浆水中益生菌群的研究及浆水发酵工艺的研究

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浆水菜是我国西北地区如陕西、甘肃等地的一种传统发酵蔬菜,它制作简单,风味独特,具有开胃止渴、解烦去睡、调理脏腑等功效。但是目前其制作工艺大多为家庭自制自用,产品的质量和安全性不能得到保证,规模化生产难以实现,发展受到很大限制。本研究以采自不同地区的浆水菜样品为研究对象,对其所含的益生菌群进行分离纯化及鉴定;通过模拟自然发酵浆水制作工艺,初步确定较佳自然发酵工艺条件;并对浆水进行单一菌种接种发酵和混菌接种发酵,寻找较佳的发酵菌种组合及工艺。主要研究结果如下:1.以从陕西、甘肃不同地区采集到的31个浆水样品(其中甘肃4个样(编号为GS1、GS2、GS3及GS4),汉中地区10个样(编号为HZ1、HZ2、HZ3、HZ4、HZ5、HZ6、HZ7、HZ8、HZ9及HZ10),咸阳2个样(编号为XY1、XY2),长安区2个(编号为CA1、CA2),高陵县(编号为LS),周至县(编号为ZZ),西安11个(编号为XA1、XA2、XA3、XA4、XA5、XA6、XA7、XA8、XA9、XA10及XA11))为研究对象,分离纯化出六株优势乳杆菌(L1、L2、L3、L4、L5及L6)和四株优势酵母菌(Y1、Y2、Y3及Y4),并通过形态学特征及API系列试剂盒进行鉴定。对乳酸菌主要是通过菌落形态、菌体形态、产酸特性及API50CH试剂盒进行鉴定,对酵母菌主要是通过菌落形态、菌体形态、有无假菌丝及API20CAUX试剂盒进行鉴定。结果显示:六株乳杆菌中,L1为戊糖乳杆菌(Lactobacilluspentosus),L2为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum),L3为发酵乳杆菌,L4为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),L5为短乳杆菌(Lactobacillusbrevis1),L6为副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei);四株酵母菌Y1、Y2、Y3及Y4分别为皱褶假丝酵母(Candida rugosa)、解脂假丝酵母(Candidainconspicua)、阿氏丝孢酵母(Trichosporon asahii)和博伊丁氏假丝酵母(Candida boidinii)。2.通过模拟自然发酵浆水菜的制作工艺,对浆水发酵的通气量(容器口覆盖的纱布层数为一层、二层、三层和四层)、面粉加量(2.0%、2.5%、3.0%和3.5%(g/v))、装料量(占容器体积的50%、60%、70%、80%和90%(v/v))及发酵温度(33℃、37℃、40℃和43℃)分别进行了研究,通过测定发酵浆水中的还原糖含量、总酸含量和pH值初步确定较适宜的通气量(三层纱布覆盖容器口)、面粉加量(3.0%)、装料量(占容器体积的70%(v/v))及发酵温度(33℃)。接着进行了四因素三水平的正交试验以及验证试验,最终确定了浆水自然发酵较佳的工艺条件。结果得出:各因素对浆水自然发酵总酸含量高低的影响顺序为C(发酵温度)>D(通气量)>B(面粉加量)>A(装料量)。采用三层纱布覆盖容器口、3.0%的面粉加量、装料量为容器体积的60%(v/v)和发酵温度为37℃时发酵效果较好。3.将筛选出来的六株优势乳杆菌(L1、L2、L3、L4、L5及L6)和四株优势酵母菌(Y1、Y2、Y3及Y4)分别进行单一菌种发酵浆水的试验,通过测定发酵浆水中的还原糖含量、总酸和pH值,挑选出发酵效果较优的三株乳杆菌(L1戊糖乳杆菌、L5短乳杆菌、L6副干酪乳杆菌)及一株酵母菌(Y1皱褶假丝酵母)进行后续的菌种组合发酵试验。乳杆菌单一菌种发酵时,发酸较快,具有各乳杆菌独特香甜气味,保存时间长,不易腐败,但是风味较单调,浆水中芹菜易软烂;酵母菌纯菌发酵时,发酸较慢,有的有面团发酵风味或酒精味,风味较单调,芹菜易发生软烂,较易腐败。4.分别进行L1+L5、L5+L6、L1+L6(两种菌比例为1:1(v/v))、L1+L5+L6=1:1:1(v/v)和L1+Y1、L5+Y1、L6+Y1(两种菌比例为1:1(v/v))的混菌发酵试验,比较分析初步得到三个较佳发酵菌种组合(L6+Y1、L1+Y1及L5+Y1),通过对每种组合设定三个温度梯度28℃、33℃和40℃分别进行试验,初步确定各组合的较佳发酵温度,结果显示:L6+Y1、L5+Y1和L1+Y1都在28℃下发酵较适宜。通过比较三个组合在28℃下的发酵状况,初步确定最佳组合为28℃时发酵的L6+Y1即副干酪乳杆菌(Lactobacillusparacasei)和皱褶假丝酵母(Candida rugosa)的组合。在组合菌种发酵试验中,酵母菌和乳酸菌混合发酵的处理方式,发酸较快,风味醇厚饱满,且芹菜不易软烂,保存时间较长。
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