東北酸菜發(fā)酵微生物動(dòng)態(tài)解析及人工接種對(duì)酸菜發(fā)酵的影響.pdf

1、發(fā)酵食品是由各種微生物共同作用得到的一種食品，在我國(guó)擁有了幾千年的發(fā)展歷史，是人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡谋匦杵贰鹘y(tǒng)發(fā)酵蔬菜食品是發(fā)酵食品的一個(gè)種類，占我國(guó)蔬菜加工產(chǎn)業(yè)的絕大部分，其原理是蔬菜在一定的條件下利用天然存在的乳酸菌等有益微生物發(fā)酵而得到的發(fā)酵食品。其中，東北酸菜以其味道咸酸、醒酒去膩而深受人們喜愛(ài)，城市生活節(jié)奏的加快促成了酸菜生產(chǎn)的商業(yè)化，但目前的酸菜產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)均采用自然發(fā)酵的方式，對(duì)其發(fā)酵微生物的研究還在停滯狀態(tài)，國(guó)內(nèi)缺乏對(duì)自

2、然發(fā)酵微生物區(qū)系動(dòng)態(tài)進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究，與國(guó)際上已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的發(fā)酵蔬菜微生物區(qū)系研究有較大的差距。
　　基于此，本研究從傳統(tǒng)東北酸菜自然發(fā)酵入手，利用克隆文庫(kù)解析自然發(fā)酵微生物動(dòng)態(tài);在此基礎(chǔ)上，利用傳統(tǒng)培養(yǎng)方法對(duì)自然發(fā)酵過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)乳酸菌進(jìn)行分離，采用形態(tài)學(xué)、生理生化反應(yīng)與DNA測(cè)序相結(jié)合的方法對(duì)分離的乳酸菌進(jìn)行分類及鑒定，對(duì)分離的典型乳酸菌進(jìn)行液體發(fā)酵，分析其發(fā)酵產(chǎn)物，篩選出代表性的同型發(fā)酵乳酸菌和異型發(fā)酵乳酸菌;利用獲得

3、的乳酸菌對(duì)東北酸菜進(jìn)行人工接種，分析微生物動(dòng)態(tài)的同時(shí)，結(jié)合發(fā)酵體系的生化指標(biāo)動(dòng)態(tài)，明確不同類型接種劑對(duì)東北酸菜發(fā)酵的影響，為篩選優(yōu)質(zhì)的酸菜發(fā)酵接種劑提供技術(shù)參考。
　　首先，為解析東北酸菜發(fā)酵過(guò)程中微生物動(dòng)態(tài)，利用克隆文庫(kù)的方法對(duì)酸菜發(fā)酵過(guò)程中的細(xì)菌、真菌進(jìn)行了解析，同時(shí)還監(jiān)測(cè)了自然發(fā)酵過(guò)程中體系的生化指標(biāo)變化。結(jié)果顯示，(1)體系內(nèi)的pH變化主要發(fā)生在發(fā)酵的前期，從發(fā)酵初始的7.3下降到4.1，之后整個(gè)體系的pH保持在4.0左右

4、;(2)可溶性糖的下降主要發(fā)生在發(fā)酵的前18d，初始值為11.4％干物質(zhì)(DM)，在12d內(nèi)下降相對(duì)緩慢，到發(fā)酵18d濃度迅速降低，達(dá)到3.9％(DM)，可溶性糖的下降過(guò)程與微生物動(dòng)態(tài)變化呈現(xiàn)明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系;(3)一般細(xì)菌與乳酸菌(LAB)的增殖主要出現(xiàn)在發(fā)酵的前期。LAB的菌落數(shù)變化與一般細(xì)菌顯著不同，在第6d已經(jīng)達(dá)到107CFU/ml，隨后繼續(xù)上升，至發(fā)酵結(jié)束，數(shù)值達(dá)到108CFU/ml左右，并維持穩(wěn)定。一般細(xì)菌在發(fā)酵的第6d達(dá)到最

5、大后，開(kāi)始逐漸下降，至發(fā)酵結(jié)束時(shí)。真菌數(shù)量發(fā)酵的第6d為104 CFU/ml，之后數(shù)量一直呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，至發(fā)酵30d時(shí)，其數(shù)量達(dá)到106 CFU/ml;(4)亞硝酸鹽的最高值出現(xiàn)在發(fā)酵的第6d，達(dá)到31.3mg/kg FM，隨后下降，到發(fā)酵結(jié)束時(shí)降至4.8 mg/kg FM;(5)檢測(cè)到的主要有機(jī)酸主要包括乳酸和乙酸，乳酸是有機(jī)酸中的主要組成部分，從整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中的數(shù)據(jù)顯示，乳酸在發(fā)酵前期一直在增加，到18d時(shí)，其值達(dá)到6.5g/l，

6、發(fā)酵結(jié)束時(shí)，乳酸濃度值達(dá)到6.7g/l。乙酸在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中均是緩慢增加，但其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于乳酸濃度到30d發(fā)酵結(jié)束時(shí)其值達(dá)到0.6g/L，僅是乳酸濃度的1/10，說(shuō)明乳酸是酸菜發(fā)酵的主要產(chǎn)物。
　　其次，我們利用分離培養(yǎng)的方法對(duì)東北酸菜發(fā)酵過(guò)程中的細(xì)菌動(dòng)態(tài)進(jìn)行了解析。結(jié)果表明酸菜發(fā)酵前期主要是異型發(fā)酵乳酸菌占優(yōu)勢(shì)，分離到的菌包括Leuconostoc、Enterococcus和Lactococcus等球菌。而在發(fā)酵后期主要是同型發(fā)

7、酵乳酸菌占優(yōu)勢(shì)，主要為L(zhǎng)actobacillus，包括Lactobacillus plantarum、Lactobacillus brevis、Lactobacillus casei、Lactobacillus paracasei、Lactobacillus curvatus等。同時(shí)在發(fā)酵過(guò)程中還檢測(cè)到Kluyvera sp.和Paenibacillus sp.等一般細(xì)菌，這些菌在已有的酸菜文獻(xiàn)中未見(jiàn)報(bào)道。由此可見(jiàn)，東北酸菜發(fā)酵過(guò)程是以

8、乳酸菌為主導(dǎo)的發(fā)酵過(guò)程，通過(guò)分離培養(yǎng)的方式獲得的這些乳酸菌，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)提供了實(shí)驗(yàn)材料。這些乳酸菌的來(lái)源為酸菜，對(duì)于酸菜的發(fā)酵將比其它來(lái)源的乳酸菌具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。
　　最后，在獲得了酸菜源同型發(fā)酵乳酸菌和異型發(fā)酵乳酸菌的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了不同發(fā)酵類型乳酸菌作為接種劑對(duì)酸菜進(jìn)行發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)。分別設(shè)置了向發(fā)酵體系中接種同型發(fā)酵乳酸菌L.curvatus、異型發(fā)酵乳酸菌Ln.mesenteroides和兩者混合的三種發(fā)酵處理方法。結(jié)果表明:

9、(1)與未接種的對(duì)照處理相比，在發(fā)酵前期接種處理的pH、可溶性糖、有機(jī)酸、亞硝酸鹽、變化都很劇烈，具體表現(xiàn)在，與對(duì)照相比，接種處理pH下降更為快速，尤其在發(fā)酵前6d區(qū)別最為明顯(p＜0.05);(2)與之對(duì)應(yīng)的可溶性糖消耗更多，白菜初始的可溶性糖含量為21％（干物質(zhì)基礎(chǔ)），發(fā)酵6d后可溶性糖含量在15％左右，隨后極速下降。在發(fā)酵達(dá)到18d時(shí)，所有處理的可溶性糖濃度均低于6％，至發(fā)酵30d止，所有處理可溶性糖變化趨勢(shì)相對(duì)緩慢，且各處理之間

10、差異并不顯著(p＜0.05);(3)利用平板計(jì)數(shù)的方法對(duì)發(fā)酵體系的微生物乳酸菌和細(xì)菌的總數(shù)進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果表明，接種L.curvatus可以使體系內(nèi)的乳酸菌數(shù)量在早期明顯提高，尤其是以單獨(dú)接種的最為顯著。這表明由于接種，使體系盡早地進(jìn)入到發(fā)酵狀態(tài)，這種狀態(tài)更利于乳酸菌增殖。同時(shí)由于乳酸菌的增殖，大量的酸產(chǎn)生，導(dǎo)致其他的一般細(xì)菌增殖明顯受到抑制。至發(fā)酵后期，發(fā)酵過(guò)程以乳酸菌占主導(dǎo)地位，各處理之間差別并不明顯。(4)有機(jī)酸中，接種L.cur