西藏开菲尔粒乳间菌群结构差异及乳中关键风味物质解析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoshen1984
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
“十一五”以来,高端装备制造(High-end Equipment Manufacturing,HEM)业在政府大力支持下实现了快速发展,但仍然存在关键技术尚未完全掌握、中低档产品产能过剩而高档产品缺乏、大企业集团国际竞争能力不强等问题。HEM企业需要进一步加大创新投入,以提高自主创新能力。但HEM企业的技术创新表现为投入高产出低,过于依赖规模效应的粗放型创新管理模式。HEM企业若要实现由“中国制
学位
随着科技的发展和人类生活需要的升级,污染问题也变得复杂多样。工业和制造业产生的重金属污染物和酸碱盐等,医疗和药物制造产生的病原体或抗生素等污染物,经由污水处理过程和土壤-大气-水生态循环过程,最终进入水体。被污染的水体不免有两种或多种有毒有害污染物共存,增加了污染水体治理和水质修复的难度。重金属一旦进入自然界一般不易去除,对人体造成不可逆的伤害。另外,随着医药的发展和抗生素的广泛使用,病毒、病菌、
学位
钢筋混凝土结构的构件截面变形是描述从构件到结构整体变形和塑性发展行为的重要基础,由于构件尺寸效应和塑性发展程度影响,构件塑性区域的截面变形分布呈明显非线性。有效模拟梁端塑性区域非平截面变形分布是准确把握构件塑性状态的关键,而现有基于平截面假定建立的塑性铰、梁单元等分析模型,无法准确模拟构件的非平截面变形行为。为此,本文围绕钢筋混凝土构件非平截面变形行为及结构多尺度模拟方法开展系统研究,分别针对构件
学位
<正>~~
会议
随着我国城镇化的推进,特大城市、超大城市的人口与用地规模扩张,过度集聚带来的空间、经济、社会等问题日益突出,单中心空间结构已经难以适应城市发展需求,大城市亟待寻求更高效率的空间组织方式,以应对快速城镇化的诸多挑战,多中心空间结构逐渐成为我国大城市规划实践的首选方式。在我国东北地区,哈尔滨、沈阳等老工业基地,正经历着产业结构升级,城市空间更新的发展进程,并对城市空间资源配置提出了更高的要求,如何在城
学位
射电波段是太阳物理学研究的重要观测窗口,太阳射电爆发,特别是米波~十米波段的射电暴,携带着太阳爆发物理过程、激波传播和高能电子分布的重要信息,对其进行观测具有重要的科学应用价值,尤其是其中圆极化特性的观测,有助于了解爆发过程中的触发和能量释放与转化机制、物质运动等现象,有助于理解、诊断有关的基本等离子体物理过程,并能对高能粒子事件进行预报。本文基于太阳射电爆发的精确观测的需要,研究了宽带全极化的射
学位
生物质资源丰富,是碳中性的可再生能源。生物质高效合理利用能够促进能源结构转型和降低碳排放,潜力巨大。然而,生物质质量密度和能量密度低,碱金属和碱土金属(AAEMs)含量高,造成直接燃烧发电存在运输和储存成本高,受热面易结渣等问题。采用燃煤耦合生物质发电,可以发挥大型煤电机组清洁高效的技术优势,在一定程度上能够缓解上述问题,但是,较高AAEMs含量仍然会造成混烧灰熔点降低。同时,两者的燃烧特性存在差
学位
在光伏并网运行中,当电网电压不平衡时会导致电压、电流等的波动,从而影响电网电能质量及系统的稳定性。结合电压补偿控制等环节,提出了一种基于电压补偿控制的定直流电压、无功控制策略,将采集到的正、负序电压经电压补偿控制环节得到电压的不平衡系数,对电网电压的不平衡度进行补偿,并引入负序电流抑制环节。在PSCAD中分别设计搭建了改进前后的仿真模型,并对光伏并网发电系统的动态变化特性进行研究。仿真结果表明,在
期刊
控制系统的对抗者是一类试图影响该系统正常运行的个体。安全控制的目的是,在对抗者进行干扰的情况下维持控制系统的正常运行。现代控制系统具有网络通信和信息处理等功能,因此对抗者可以通过信息层面间接地对物理系统进行隐蔽性攻击。为保证攻击的隐蔽性,对抗者首先需要通过窃听攻击获取传感器,控制器以及执行器之间的传输数据,以对系统动态特性有所了解。预防性安全控制的意义是防止对抗者进行有效的窃听攻击,从而降低发生后
学位
心电信号的去噪是心电研究领域的重要研究方向。肌电噪声是包含在心电信号中的主要噪声,其频谱与成人和胎儿心电信号都有较大的重叠,在时域中表现为突发性和间歇性变化。经验模态分解(EMD)用于心电信号的去噪,在原理上有利于解决传统滤波方法不能够解决的频谱重叠问题。但是,仍然存在固定阈值不能适应肌电噪声的间歇性变化和软硬阈值去噪策略不能识别和保留小于阈值的有用数据的问题。混合心电信号中的胎儿心电提取是实现胎
学位