浆水接种发酵中亚硝酸盐的控制研究

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浆水是采用面粉和蔬菜等原料经多种微生物菌群发酵而成的一种西北地区特色传统发酵食品,浆水的制作工艺简单,风味独特,营养丰富深受人们喜爱。浆水传统的半封闭式发酵使得微生物菌群较为复杂,现在对浆水中的菌群研究较少。浆水目前多为家庭自制,成品浆水的品质参差不齐、食用安全性不能确切保证,特别是浆水中亚硝酸盐的存在,限制了浆水的发展。本研究从自然浆水中分离鉴定酵母菌,并对酵母菌和实验室已鉴定出的5株乳酸菌(L1为不可培养乳酸杆菌属Uncultured Lactobacillus、L2为哈尔滨乳杆菌Lactobacillus harbinensis、L3为类布氏乳杆菌Lactobacillusparabuchneri、L4为植物乳杆菌Lactobacillus plantarum、L5为副干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei)的部分性能进行测定。通过单因素和正交试验得出浆水传统较佳工艺条件,进而研究不同原料或添加其他物质对浆水的影响。通过烧杯接种发酵确定较佳菌群组合。通过发酵罐接种确定最佳发酵条件。主要研究结果如下:酵母菌的分离鉴定:分离出14株酵母菌,对其中6株典型酵母菌(Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6)进行鉴定,形态学特征和API20C AUX生化鉴定结果显示:Y1为博伊丁假丝酵母(Candida boidinii),Y2为克柔/平常假丝酵母(Candida krusei/inconspicua), Y3为帚状地霉(Geotrichumpenicillatum),Y4为阿萨丝孢酵母(Trichosporon asahii),Y5为克柔/平常假丝酵母(Candida krusei/inconspicua),Y6为克柔/平常假丝酵母(Candidakrusei/inconspicua);26Sr DNA分子生物学鉴定结果显示:Y1为地霉属(Geotrichum sp),Y2为库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii),Y3为喜仙人掌毕赤氏酵母(Pichia cactophila),Y4为阿萨丝孢酵母(Trichosporon asahii),Y5为平常假丝酵母(Candida inconspicua),Y6为东方依萨酵母(Issatchenkia orientalis)。酵母菌性能测定:通过测定菌株生长曲线发现20h可以获得最佳菌体种子。通过测定产酯能力发现Y4、Y5菌株产酯能力较高达4.00g/L和2.93g/L,另外4株酵母菌产总酯能力在1.00~2.00g/L之间。通过测定产酒精能力发现6株酵母菌产生酒精不超过1°。通过硝酸盐还原试验发现6株酵母菌的试验结果都为阴性,即不产生亚硝酸盐。通过降解亚硝酸盐试验发现6株酵母菌都能降解亚硝酸盐,在试验中Y1、Y3、Y6在第3天时的含量分别达到4.5mg/kg、6.7mg/kg,15.4mg/kg,Y2、Y4在第5天时的含量分别为5.0mg/kg、5.8mg/kg,Y5在第10天时的含量为12.4mg/kg。乳酸菌性能测定:通过测定生长曲线发现L2菌株在16h获得最佳菌体种子,另外4株在12h获得最佳菌体种子。通过测定产酸发现L2产酸较慢,L3产酸量为1.4g/100g左右低于另外4株的2.0g/100g左右。通过硝酸盐还原试验发现5株乳酸菌的试验结果都为阴性,即不产生亚硝酸盐。通过降解亚硝酸盐试验发现5株乳酸菌都能降解亚硝酸盐,在试验中第2天的含量都低于10.0mg/kg。浆水传统发酵工艺优化:通过模拟传统浆水发酵工艺,以亚硝酸盐含量、pH值、总酸和整体感官指标为指标,确定浆水发酵的较佳工艺条件:面粉加量1.5%,芹菜加量10%,芹菜热烫时间3min。不同原料制作浆水:试验得出燕麦粉、荞麦粉、玉米粉、小麦粉制作出来的浆水都有浆水的特点且亚硝酸盐含量在4天后都低于10.0mg/kg。芹菜制作浆水发酵过程中亚硝酸盐含量较低,风味好,西红柿、山药制作的浆水感官最差。添加其他物质:乳酸、柠檬酸、醋酸来调节初始pH值在3~4之间的浆水中的亚硝酸盐含量较低或者没有亚硝峰出现,加速浆水发酵但风味单调。Vc加量为0.025%、棉籽糖加量为0.20%、水酥糖加量为0.20%、菊粉加量为0.20%的情况下浆水发酵过程中的亚硝酸盐含量低,加速浆水发酵并且感官较优。接种发酵:引子加速浆水发酵,同时亚硝酸盐含量较低。Y1接种到浆水中亚硝酸盐含量低,但引起浆水腐败,另外5株酵母菌和5株乳酸菌分别接种到浆水中亚硝酸盐含量较低,感官较好。5株酵母菌和5株乳酸菌的菌群组合方式制作的浆水亚硝酸盐含量低,发酵快且感官较优。发酵罐接种发酵:初步确定发酵罐接种发酵制作浆水的工艺条件:36℃下2×10-3vvm无菌空气。发酵罐接种制作浆水中的亚硝酸盐含量一直低于10.0mg/kg,发酵速度快,酸度高。
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