论文部分内容阅读
脂质降解与发酵香肠的风味密切相关,并最终影响发酵香肠的品质。为筛选具有较高脂质降解能力的菌株,本试验以实验室保藏的12株菌株作为研究对象,首先在体外筛选脂质降解能力强的菌株,之后将所筛选出的菌株应用到发酵香肠中,考察对发酵香肠品质的影响,并分析发酵香肠中微生物、脂质和风味物质三者之间的相关性,探究脂质降解菌株在发酵香肠中的作用机制。具体研究内容和结果如下:1以实验室前期通过分离、纯化和16S r DNA鉴定获得的12株菌属关系明确的菌株为研究对象,首先利用中性红油脂平板和三丁酸甘油酯平板筛选具有产脂肪酶能力的菌株,然后通过RT-PCR技术分析菌株脂肪酶基因（FJ979867.1、FJ979868.1、AY551101.1）的表达量,并对菌株降解油脂的发酵条件进行优化,最后对菌株抗氧化性进行分析。结果表明,12株菌株中5株菌株具有产脂肪酶能力,分别为木糖葡萄球菌（Staphylococcus xylosus）YSZ11、YCC3、腐生葡萄球菌（Staphylococcus saprophyticus）YCC2、巨球菌（Macrococcus caseolyticus）YZC2、YZC3。基因表达量分析表明,菌株YCC2中FJ979867.1基因的表达量最高;接菌量0.2%、培养时间48 h、培养温度32～37℃时,菌株表现出较高的油脂降解率;抗氧化指标（DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基清除率和总还原力）的测定表明5株菌株抗氧化性良好。2在无菌猪肉浆体系中分别接种上述优选菌株,并设立未接种的对照组（CK）,测定发酵猪肉浆p H值、过氧化值（Peroxide value,POV）、硫代巴比妥酸（Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS）值、脂肪酶活力、脂质组成和游离脂肪酸含量的变化。结果表明:5株发酵菌株均可以降低猪肉浆体系的p H值,并使POV和TBARS值维持在2.51-2.96 mmol/kg和0.21-0.24 mg/100g,显著低于（P＜0.05）CK组。5组接种组中均检测到中性脂肪酶、酸性脂肪酶和磷脂酶活性,后两者活性较高。发酵过程中接种组磷脂含量降低而游离脂肪酸含量增加,其中不饱和脂肪酸含量增加显著,尤其是棕榈油酸(C16:1)、油酸(C18:1)和亚油酸(C18:2),并检测到有亚麻酸(C18:3)的生成。比较而言,腐生葡萄球菌YCC2和木糖葡萄球菌YCC3、YSZ11脂质水解和抗氧化能力较好。3接种单一发酵菌株（木糖葡萄球菌YCC3、木糖葡萄球菌YSZ11、腐生葡萄球菌YCC2、植物乳杆菌MSZ2）和混合发酵菌株（YCC3+MSZ2、YSZ11+MSZ2、YCC2+MSZ2）生产发酵香肠,以不接种发酵菌株香肠为CK对照,对发酵香肠理化性质（p H、TBARS、羰基价、红度值、色素含量、酸价）和感官品质进行分析。结果表明:成熟终点时,接种组p H值、TBARS值和羰基价低于CK组,而红度值、色素和酸价含量高于CK组,此外,接种发酵菌株可以提高香肠的感官评分。比较而言,接种混合菌株（木糖葡萄球菌YCC3和植物乳杆菌MSZ2）最有利于提高香肠品质。4接种木糖葡萄球菌YCC3（Sx YCC3）和植物乳杆菌MSZ2（Lp MSZ2）生产发酵香肠,对发酵香肠微生物多样性、脂质水解和氧化程度、挥发性风味物质含量进行分析。结果表明,接种Sx YCC3或Lp MSZ2增强了葡萄球菌和乳酸杆菌的竞争力,抑制了有害细菌和其他细菌的生长,接种组游离脂肪酸（FFA）含量增加,p H值、过氧化值（POV）、硫代巴比妥酸（TBARS）值、脂肪氧合酶活性和肠杆菌数均显著低于未接种组（P＜0.05）。主成分分析（principal component analysis,PCA）和正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares-discrimination analysis,OPLS-DA）显示（Z）-hept-2-enal、（E）-2-octenal、1-nonanal、octanal和1-octen-3-ol是接种组中共有的差异性风味物质。相关性分析表明风味物质与葡萄球菌、乳酸杆菌的相对丰度、FFA含量呈正相关。5运用二代高通量测序技术分析接种植物乳杆菌MSZ2和木糖葡萄球菌YCC3生产的发酵香肠在成熟第0、6和12 d 3个时期的细菌菌群结构并进行代谢功能预测,同时比较成熟过程中的挥发性风味物质的变化。结果表明:成熟过程中葡萄球菌相对丰度显著上升,其他类细菌相对丰度降低;乳酸杆菌属、葡萄球菌属、乳球菌属、明串球菌属、魏斯氏菌属成为优势菌属,细菌的新陈代谢丰度在成熟过程中呈上升趋势,主要的代谢途径包括碳水化合物代谢、核苷酸代谢、脂质代谢和氨基酸代谢;游离脂肪酸含量呈上升趋势;挥发性风味物质的种类和含量在成熟过程中显著上升;2-decenal、2-heptenal,（2Z）-、2-undecenal、（E,E）-2,4-decadienal、1-nonanal、1-octen-3-ol、（E）-2-octenal、dodecyl aldehyde和tetradecanal为成熟过程中的特征性风味物质。相关性分析表明微生物（葡萄球菌属、明串球菌属）的相对丰度、代谢途径（碳水化合物代谢、核苷酸代谢、脂质代谢、氨基酸代谢）与特征性挥发性风味物质含量呈正相关。因此,香肠在成熟过程中,植物乳杆菌MSZ2和木糖葡萄球菌YCC3成为优势菌并且通过提高细菌质量、促进游离脂肪酸的生成进而促进新陈代谢来改善发酵香肠的风味。