【摘 要】
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传统固态发酵食醋在色泽、有机酸和风味等等方面有着液态发酵食醋不可比拟的优点。乳酸菌在传统固态发酵食醋中是主要的优势菌群,其发酵产生的乳酸对食醋后期风味的贡献很大,这说明乳酸菌能在高乙醇高乙酸的环境下生存并发挥作用。因此为了探究乳酸菌是如何在高乙醇浓度的环境中存活,及其耐受乙醇的机制,我们做了以下研究:从传统固态发酵制作的镇江香醋醋醅中筛选出了几株耐乙醇达12%以上的菌株,选取了其中性状较好的一株副
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传统固态发酵食醋在色泽、有机酸和风味等等方面有着液态发酵食醋不可比拟的优点。乳酸菌在传统固态发酵食醋中是主要的优势菌群,其发酵产生的乳酸对食醋后期风味的贡献很大,这说明乳酸菌能在高乙醇高乙酸的环境下生存并发挥作用。因此为了探究乳酸菌是如何在高乙醇浓度的环境中存活,及其耐受乙醇的机制,我们做了以下研究:从传统固态发酵制作的镇江香醋醋醅中筛选出了几株耐乙醇达12%以上的菌株,选取了其中性状较好的一株副干酪乳杆菌PC-5,又选取了一株不耐乙醇的菌株PR-7作为对照,通过对乳酸菌细胞结构以及能量代谢相关的酶活研究初步探究其耐乙醇的机制,然后将其加入食醋发酵体系中,观察不同乙醇耐受度的乳酸菌对成品醋的各项指标影响的差异性,主要结论如下:1.从镇江香醋不同发酵时期的醋醅中筛选出多株耐乙醇12%以上的乳酸菌,选取其中一株可耐受乙醇达14%的副干酪乳杆菌PC-5作为研究对象,再选取一株在植物乳杆菌PR-7作为对照菌株。2.随着乙醇浓度的增加,乳酸菌的细胞多糖含量不断下降,细胞膜的流动性先下降（0%~8%）后上升（10%~12%）,同时细胞膜的通透性增大。PI单染结果显示PC-5阳性区域从5%增加到46%,而PR-7则是从6%增加到89%。结果表明相较于对照菌株PR-7,PC-5有着更为稳定的细胞膜结构。3.通过对TCA循环、EMP途径的限速酶的酶活研究发现:TCA循环的三个限速酶（CS、IDHc、α-KGDH）大致是呈现先上升后下降的趋势,但两株菌的酶活水平似乎没有联系。EMP途径的三个限速酶（HK、PK、PFK）的酶活随着乙醇浓度上升的变化趋势是明显的先上升后下降,例如PK酶活,PC-5从1.1U/mg上升到3.6U/mg,最后在12%的乙醇浓度时下降到0.6U/mg,而PR-7则是从0.75U/mg上升到1.85U/mg而在8%的时候下降为0.4U/mg。这可能是由于随着乙醇浓度的上升,为了应对环境的胁迫,乳酸菌菌体内的代谢相关的酶活有着一定的上升,产生更多的能量去抵抗高浓度乙醇环境,但是当乙醇浓度过高时,菌体结构被大量破坏,酶活水平会急剧下降。而且PC-5与PR-7的变化趋势一致并且PC-5均高于PC-7,ATP酶活的变化也印证了这一点。4.最后我们将这两株菌加入食醋发酵过程,以正常醋酸菌单菌发酵作为对照组。最后发现混菌发酵相比单菌发酵,在还原糖的消耗,酒精的生成,多酚和黄酮的生成以及各种抗氧化指标的变化这些方面都有着一定的提升,如在酒精发酵末期也就是多酚含量最高的时期,对照组的多酚含量为24mg/d L,C1和R1组的多酚含量分别为36mg/d L,32mg/d L。我们还发现在酒精发酵阶段加入乳酸菌,比在醋酸发酵阶段加入乳酸菌各项指标均有一定的提升。如发酵过程中总抗氧化性的变化,对照组由4.8U/m L增长到18.9U/m L。在酒精发酵阶段就加入乳酸菌的C1和R1分别增加到了28.3U/m L和24.7U/m L。在醋酸发酵阶段加入的乳酸菌的C2和R2分被增加到了24.6U/m L和23.1U/m L。相比于不耐乙醇的乳酸菌PR-7,耐乙醇的PC-5菌株在发酵过程中,在各项指标表现得更为出色,这和其细胞结构的稳定性以及对不良环境的抵抗有着密不可分的联系。
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