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四川泡菜是一种传统发酵食品,因其口感清爽、味道鲜美,受到广大人民喜爱。四川泡菜传统的制作方法是依靠环境微生物自然发酵,发酵周期长,产品质量不稳定。泡菜酸爽的口感是由于乳酸菌发酵产生乳酸引起的,泡菜中的乳酸多以D-乳酸的形式出现,而人体缺乏代谢D-乳酸的酶,通过饮食过多摄入D-乳酸会导致乳酸蓄积,引起代谢紊乱,对健康产生危害。大量的研究表明,肠膜明串珠菌为泡菜发酵过程中的优势菌群,为了改善四川泡菜中L-/D-乳酸比例,我们以肠膜明串珠菌ATCC 8293作为原始菌株,通过基因工程技术,导入质粒pLC42pkL(含有具有丙酮酸激酶启动子的L-乳酸脱氢酶基因),通过L-乳酸脱氢酶基因的异源表达,改善泡菜L-/D-乳酸比值。为了研究L-/D-乳酸的生成机制,对泡菜微生物数量及多样性以及L-/D-乳酸含量进行了测定。通过传统培养法测定三组泡菜发酵过程中乳酸菌、乳球菌、明串珠菌属数量,接种原始菌株与高产L-乳酸菌株两组泡菜在三种菌群数量上优先达到平衡,发酵终期数量无差异;通过IlluminaHiSeq2500测序平台对泡菜微生物多样性分析可以得出,所有样品总共得到186 OTU,明串珠菌属为发酵过程的优势菌属,传统发酵组泡菜的多样性优于接种原始菌株和高产L-乳酸菌株两组。接种原始菌株与克隆菌株两组泡菜在微生物数量及多样性无差异,而接种高产L-乳酸泡菜组L-/D-乳酸比值高于其他两组,最大值为1.28,差异极显著。因此,接种高产L-乳酸菌株泡菜组L-/D-乳酸比值显著提高完全取决于高产L-乳酸菌株的接种,高产L-乳酸菌株可显著提高L-/D-乳酸比值,菌株构建成功。将高产L-乳酸菌株与原始菌株作为发酵剂投放到四川泡菜进行发酵,将其与自然发酵泡菜做对比,验证接种高产L-乳酸菌株对泡菜品质特性的影响,得到结果如下:通过对pH、总酸、亚硝酸盐、TPA、感官评价的测定,接种原始菌株与高产L-乳酸菌株两组较传统发酵组缩短了发酵周期,加快了发酵进程;抑制亚硝酸盐形成,提高泡菜安全性;延缓了泡菜的组织软化,具有更好的口感跟滋味,两组内没有显著差异。通过高效液相色谱对代谢产物的检测,三组泡菜在发酵终期,接种原始菌株泡菜组葡萄糖、果糖、甘露醇含量显著高于其他两组;接种原始菌株与高产L-乳酸菌株两组泡菜柠檬酸、酒石酸含量高于传统发酵组,而苹果酸、抗坏血酸含量低于传统发酵组。接种不同肠膜明串珠菌发酵提高了泡菜品质,为四川泡菜新型乳酸菌发酵剂的研发提供理论依据,为四川泡菜工厂化生产奠定基础。