论文部分内容阅读
甘南牧区位于中国甘肃省西南部,地处青藏高原东北边缘与黄土高原西部过渡地段,境内草原广阔是中国"五大牧区"之一。海拔2960米,牧区内藏、土、回族等少数民族聚居,独特的少数民族文化孕育了少数民族特色的发酵乳制品。甘南牧区有着丰富的牦牛、犏牛资源,而犏牛属于黄牛和牦牛的杂交种,有着牦牛抗高寒气候和黄牛泌乳量高的双重优点。当地的少数民族沿袭传统方法制作犏牛酸奶,制作成功的犏牛酸奶呈凝固状,表面金黄色,切面洁白光滑,闻之有香味,长时间存放仍然能保证其质地。这些都说明了犏牛酸奶中存在着优良的乳酸菌资源,本研究正是基于此而进行探索。本课题的主要研究内容和结果如下:1.犏牛酸奶理化指标及细菌种群结构的分子解析将取自甘南牧区和合作市区的6份酸奶样品作为实验材料,利用国标法对其蛋白质、脂肪、灰分含量进行测定。实验结果表明:.犏牛酸奶蛋白质含量为4.39%-5.00%,总灰分含量为0.46%-0.78%,脂肪含量为2.03%-4.32%,三个理化指标的含量都高于普通黑白花奶牛。利用平板计数法分析犏牛酸奶原样的菌相,结果表明:6份样品中乳酸球菌和杆菌都在107CFU/mL左右,甘南牧区犏牛酸奶的酵母菌含量为103 CFU/mL,而合作地采样的犏牛酸奶中并未检测到酵母菌。6个样品均未检出霉菌和大肠杆菌。利用PCR-DGGE技术分析甘南地区犏牛酸奶样品中微生物多样性,实验结果表明:DGGE图谱显示6份甘南地区犏牛酸奶中细菌组成存在一定的差异,通过聚类分析,得到其相似度在40%-75%之间,结合相似性指数(Cs)可以看出:合作地区采集的3份犏牛酸奶种群结构较相似,甘南地区的3份犏牛酸奶样品之间,群落组成有较大差异;所有样品的香农指数数值介于1.7568-2.1803之间,其中GN-3号样品香农指数最高,说明该样品种群多样性最高,HZ-3样品种群多样性最低。对DGGE图谱中的优势条带割胶回收,再次PCR后测序,用非培养的方法从中获得了群落结构,其优势菌鉴定结果为:发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum),德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus),嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus),德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)和一种不可培养芽孢菌,不可培养的细菌,和不可培养的乳酸杆菌。2.犏牛酸奶中乳酸菌的分离鉴定利用选择性培养基从犏牛酸奶中分离出96株乳酸菌菌株,显微镜观察表明,其中53株为球菌,43株为杆菌复筛后选出了表现良好的4株乳酸菌菌,采用16SrDNA序列分析法鉴定分别为屎肠球菌(Enterococcus faecium)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)和德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus)。3.犏牛酸奶分离所得乳酸菌发酵性能测定筛选出的4种乳酸菌凝乳时间各不相同,其中肠球菌PQ-4凝乳时间最长,需要9 h才能达到凝乳,德氏乳杆菌保加利亚亚种PG-13时间最短,在4.5 h左右能达到凝乳，嗜热链球菌PQ-8和发酵乳杆菌PG-30分别在6.5 h和7 h达到凝乳。产酸实验中,肠球菌PQ-4在凝乳时pH最高;嗜热链球菌PQ-8在凝乳时、4℃后熟1天、4℃贮存7天时的pH无显著性差异,能显著降低后酸化,具有成为低后酸化酸奶发酵剂的潜力;PG-13在凝乳时达到了最低的pH,并且在贮藏结束时也达到4株菌发酵酸奶的最低pH;PG-13在储藏过程中色值变化最大。肠球菌PQ-4发酵酸奶的活菌计数值最高,嗜热链球菌PQ-8其次,保加利亚乳杆菌PG-30到储藏后期,菌数下降了两个数量级。流变特性测定表明,最开始时PG-13具有最高的储能模量(弹性)和耗能模量(粘性);从后熟开始,PQ-8的G’和G"值增加,而且这种增加的趋势越来越明显,直到贮藏7天时拥有相较于其他酸奶最高的弹性,最接近犏牛酸奶原样。在本章实验中,筛选出一株凝乳后具有良好流变特性,产生风味物质能力强且凝乳后酸乳活菌数高的菌株,为研制凝固型风味发酵乳做准备。4.凝固型风味发酵乳研究本章内容以从甘南牧区犏牛酸奶中分离出来的嗜热链球菌(PQ-8)和赛里木酸奶中分离得到的瑞士乳杆菌(MB2-1)为主要菌种,分别不同比例接种于牛奶中培养(1:1,1:2,2:1),发酵并保存于4℃后研究其形成酸奶的特性。复配后酸奶的凝乳时间都有显著性提升,与原来单菌凝乳时时间有显著性差异;1:1和1:2之间持水力无显著差异,但都与2:1差异显著,且2:1的持水力最高;样品组乳清析与嗜热链球菌单菌发酵的酸奶之间差异都显著;2:1复配菌种7天后呈现的酸度最高;菌种复配后,杆菌、球菌数量明显增加,与对照组呈显著性差异;储藏第1周时,2:1组在加热4-50℃和冷却50-4℃时表现出明显高于其他样本的G’和G"值;感官评价结果表明,1:1和2:1组滋气味打分最高;菌种组合后产双乙酰能力有明显的提升,几乎接近PQ-8单菌,远远高于MB2-1单菌;综上所述,两种菌在一起生长良好,有明显的协同作用:嗜热链球菌是持续产香,并表现出高的流变学性状,弥补瑞士乳杆菌产香较弱的缺点,而瑞士乳杆菌高的蛋白酶活性,能够缩短凝乳时间,使酸奶的生产时间达到工业化发酵的要求。