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
本文關(guān)鍵詞: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,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: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(lèi),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(lèi)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(lèi)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;(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104CFU/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106CFU/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/kgFM,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/1,發(fā)酵結(jié)束時(shí),乳酸濃度值達(dá)到6.7g/1。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)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(lèi)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:(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(p0.05);(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,且各處理之間差異并不顯著(p0.05);(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. curvatus的處理在發(fā)酵前期乳酸含量明顯增加,隨后混和接種的處理乳酸含量也顯著增加,至發(fā)酵結(jié)束時(shí),各處理間乳酸含量變化差別并不很大,相比其它處理,混合處理的乳酸含量略高;(5)發(fā)酵體系的亞硝酸鹽峰值均出現(xiàn)在發(fā)酵的18d。接種可以有效降低體系內(nèi)亞硝酸鹽含量,各接種處理比較,接種L. curvatus的處理亞硝酸鹽含量明顯比另外兩個(gè)接種處理低。由此可見(jiàn),接種可以使發(fā)酵體系更早地進(jìn)入發(fā)酵狀態(tài),且使發(fā)酵向可控的方向發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】:酸菜 發(fā)酵 動(dòng)態(tài)解析 人工接種 乳酸菌
【學(xué)位授予單位】:東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TS255.5;TQ920.1
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-15
- 1 緒論15-30
- 1.1 引言15
- 1.2 發(fā)酵食品與微生物15-20
- 1.2.1 發(fā)酵食品15-16
- 1.2.2 微生物16-19
- 1.2.3 發(fā)酵食品的安全性19
- 1.2.4 發(fā)酵食品現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化對(duì)策19-20
- 1.3 發(fā)酵蔬菜20-24
- 1.3.1 蔬菜發(fā)酵20-23
- 1.3.2 發(fā)酵蔬菜種類(lèi)23
- 1.3.3 發(fā)酵蔬菜中的微生物23-24
- 1.4 發(fā)酵食品中的乳酸菌24-25
- 1.4.1 提高食品安全24
- 1.4.2 提高感觀特性24-25
- 1.4.3 豐富營(yíng)養(yǎng)25
- 1.4.4 增強(qiáng)健康25
- 1.5 酸菜25-26
- 1.6 酸菜發(fā)酵微生物26-28
- 1.6.1 國(guó)外酸菜發(fā)酵微生物研究進(jìn)展26-28
- 1.6.2 國(guó)內(nèi)酸菜發(fā)酵微生物研究進(jìn)展28
- 1.7 本研究的目的和意義28-30
- 2 酸菜傳統(tǒng)發(fā)酵微生物動(dòng)態(tài)解析30-52
- 2.0 引言30
- 2.1 材料與方法30-36
- 2.1.1 酸菜發(fā)酵30-32
- 2.1.2 取樣32
- 2.1.3 微生物計(jì)數(shù)32-33
- 2.1.4 化學(xué)分析33
- 2.1.5 DNA的提取33-34
- 2.1.6 PCR擴(kuò)增34-35
- 2.1.7 克隆文庫(kù)建立35-36
- 2.1.8 克隆子篩選及測(cè)序36
- 2.1.9 分離菌群的系統(tǒng)發(fā)育分析36
- 2.2 結(jié)果36-48
- 2.2.1 發(fā)酵體系中pH與溫度的動(dòng)態(tài)變化36-37
- 2.2.2 發(fā)酵體系中的可溶性糖和亞硝酸鹽的動(dòng)態(tài)變化37-38
- 2.2.3 發(fā)酵體系中的微生物菌落動(dòng)態(tài)變化38-39
- 2.2.4 發(fā)酵體系的有機(jī)酸動(dòng)態(tài)變化39-40
- 2.2.5 發(fā)酵體系中細(xì)菌種類(lèi)的多樣性40-45
- 2.2.6 發(fā)酵體系真菌種類(lèi)的多樣性45-48
- 2.3 討論48-50
- 2.3.1 酸菜自然發(fā)酵過(guò)程中的pH、菌落數(shù)、有機(jī)酸、可溶性糖及亞硝酸鹽的動(dòng)態(tài)變化48-49
- 2.3.2 發(fā)酵過(guò)程中的乳酸菌多樣性及動(dòng)態(tài)變化49-50
- 2.3.3 酸菜發(fā)酵過(guò)程中的真菌種類(lèi)的多樣性50
- 2.4 本章小結(jié)50-52
- 3 酸菜發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌的分離與鑒定52-64
- 3.0 引言52
- 3.1 材料與方法52-55
- 3.1.1 細(xì)菌的培養(yǎng)與分離52
- 3.1.2 革蘭氏染色52-53
- 3.1.3 DNA提取53-54
- 3.1.4 PCR擴(kuò)增54-55
- 3.2 結(jié)果與分析55-62
- 3.2.1 對(duì)發(fā)酵初期體系中細(xì)菌的分離55-57
- 3.2.2 發(fā)酵體系中分離細(xì)菌的DNA提取57
- 3.2.3 單菌DNA的PCR擴(kuò)增57
- 3.2.4 酸菜發(fā)酵6d體系內(nèi)可分離單菌多樣性57-62
- 3.3 討論62-63
- 3.3.1 酸菜發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵乳酸菌的類(lèi)型分析62
- 3.3.2 對(duì)分離得到的非乳酸菌的分析62
- 3.3.3 今后研究的重點(diǎn)62-63
- 3.4 本章小結(jié)63-64
- 4 接種對(duì)于酸菜發(fā)酵的影響64-79
- 4.1 材料與方法64-69
- 4.1.1 酸菜接種發(fā)酵64
- 4.1.2 取樣64-65
- 4.1.3 微生物計(jì)數(shù)65
- 4.1.4 化學(xué)分析65-66
- 4.1.5 DNA的提取66-67
- 4.1.6 PCR擴(kuò)增67-68
- 4.1.7 統(tǒng)計(jì)分析68-69
- 4.2 結(jié)果與分析69-77
- 4.2.1 發(fā)酵體系中pH動(dòng)態(tài)變化69-70
- 4.2.2 發(fā)酵體系微生物菌落動(dòng)態(tài)變化70-71
- 4.2.3 發(fā)酵體系中可溶性糖動(dòng)態(tài)變化71-72
- 4.2.4 發(fā)酵體系中亞硝酸鹽動(dòng)態(tài)變化72-73
- 4.2.5 發(fā)酵體系中有機(jī)酸動(dòng)態(tài)變化73-75
- 4.2.6 發(fā)酵體中系微生物動(dòng)態(tài)變化75-77
- 4.3 討論77-78
- 4.3.1 接種對(duì)酸菜發(fā)酵體系生化指標(biāo)的影響77
- 4.3.2 接種對(duì)酸菜發(fā)酵體系的微生物的影響77-78
- 4.4 本章小結(jié)78-79
- 結(jié)論79-81
- 參考文獻(xiàn)81-91
- 附錄91-95
- 附錄Ⅰ91
- 附錄Ⅱ91-95
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文95-96
- 致謝96-97
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞: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,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):326338
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