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泡菜是我国重要的传统发酵食品之一,其口感脆爽,营养丰富,是不可多得的益生食品。我国目前的泡菜生产大多采用自然发酵工艺,致使产品安全难以控制,产品稳定性差,制约了我国泡菜产业的做强做大。本文通过选育发酵性能和益生功能俱佳的优良泡菜发酵专用菌株,创制直投式乳酸菌发酵泡菜关键技术,可安全快速地生产出一款口感脆爽、风味独特的直投式乳酸菌发酵泡菜产品。研究的内容和结果如下:(1)优良泡菜发酵专用乳酸菌株的筛选。从四川和江西两地泡菜样品中筛选出49株泡菜发酵菌株,并进行分子生物学鉴定。根据鉴定结果挑选出16株异型发酵和同型发酵优势乳酸菌。考察其发酵性能,得到3株发酵性能相对较好的乳酸菌,并对其进行形态学、分子生物学鉴定和系统发育树构建,最终确定3株乳酸菌为植物乳杆菌、乳酸乳球菌和肠膜明串珠菌,编号为NCU001210、NCU036015和NCU018046。(2)泡菜发酵专用乳酸菌株模拟人体肠胃耐受性研究。NCU001210、NCU036015和NCU018046在pH 3下孵育3 h,存活率均在85%以上。其中,植物乳杆菌NCU001210在pH 2下孵育3 h,活菌数仍然有7.1 Lg(CFU/mL),存活率达83.14%;三株乳酸菌在0.3%胆盐中孵育4 h,活菌数分别为6.78、6.09和6.41 Lg(CFU/mL),存活率分别为79.39%、71.9%和69.9%;NCU001210、NCU036015和NCU018046在模拟人工胃液和肠液中分别孵育3 h和8 h,存活率均高于87%;在7 g/100mL的NaCl高渗透压下孵育24 h,NCU001210、NCU036015和NCU018046的活菌数均在7.5 Lg(CFU/mL)以上。(3)泡菜发酵专用乳酸菌益生特性研究。以DPPH自由基和羟自由基清除能力、还原力、脂质过氧化抑制能力为指标,发现植物乳杆菌NCU001210的完整细胞和无细胞提取物的DPPH自由基清除率分别为31.34%和27.02%。乳酸乳球菌NCU036015无细胞提取物的羟基自由基清除率为29.30%,肠膜明串珠菌NCU018046的无细胞提取物还原能力为87.21μmol/L;3株乳酸菌的发酵上清液对7种常见病原菌有抑制作用;采用Caco-2细胞模型研究NCU001210、NCU036015和NCU018046的黏附性,3株菌的黏附能力分别为3.40、34.1和11.2CFU/cell。(4)直投式发酵西兰花泡菜工艺技术研究。通过单因素试验确定了最佳蔗糖添加量3%-5%,食盐添加量为2%-6%,接种量为0.01%-0.03%,发酵剂配比为1:1:1,发酵温度为30℃-35℃,发酵时间为40 h-56 h。通过响应面试验,确定了直投式发酵西兰花泡菜的最佳工艺参数:发酵时间48.54 h、发酵温度32.07℃、接种量0.0256%。优化工艺发酵时间比自然发酵缩短4-5 d。(5)直投式发酵西兰花泡菜产品品质分析。直投式发酵西兰花泡菜过程中亚硝酸盐含量先上升后快速下降,发酵48 h时泡菜中亚硝酸盐含量5.4 mg/Kg,低于国家对酱腌菜中亚硝酸盐的限量标准;直投式发酵西兰花泡菜过程中主要病原菌数量均呈现出先上升后下降的特点,直投式泡菜中主要病原菌均在48 h后消亡殆尽,自然发酵泡菜中病原菌的消亡要迟于直投式;直投式发酵西兰花泡菜过程中,泡菜中葡萄糖、果糖、柠檬酸和苹果酸均呈现下降的趋势。随着发酵的进行,果糖含量逐渐下降,56 h后,浓度为7.7 mg/g。主要代谢产物中,乳酸和乙酸均表现出上升趋势,发酵56 h后,乳酸浓度由最开始的2.67 mg/g上升到13.21 mg/g;西兰花泡菜发酵前后的挥发性风味分析表明,直投式乳酸菌发酵泡菜检测出相对更多的风味物质,达24种,且其风味物质中含硫化合物和醇类的占比大;体外抗氧化模型表明:直投式发酵下泡菜的DPPH自由基清除率和FRAP还原能力同发酵前相比分别上升了32.43%和39.49%,ABTS+清除能力下降不显著(P<0.05)。总的来说,发酵后西兰花泡菜的抗氧化活性上升,泡菜抗氧化能力良好。直投式发酵西兰花泡菜是一款集营养与保健功能一体的产品,具有较大的市场开发潜力。