)复配而成的发酵剂 对虾肉糜进行变温阶段发酵，从而有效解决传统虾酱发酵方法中高盐含量、虾酱品质不稳定性 和安全性差的问题，得到了品质稳定和风味良好虾酱产品。
本发明所提供的一种变温发酵低盐虾酱的方法，包括如下的步骤：
(1)将虾肉与腌制盐混合搅碎制成糊状原料，然后将沉泥喜盐芽孢杆菌和海洋动性球菌 接种到糊状原料中；
(2)将步骤(1)接菌后的糊状原料在温度10～20℃条件下进行发酵30～60天；然后在-5℃ ～5℃进行低温发酵30～60天；随后于10～25℃条件下进行发酵30～60天；最后在-5℃～5℃进行 低温发酵30～60天，所得产品即为低盐虾酱。
作为优选，步骤(1)中所述的腌制盐的加入量为虾肉质量的5％～12％。
作为优选，步骤(1)中所述的沉泥喜盐芽孢杆菌和海洋动性球菌按菌株数量(1～3):(1～3) 的比例接种到糊状原料中。
作为优选，步骤(1)中所述糊状原料中菌的最终接种量为105～106CFU/g。
作为优选，步骤(1)中所述沉泥喜盐芽孢杆菌具体为沉泥喜盐芽孢杆菌JD株，保藏编 号为CGMCC NO.16543；所述海洋动性球菌具体为海洋动性球菌XJ2株，保藏编号为CGMCCNO.17057。
作为优选，步骤(2)在虾酱发酵过程中定期进行搅拌与透气；具体为：在发酵的前30 天内，每隔3天对发酵原料进行顺时针的搅拌5～10min。
有益效果：
利用本发明方法制作的虾酱组织形态细腻均匀、粘稠度适中，色香味俱佳，盐含量显著低 于传统高盐虾酱，氨基酸态氮含量较高，滋味鲜美，营养价值丰富，挥发性盐基氮的含量低于 欧盟标准，组胺的含量远低于国家标准，是一种品质和安全性高的发酵虾酱产品。
附图说明
图1：不同发酵虾酱样品的GC-MS总离子图；
图2：不同发酵虾酱样品的电子鼻图。
具体实施方式
本发明在解析传统虾酱发酵过程中微生物的菌群结构和演化规律的基础上，筛选到了对虾 酱特征风味形成具有显著影响的两个菌株，包括保藏编号为CGMCC NO.16543的沉泥喜盐芽 孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株和保藏编号为CGMCC NO.17057的海洋动性球菌 (Planococcus maritimus)XJ2株。通过上述两个菌株的协同发酵，依据菌株生长和代谢特性， 建立了变温发酵工艺，从而获得了具有传统虾酱特征风味的虾酱，制备的虾酱品质稳定、安全 性高且含盐量远低于传统虾酱。
本发明使用的低温产蛋白酶的菌株为海洋动性球菌(Planococcus maritimus)XJ2，于2018 年05月，采集地点为中国、山东省、威海市；保藏日期为2019年1月2日，保藏编号为CGMCC NO.17057；中度嗜盐菌菌株为沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD，于2017年08月 采集，采集地点为中国、河北省、唐山市、黑沿子镇；保藏日期为2018年9月27日，保藏编 号为CGMCC NO.16543；均保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心 (CGMCC)，保藏地址为中国北京，具体为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
2019-01-02 CGMCC NO.17057Planococcus maritimus
2018-09-27，CGMCC NO.16543沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)
为了减少在虾酱制备过程中的杂菌污染，基于低温低盐的设想，采用了低温的海洋动性球 菌(Planococcus maritimus)XJ2单菌恒温发酵进行了发酵，但是发酵效果不是很理想。而利 用所筛选的海洋动性球菌(Planococcus maritimus)XJ2和沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD进行恒温协调发酵，由于两者的生长温度存在差异，不能发挥出各自的发酵能力， 同样未达到应有效果。因此本发明根据两株菌的生长特性采取了变温协同发酵策略，通过调节 温度而调控菌株的生长代谢，从而使两株菌在虾酱发酵过程中发挥各自的能力，最终达到了理 想的效果。
本发明所建立的方法的步骤如下：
1)原料的处理：利用绞肉机将虾肉进行搅碎，然后加入腌制盐5～12％(w/w)，搅匀；
2)混合发酵剂的制备：将保藏编号为CGMCC NO.16543的沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株和保藏编号为CGMCC NO.17057的海洋动性球菌(Planococcusmaritimus)海洋 动性球菌(Planococcus maritimus)XJ2株分别活化培养，重复操作三次。将培养的菌种菌液 于4℃、10000r/min离心10min，然后用5％的盐水洗涤两次，再悬浮于5％的盐水中。最后 将菌液浓度调整到106～107CFU/mL，将菌液于4℃保存，并于24h内使用；
3)发酵剂的添加：将沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株CGMCCNO.16543 和海洋动性球菌(Planococcus maritimus)XJ2株CGMCC NO.17057按1～3:1～3比例，且最 终添加量106CFU/g混入到预处理过的虾肉糜中，使最终菌数达到添加要求即可；
4)虾酱发酵：将接入发酵剂的虾肉糜在温度10～20℃条件下发酵30～60天；然后在-5～5℃ 低温发酵30～60天；随后于10～25℃条件下发酵30～60天；最后在-5～5℃低温发酵30～60天 将发酵好鱼肉酱置于-20℃冰箱中备用；
5)虾酱发酵过程中的搅拌与透气：在发酵的前30d内，每隔3天对发酵虾酱进行顺时针 的搅拌5min。
产品发酵理化指标的评价，其中氨基酸态氮含量评价方法参照GB5009.235-2016酸度计 法，挥发性盐基氮含量评价方法参照GB5009.228-2016微量扩散法。组胺含量的测定方法参照 GB5009.208-2016分光光度法。
感官评定：由10人组成感官评定小组，评定前需对小组成员进行风味培训。评分包括0-9 十个不同分数，对虾酱的虾味、发酵味、鲜味、氨味、腥味、咸味、甜味和苦涩味进行整体综 合评分。
为了与本发明的方法制备的虾酱进行效果比较，在本发明中，比较了不采用沉泥喜盐芽孢 杆菌JD株、海洋动性球菌XJ2株进行发酵，单独使用沉泥喜盐芽孢杆菌JD株或海洋动性球 菌XJ2株进行发酵制备的虾酱，并采用相同的检测方法检测虾酱。
对照例1：不使用菌株进行发酵(天然发酵组)
1)虾清洗：将虾清洗3次，沥水30分钟；
2)加盐、绞碎：加入原料质量比20％的腌制盐，然后用绞肉机绞碎4～6次或用石磨磨制 成糊状；
3)虾酱自然发酵：将虾肉糜在温度25发酵60天；然后在5℃低温发酵60天；随后于25℃条件下发酵60天；最后在5℃进行低温发酵60天。
在25℃条件下发酵期内，每隔3天对发酵虾酱进行顺时针的搅拌5min。
检测结果表明自然发酵的虾酱的氨基酸态氮的含量为0.87g/100g；挥发性盐基氮含量为 221.27mg/100g；组胺含量为43.17mg/100g；感官评价的综合得分为5.23。所产虾酱呈灰褐 色，腥味较大，氨味较浓，咸味较重，黏稠度不高。
对照例2：采用沉泥喜盐芽孢杆菌JD株进行发酵(JD株发酵组)
1)原料的处理：利用绞肉机将虾肉进行搅碎，然后加入腌制盐5％(w/w)，搅匀。
2)发酵剂的制备：将保藏编号为CGMCC NO.16543的沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株活化培养，重复操作三次。将培养的菌种菌液于4℃、10000r/min离心10min， 然后用5％的盐水洗涤两次，再悬浮于5％的盐水中。最后将菌液浓度调整到106CFU/mL，将 菌液于4℃保存，并于24h内使用。
3)发酵剂的添加：将沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株按最终添加量106CFU/g 混入到预处理过的虾肉糜中。
4)虾酱发酵：将接入发酵剂的虾肉糜在温度20℃条件下发酵30天；然后在5℃低温发 酵30天；随后于20℃条件下发酵60天；最后在5℃低温发酵60天，即停止发酵。
虾酱发酵过程中的搅拌与透气：在发酵期内，每隔3天对发酵虾酱进行顺时针的搅拌5 min。
利用沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株发酵的虾酱的氨基酸态的含量为0.94 g/100g；挥发性盐基氮含量为97.71mg/100g；组胺含量为16.36mg/100g；感官评价的综合 得分为6.94。所得虾酱具有发酵虾酱特征风味，咸味、氨味和苦涩味较对照例1明显减弱，呈 灰褐色，黏稠度适中。
对照例3：采用海洋动性球菌XJ2株进行发酵(XJ2株发酵组)
1)原料的处理：利用绞肉机将虾肉进行搅碎，然后加入腌制盐5％(w/w)，搅匀。
2)发酵剂的制备：将保藏编号为CGMCC NO.17057的海洋动性球菌(Planococcusmaritimus)XJ2株分别活化培养，重复操作三次。将培养的菌种菌液于4℃、10000r/min离心10min，然后用5％的盐水洗涤两次，再悬浮于5％的盐水中。最后将菌液浓度调整到106CFU/mL，将菌液于4℃保存，并于24h内使用。
3)发酵剂的添加：将海洋动性球菌(Planococcus maritimus)XJ2株按最终添加量106CFU/g 混入到预处理过的虾肉糜中，使最终菌数达到添加要求即可。
4)虾酱发酵：将接入发酵剂的虾肉糜在温度20℃条件下发酵30天；然后在5℃低温发 酵30天；随后于20℃条件下发酵60天；最后在5℃低温发酵60天，即停止发酵。
虾酱发酵过程中的搅拌与透气：在发酵期内，每隔3天对发酵虾酱进行顺时针的搅拌5 min。
利用海洋动性球菌(Planococcus maritimus)XJ2株发酵的虾酱的氨基酸态的含量为 1.01g/100g；挥发性盐基氮含量为79.16mg/100g；组胺含量为10.24mg/100g；感官评价的综 合得分为7.01。所得虾酱具有明显的发酵虾酱特有风味，酱香浓郁，咸味、氨味和苦涩味较对 照组1明显下降，呈灰褐色，黏稠度适中。
对照例4：双菌恒温发酵组
1)原料的处理：利用绞肉机将虾肉进行搅碎，然后加入腌制盐5％(w/w)，搅匀。
2)混合发酵剂的制备：将保藏编号为CGMCC NO.16543的沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株和保藏编号为CGMCC NO.17057的海洋动性球菌(Planococcusmaritimus)XJ2 株分别活化培养，重复操作三次。将培养的菌种菌液于4℃、10000r/min离心10min，然后 用5％的盐水洗涤两次，再悬浮于5％的盐水中。最后将菌液浓度调整到106CFU/mL，将菌液 于4℃保存，并于24h内使用。
3)发酵剂的添加：将沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株CGMCCNO.16543 和海洋动性球菌(Planococcus maritimus)XJ2株CGMCC NO.17057按1:1比例且最终添加 量105～106CFU/g混入到预处理过的虾肉糜中。
4)虾酱发酵：将接入发酵剂的虾肉糜在温度25℃条件下发酵180天；即停止发酵。
虾酱发酵过程中的搅拌与透气：温发酵期内，每隔3天对发酵虾酱进行顺时针的搅拌5 min。
利用沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株和海洋动性球菌(Planococcus maritimus) XJ2株发酵的虾酱的氨基酸态的含量为0.89g/100g；挥发性盐基氮含量为52.10mg/100g；组 胺含量为7.93mg/100g；感官评价的综合得分为6.75。
实施例1：双菌变温发酵组
1)原料的处理：利用绞肉机将虾肉进行搅碎，然后加入腌制盐5％(w/w)，搅匀。
2)混合发酵剂的制备：将保藏编号为CGMCC NO.16543的沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株和保藏编号为CGMCC NO.17057的海洋动性球菌(Planococcusmaritimus)XJ2 株分别活化培养，重复操作三次。将培养的菌种菌液于4℃、10000r/min离心10min，然后 用5％的盐水洗涤两次，再悬浮于5％的盐水中。最后将菌液浓度调整到106CFU/mL，将菌液 于4℃保存，并于24h内使用。
3)发酵剂的添加：将沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株CGMCCNO.16543 和海洋动性球菌(Planococcus maritimus)XJ2株CGMCC NO.17057按1:1比例且最终添加 量106CFU/g混入到预处理过的虾肉糜中，使最终菌数达到添加要求即可；
4)虾酱发酵：将接入发酵剂的虾肉糜在温度10℃条件下发酵30天；然后在-5℃低温发 酵30天；随后于10℃条件下发酵30天；最后在-5℃低温发酵30天，即停止发酵完成虾酱的 制备；
在发酵期内，每隔3天对发酵虾酱进行顺时针的搅拌5min。
产品发酵理化指标的评价：氨基酸态氮含量评价，方法参照GB5009.235-2016酸度计法。 挥发性盐基氮含量评价，方法参照GB5009.228-2016微量扩散法。组胺含量的测定，方法参照 GB5009.208-2016分光光度法。
感官评定：由10人组成感官评定小组，评定前需对小组成员进行风味培训。评分包括0-9 十个分数段，对虾酱的虾味、发酵味、鲜味、氨味、腥味、咸味、甜味和苦涩味进行整体综合 评分。
利用沉泥喜盐芽孢杆菌(Halobacillus faecis)JD株和海洋动性球菌(Planococcus maritimus) XJ2株发酵的虾酱的氨基酸态的含量为1.27g/100g；挥发性盐基氮含量为41.32mg/100g；组 胺含量为6.17mg/100g；感官评价的综合得分为7.55。
将本实施例制备的虾酱确定为双菌变温发酵组，与天然发酵组、JD株发酵组和XJ2株发 酵组制备的虾酱进行比较。发酵的虾酱的效果分别是在表1-3和图1-2中体现。由表1可以看 出所有经过发酵的虾酱游离氨基酸的总量都高于原料，并且JD株发酵组和XJ2株发酵组的游 离氨基酸总量高于自然发酵组，而双菌发酵组的游离氨基酸总量高于单菌发酵组。
具体的，表2显示所有发酵组的有机酸含量均显著增加，JD株发酵组和XJ2株发酵组的 有机酸总量高于自然发酵组，双菌发酵组生成的有机酸总量高于单菌发酵组，但是变温发酵组 的含量要高于恒温发酵组。乳酸、柠檬酸和丁二酸的生成量较大，其中丁二酸最高。表3说明 发酵可以促进核苷酸的生成，JD株发酵组和XJ2株发酵组的核苷酸总量高于自然发酵组，而 双菌发酵组的有机酸总量高于单菌发酵组，但是变温发酵组的含量要高于恒温发酵组。表1-3 数据表明JD菌株和XJ2菌株单菌发酵效果好于天然发酵，而两者间存在协同发酵作用，发酵 效果强于单菌发酵，并且变温发酵效果优于恒温发酵效果。
图1是各组样品的挥发性风味物质的GC-MS总离子图。结果显示经过发酵后样品中的挥 发性风味物质的种类明显增加，说明样品的风味更佳浓郁。图2是各组样品的电子鼻测定结果 图。结果显示不同的发酵明显影响了虾酱的风味，呈现出明显差异，经发酵后的样品总体上腥 味呈减弱，而发酵味和氨味呈增强趋势，但JD菌株和XJ2菌株单菌发酵组的氨味弱于自然发 酵组，而双菌变温发酵组(双菌变温发酵组1，即为实施例1)氨味最弱。数据显示双菌变温 发酵技术不仅能够促进虾酱特征性挥发性风味物质的产生，而且还能促进鲜味等滋味提升，并 且有效削弱腥味等不良风味。
表1：不同发酵虾酱样品虾酱中游离氨基酸的种类及含量表
Figure BDA0002762113910000081
注：ND代表未检测到
表2：不同发酵虾酱样品虾酱中有机酸的种类及含量
Figure BDA0002762113910000082
表3：不同发酵虾酱样品虾酱中核苷酸的种类及含量
Figure BDA0002762113910000091
另外，以本发明中实施例1的双菌变温发酵组的方法参数作为基础，对反应的条件进行改 变，进行实施例2-8的实验操作，并对其制备虾酱进行品质检测；
实施例2-8的具体盐浓度、JD株与XJ2株的比例、菌种最终添加浓度(CFU/mL)如下表4 所示；其中发酵程序如下：
实施例2的发酵程序是：10℃发酵60天，5℃发酵60天，10℃发酵60天，-5℃发酵60天；
实施例3的发酵程序是：10℃发酵30天，-5℃发酵30天，10℃发酵30天，-5℃发酵30天；
实施例4的发酵程序是：10℃发酵60天，-5℃发酵60天，10℃发酵60天，-5℃发酵60天；
实施例5的发酵程序是：20℃发酵30天，5℃发酵30天，20℃发酵30天，5℃发酵30天；
实施例6的发酵程序是：20℃发酵60天，5℃发酵60天，20℃发酵60天，5℃发酵60天；
实施例7的发酵程序是：20℃发酵30天，5℃发酵30天，20℃发酵30天，5℃发酵30天；
实施例8的发酵程序是：20℃发酵60天，5℃发酵60天，20℃发酵60天，5℃发酵60天。
表4：不同发酵参数及发酵制备的虾酱的效果检测表
Figure BDA0002762113910000092
Figure BDA0002762113910000101
以上实施例所得到的虾酱样品与对照组、天然发酵组、单菌发酵组和双菌恒温发酵组相比， 风味均有显著提升，具备传统发酵虾酱固有的风味，酱香浓郁，鲜味突出，而咸味、氨味和苦 涩味明显下降，外观呈灰褐色，黏稠度适中。并且实施例之间的风味和感官评价等指标差别较 小，品质较为接近，表明本发明具有较高的稳定性，可用于传统虾酱的现代化生产。
说明：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本 说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员应当 理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案 及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种变温发酵低盐虾酱的方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将虾肉与腌制盐混合搅碎制成糊状原料，然后将沉泥喜盐芽孢杆菌和海洋动性球菌接种到糊状原料中；所述沉泥喜盐芽孢杆菌具体为沉泥喜盐芽孢杆菌JD株，保藏编号为CGMCC NO.16543；所述海洋动性球菌具体为海洋动性球菌XJ2株，保藏编号为CGMCC NO.17057；
（2）将步骤（1）接菌后的糊状原料在温度10~20℃条件下进行发酵30~60天；然后在-5℃~5℃进行低温发酵30~60天；随后于10~25℃条件下进行发酵30~60天；最后在-5℃~5℃进行低温发酵30~60天，所得产品即为低盐虾酱。
2.根据权利要求1所述的变温发酵低盐虾酱的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的腌制盐的加入量为虾肉质量的5%~12%。
3.根据权利要求1所述的变温发酵低盐虾酱的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的沉泥喜盐芽孢杆菌和海洋动性球菌按菌株数量1~3:1~3的比例接种到糊状原料中。
4. 根据权利要求1所述的变温发酵低盐虾酱的方法，其特征在于，步骤（1）中所述糊状原料中菌的最终接种量为105 ~106 CFU/g。
5. 根据权利要求1所述的变温发酵低盐虾酱的方法，其特征在于，步骤（2）在虾酱发酵过程中定期进行搅拌与透气；具体为：在发酵的前30天内，每隔3天对发酵原料进行顺时针的搅拌5~10 min。
6.一种低盐虾酱，其特征在于，所述的低盐虾酱是使用权利要求1-5任一项所述的方法制备得到的。
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