《食品科学》:河北农业大学食品科技学院孙纪录教练:不同香辛料对低盐虾酱中微生物群落和理化性质的效用

时间:2023-07-02

  虾酱是一种守旧发酵食品,富含氨基酸、脂肪酸、虾青素、钙、铁、硒、VA等营养物质,因其奇特风味深受东亚以及东南亚的住户接待。比年来,低盐虾酱深受耗费者的喜好,但其种类单一,保质期较短。为此,向低盐虾酱中增加切合种类的香辛料,是一种既能增加新型风味又能起到防腐用意的措施。虾酱举止一种发酵产品,在临蓐流程中微生物论说着要害用意。高通量测序技巧常用来深度挖掘发酵食品中的微生物群落组成。

  河北农业大学食品科技学院的班雨函、 杨兵兵、 孙 纪录 *等推敲增加香辛料对低盐虾酱中微生物群落以及理化指方向功用,测定添加生姜、肉桂、紫苏发酵的虾酱以及斗劲虾酱中的pH值、水分、氨基酸态氮(AAN)、TVB-N、丙二醛(MDA)和盐分含量。诈欺高通量测序技术对4 种虾酱折柳举行细菌群落和真菌群落分析,并对优势微生物和理化指标实行干系性意会,旨在为改正低盐虾酱品质、开拓新型低盐虾酱产品需要理论根源。

  如图1所示,4 种虾酱的pH值差异鲜明,生姜虾酱(6.68)、肉桂虾酱(6.24)、紫苏虾酱(6.59)的pH值都低于比拟虾酱(7.34)。肉桂、生姜和紫苏中含有的醛、酚类物质能有效箝制虾酱中的蛋白酶和微生物活性,使虾酱中蛋白质分解受到遏抑,导致3 种香辛料虾酱中AAN含量明显低于对照虾酱。肉桂和生姜的添加彰彰低落了低盐虾酱中TVB-N含量,分袂低落了30.41%和10.28%,理由肉桂和生姜中的活性物质或者有效禁止败落菌的出现和生息。与比较虾酱比较,紫苏虾酱中TVB-N含量抬高了9.98%,或许是紫苏中富含氨基酸和蛋白质,在发酵流程中被微生物愚弄,导致紫苏虾酱中TVB-N含量高于比较虾酱。香料的增加使虾酱中MDA含量高于对照虾酱,这能够是由于干制的香辛料本身含有必定量的MDA,其次恐怕是来历香辛料本身含有的脂质会被发酵中的微生物诈欺。增加香辛料的虾酱与较量虾酱中的水分含量并无分明差异,在51.34%~61.77%之间,都符合虾酱行业典范。4 种虾酱中的盐分含量相应付增添量15%都有所降低,这是来因虾酱发酵历程中水分的蒸发且虾原料中含有盐分。生姜虾酱(17.43%)、肉桂虾酱(17.30%)、紫苏虾酱(17.71%)中的盐分昭着高于较量组(15.61%), 可能是由于香辛料组的水分含量低于比力虾酱,使香辛料组中的盐分含量相对较高。

  如表1所示,Shannon指数和Simpson指数数据都证实,紫苏虾酱中的物种万般性光鲜高于其全部人3 组虾酱,声明紫苏的增加并未对虾酱中微生物群落展现禁止成就;而肉桂虾酱和生姜虾酱中的群落各式性都小于斗劲组虾酱,申明肉桂和生姜的增添压抑了虾酱中微生物的生长和孳生。比力虾酱中的ACE指数最高,证据其物种最富足。紫苏虾酱中的Chao1指数最高,表明其物种最多。4 种虾酱的细菌群落弥漫率都能到达0.99,说明本争论的测序深度和数据量都充足真实。

  对样品中的基因片段举办优化,共获得560446 个优化序列,平均序列长度428 bp。从命OTU水准上的Sobs指数绘制稀释曲线A所示,稀释曲线都趋于滑润,申明每个样本的数据量充分,测序深度充分。由细菌Venn图(图2B)可知,较量虾酱中独有的微生物含量较少,香辛料的添加都引入了其他种类的微生物;紫苏虾酱中独有的微生物群落有77 个,相较于其你组较多;这与表1中Chao1指数的结局划一。

  在门水准上,共检测出18 个细菌门,选择相对神姿>1%的细菌门举行理解。4 种虾酱中共检测到2 个优势菌门,为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)(图3A)。厚壁菌门在4 种虾酱中的相对品貌都抵达了97%以上,占齐备优势。

  在属水准上,共检测出201 个细菌属,采用相对丰采>1%的细菌属进行体验。四联球菌属(Tetragenococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和慢生芽孢杆菌属(Lentibacillus)为优势菌属(图3B)。

  主坐标体验(principal co-ordinates analysis,PCoA)是一种非拘束性的数据降维了解形式,可用来商议样本群落组成的似乎性或差别性。本批评基于Bray-Curtis阻隔矩阵对OTU数据进行PCoA,如图4所示,4 种虾酱样品能很好地鉴别开,谈明增添破例香辛料的低盐虾酱中的细菌菌群组成生计区别。

  基于细菌属水平上的群落神姿,欺骗Kruskal-Wallis秩和实验4 种虾酱样品中丰度呈明显区别(P<0.05)的菌属,共筛选出5 种分歧细菌菌属,如图5所示。除一个未定义的菌属外,四联球菌属、葡萄球菌属、慢生芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属(Pontibacillus)为增添各异香辛料低盐虾酱中的区别菌属。比拟虾酱和紫苏虾酱中的四联球菌属的相对丰采显明低于肉桂虾酱和生姜虾酱,而这两组虾酱中的葡萄球菌属相对丰度明晰高于肉桂虾酱和生姜虾酱,肉桂和生姜的添加使虾酱中葡萄球菌属的相对神姿低浸了99.32%和98.14%。

  如表2所示,比拟虾酱中的Shannon指数彰彰高于增加香辛料组,Simpson指数鲜明低于增加香辛料组,况且ACE指数、Chao1指数和Sobs指数都高于香辛料组,声明香辛料组的真菌群落的广大度和各样性都小于对比组虾酱。4 种虾酱的线,申明本商议的测序深度和数据量都曾经优裕,且得到的数据量信得过。

  共获得优化序列679836 个,平均序列长度222 bp,对97%犹如秤谌下的OTU实行生物新闻统计剖析。基于OTU秤谌的稀释曲线A)能够看出,稀释曲线渐渐趋于迟钝,说明数据信得过。从线B)可能看出,斗劲虾酱中私有的线完结划一,声明香辛料的添加恐怕对虾酱中的真菌有所胁制。

  基于Bray-Curtis隔断矩阵对真菌群落的OTU数据举办PCoA,如图8所示。4 种虾酱各组平行之间出现鲜明纠闭,且不同种类虾酱恐怕很好地区分开,这印证了图7中4 种低盐虾酱之间真菌菌属组成生存分别的结果。

  根据真菌属水准上的群落丰度,诈骗Kruskal-Wallis秩和考试4 种虾酱样品中丰度显露出明白不同(P<0.05)的菌属。如图9所示,共筛选出7 个差别菌属,搜罗2 个未定义的菌属和曲霉属、青霉属、红酵母属、节担菌属、被孢霉属。与分别细菌属比较,真菌的分别菌属较混杂。肉桂虾酱中的曲霉菌属和节担菌属相对丰采较高,能够对虾酱中风韵的形成有势必的作用。对比虾酱中红酵母属和被孢霉菌属相对丰采显示出显着差异。

  如图10所示,四联球菌属与5 种理化指标无明白干系性。葡萄球菌属与TVB-N和AAN分手呈高度清楚正关联和极明显正联系,和MDA浮现出分明负关联。葡萄球菌属具有高蛋白酶活性,能推动虾酱中蛋白质的解析,使虾酱中TVB-N含量和AAN含量较高。慢生芽孢杆菌与MDA映现出光鲜正干系,这在之前的斟酌中并未发现。类芽孢杆菌属与AAN和pH值折柳呈极明白正联系和高度显明正相合,与MDA和盐分含量离别呈显然负合系和高度鲜明负相干。类芽孢杆菌属为中度嗜盐菌,却与盐分含量呈负关联。

  经由盘算理化指标与相对品貌排名前20的真菌属的Pearson干系系数,以热图的地势显露。如图11所示,青霉属与AAN和TVB-N辞别呈极显然正相合和高度彰着正相干,节担菌属与AAN和TVB-N分别呈极明白负合联和高度显明负联系。pH值与红酵母属与呈高度显明正干系,与曲霉属呈高度显然负联系。这能够是葡萄球菌属、四联球菌属、类芽孢杆菌属等细菌属意会蛋白质使虾酱pH值抬高,影响红酵母属和曲霉属孕育生息。

  肉桂和生姜的增加昭彰下降了低盐虾酱中TVB-N含量,差别失望了30.41%和10.28%,而紫苏的增添使TVB-N提高了9.98%。与比较虾酱相比,肉桂和生姜的增加使虾酱的细菌各式性消重,真菌多样性升高,使葡萄球菌属的相对神姿分别悲观了99.32%和98.14%,证实肉桂和生姜能有效抑遏了虾酱中葡萄球菌属的滋长滋生。葡萄球菌属、青霉属、节担菌属和红酵母属与AAN和TVB-N呈强干系性。于是,肉桂和生姜的增添能改良低盐虾酱的寂静性,我们日可利用到实际坐蓐中提高虾酱品德。

  本文《不同香辛料对低盐虾酱中微生物群落和理化性质的效率》起源于《食品科学》2023年44卷08期143-151页,作者:班雨函,杨兵兵,马爱进,李卫东,桑亚新,孙记实。DOI:10.7506/spkx0815-177. 点击下方阅读原文即可查看著作相关讯歇。

  熟练编辑:淮阴工学院生命科学与食品工程学院 彭凯雄 ;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可观望全文。

  《食品科学》编辑部拟订于 2023年8月4-5日在 中国江苏 南京实行“第十届食品与生物学科高程度SCI论文撰写与投稿技术研筑班”,为期两天。接待您到场这回培训班。

  为进一步深刻群情食品家当科技立异根本理论,担保食品质地与冷静,研发具有营养和保健职能的食品,鼓舞食品科学研究的前进,带动食品家产的技巧革新,更好地保障人类身体强健和提高生存品格,北京食品科学商量院和中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志在成功召开前十届“食品科学国际年会”和四届“食品科学与人类健壮国际探求会”及二十余次食品专题商讨会的根底上,将与国际谷物科技协会(ICC)、南京农业大学、南京财经大学、南京师范大学、南京财产大学、东南大学、江苏省农业科学院、徐州工程学院、昆明理工大学于 2023年8月6-8日在 华夏江苏南京联合举办“第十一届食品科学国际年会”。


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