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对自然界中天然存在的微生物资源进行发掘与利用产生了重要的社会和经济效益,成为现代生物学领域的研究热点。西藏开菲尔原粒是源于我国西藏地区的珍贵天然乳品微生物资源,传统西藏开菲尔是接种西藏开菲尔原粒制备的特色风味功能性发酵乳。并非所有开菲尔原粒品种都具备良好的工业应用潜力能够被用于制备出品质优良的开菲尔。因此,西藏开菲尔原粒的优选是研发西藏开菲尔复合发酵乳制品的必要基础工作,对于发掘、保护和利用我国西藏地区珍贵的开菲尔原粒优良品种微生物资源具有重要意义。本论文以从藏北那曲地区不同方位区域采集的5种西藏开菲尔原粒(TKG1-5)与其发酵乳(TK1-5)为研究对象:一方面,拟采用高通量测序技术系统解析与比较各原粒与其发酵乳中的菌群结构,以期明晰那曲地区西藏开菲尔原粒与其发酵乳之间菌群结构的差异;另一方面,拟采用电子鼻技术与HS-SPME-GC-MS结合主成分分析(PCA)与香气活力值(OAVs)比较各原粒发酵乳之间风味轮廓与挥发性风味物质组成的差异、考察各原粒发酵乳之间风味物质与菌属差异的关联性、表征各原粒发酵乳中的关键风味物质、探讨原粒发酵乳(TK1-5)与酸奶之间的风味差异,以期明晰那曲地区西藏开菲尔原粒发酵乳的风味特征与特色定位。最后,基于以上两方面的结果,拟开展西藏开菲尔原粒的优选与西藏开菲尔复合发酵乳的制备研究。基于高通量测序技术结合多种生物信息学分析方法在3个高分类学水平(科、属和种)对各西藏开菲尔原粒与其发酵乳中的细菌和真菌菌群结构进行系统解析与比较发现:(1)原粒(TKG1-5)与其发酵乳(TK1-5)中的细菌被分类注释为Lactobacillaceae、Streptococcaceae、Leuconostocaceae、Acetobacteraceae和Enterobacteriaceae这5个主要科,Lactobacillus、Lactococcus、Leuconostoc、Acetobacter和Enterobacter这5个主要属,Lactobacillus kefiranofaciens、Lactococcus lactis、Leuconostoc mesenteroides、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus helveticus、Acetobacter okinawensis、Acetobacter orientalis和Enterobacter aerogenes这8个主要种;(2)原粒(TKG1-5)与其发酵乳(TK1-5)中的真菌被分类注释为Saccharomycetaceae、Pichiaceae和Trichocomaceae这3个主要科,Kazachstania、Kluyveromyces、Saccharomyces、Dekkera和Aspergillus这5个主要属,Kazachstania unispora、Kazachstania turicensis、Kluyveromyces marxianus、Saccharomyces cerevisiae、Dekkera anomala和Aspergillus amstelodami这6个主要种;(3)原粒组(TKG1-5)与其发酵乳组(TK1-5)两组之间菌群结构的主要差异为细菌菌群结构的差异,原粒组(TKG1-5)中的优势细菌为Lactobacillus kefiranofaciens(组内样本平均相对丰度为80.85%),而原粒发酵乳组(TK1-5)中的优势细菌为Lactococcus lactis(组内样本平均相对丰度为66.64%)和Leuconostoc mesenteroides(组内样本平均相对丰度为30.96%);(4)原粒组(TKG1-5)与其发酵乳组(TK1-5)两组之间真菌菌群结构的差异不大,各原粒与其发酵乳中的真菌菌群结构相似;(5)原粒发酵乳(TK1-5)的菌群结构两两之间存在差异:TK2的细菌与真菌物种丰富度均为最高,其细菌ace和chao指数分别为18.31和18.00,真菌ace和chao指数分别为30.44和30.00。基于电子鼻技术的风味轮廓比较发现西藏开菲尔原粒发酵乳(TK1-5)两两间风味轮廓不同;基于HS-SPME-GC-MS的风味物质组成解析发现原粒发酵乳(TK1-5)中共鉴定出32种挥发性风味物质,醇类(相对含量范围为45.27%-60.39%)和酸类(相对含量范围为27.98%-47.67%)在各样本中均占优势;基于风味物质及菌属组成与主成分分析(PCA)相结合考察各原粒发酵乳中的风味物质组成及各原粒发酵乳间风味物质与菌属差异的关联性发现原粒发酵乳(TK1-5)两两间风味物质组成不同,酯类更高的优势地位使得TK2的风味物质组成与其他样本差异较大,推测与其中特有菌属Saccharomyces具有关联性;基于风味物质组成与香气活力值(OAVs)相结合表征各原粒发酵乳中的关键风味物质发现原粒发酵乳(TK1-5)中共有的关键风味物质为辛酸乙酯、苯乙醇和己酸,酯类在各样本中均为香气贡献最高的最重要风味贡献者,其对TK2的总体香气贡献最高;基于风味差异的探讨发现那曲地区西藏开菲尔原粒发酵乳(TK1-5)区别于酸奶的突出差异风味特征与特色为“酒香/酯香味”。综合比较西藏开菲尔原粒(TKG1-5)的总发酵活力、西藏开菲尔原粒发酵乳(TK1-5)的菌群与风味差异及感官品质后确定TKG2为最优原粒品种,之后经基因分型与风味生产性能的筛选,确定使用从最优原粒的发酵乳中分离的10株乳酸菌和8株酵母菌制备西藏开菲尔复合发酵乳。最后,基于D-最优混料设计法对接种菌种配比进行了优化,采用接种最优配比的复合菌种代替原粒TKG2所制备的西藏开菲尔复合发酵乳TKM与酸奶相比具有特色突出的“酒香/酯香味”,且其风味品质和组织状态均优于TK2,实现了保持西藏开菲尔原粒发酵乳TK2传统特色风味且摆脱接种对原粒依赖的目的。