产黄青霉菌对不同难溶性磷酸盐的溶解能力及作用机制

【研究目的】探究了产黄青霉菌(Penicillium chrysogenum)对不同难溶性磷酸盐(磷酸铁、磷酸铝和磷酸三钙)的溶解效率及机理。[试验方法]供试产黄青霉菌株为本研究筛选的高效解磷真菌菌株。试验采用蒙金娜液体培养基,分别加入磷酸铁(FePO_(4)·2H_(2)O,Fe-P)、磷酸铝(AlPO_(4),Al-P)和磷酸三钙[Ca_(3)(PO_(4))_(2),Ca-P]作为难溶性磷源,接种产黄青霉菌孢子悬液培养。在培养1、3、5天后,过滤培养液,测定滤液pH、溶磷量、有机酸含量及酶活性,采用红外光谱和扫描电镜–能谱分析Fe-P、Al-P和Ca-P处理滤渣的矿物官能团和形貌变化。【结果】青霉菌对难溶性磷酸盐的溶解量随着培养时间的延长而增加。在培养5天后,Fe-P、Al-P和Ca-P的溶磷量分别为153.8、215.9和569.4 mg/L,对Ca-P的溶解量最高。红外光谱图显示,Fe-P、Al-P和Ca-P的PO_(4)^(3−)振动吸收峰强度发生了不同程度的减弱。随着培养时间的延长,培养液pH均呈下降趋势,在培养5天后,Fe-P、Al-P和Ca-P处理的培养液pH由培养初期的6.5分别下降至2.0、2.3和5.0。对于不同难溶性磷酸盐,青霉菌分泌的丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合成酶活性以及有机酸含量不同,与Al-P和Ca-P处理相比,Fe-P处理显著增强了青霉菌中丙酮酸脱氢酶和柠檬酸合成酶活性,草酸和柠檬酸分泌量分别为1086.6和806.4 mg/L,而在Al-P和Ca-P处理中,分泌的有机酸主要是草酸,分泌量分别为261.1和201.3 mg/L。草酸对Fe-P、Al-P和Ca-P的释放率分别为14.8%、32.4%和39.6%,分别比柠檬酸高出37、3和2倍。通过扫描电镜发现,草酸可与Ca-P螯合形成草酸钙(CaC_(2)O_(4))。【结论】产黄青霉菌对不同难溶性磷酸盐的释放能力表现为Ca-P>Al-P>Fe-P。与Al-P和Ca-P相比,Fe-P能够提高产黄青霉菌丙酮酸脱氢酶和柠檬酸合成酶的活性,从而促进产黄青霉菌分泌更多的草酸和柠檬酸。虽然草酸溶解难溶性磷酸盐的能力强于柠檬酸,但是与Fe-P相比,Ca-P抑制了产黄青霉菌分泌草酸的能力。因此,利用产黄青霉菌活化土壤难溶性磷酸盐时,可通过添加Fe-P诱导提高其分泌柠檬酸和草酸的能力。

SDE-GC-MS法重现性及普洱茶发酵香气变化研究

【目的】为研究同时蒸馏萃取法提取普洱茶香气物质的重现性。【方法】以2次普洱茶发酵的原料(晒青毛茶)和出堆样为材料,SDE各提取3次,应用气相色谱质谱联用仪检测。【结果】各样品中鉴定出64～82个化合物,物质鉴定重复率为50.78%～71.30%;同一样品3次重复检测物质峰面积的精密度(RSD)为0.76%～70.91%。原料以醇类物质(53.3%和50.0%)为主,发酵后1,2,3-三甲氧基苯、3,4,5-三甲氧基苯等杂氧化合物增加,出堆样以杂氧化合物(44. 0%和41.5%)为主。【结论】SDE-GC-MS法研究茶叶香气需增加重复次数或改进方法。

接种地衣芽孢杆菌发酵的普洱茶品质与微生物群落分析

为通过接菌发酵提高普洱茶的品质,将从普洱茶中分离鉴定到的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)L1接种于灭菌和未灭菌的晒青茶中,分别进行纯菌发酵与强化发酵。结果表明:纯菌发酵后茶叶中茶多酚质量分数和5种儿茶素[儿茶素(C)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、儿茶素没食子酸酯(CG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)]质量比较自然发酵显著降低(P<0.05),茶褐素质量分数显著增加(P<0.05)。与自然发酵相比,强化发酵中茶褐素[(6.75±0.13)%]、茶红素[(1.04±0.09)%]和可溶性糖[(5.76±0.10)%]质量分数显著升高(P<0.05);而CG[(0.39±0.03)mg/g]、表儿茶素[(0.86±0.05)mg/g]、GCG[(0.20±0.03)mg/g]、C[(2.28±0.14)mg/g]、表没食子儿茶素[(1.69±0.11)mg/g]、EGCG[(0.33±0.02)mg/g]6种儿茶素质量比显著降低(P<0.05)。强化发酵茶汤甜味(3.33±0.78)和厚重感(6.11±0.71)感官评分增加,苦味(1.33±0.50)、涩味(0.67±0.50)和酸味(0.33±0.44)分数降低。色差仪检测发现,强化发酵茶汤的a*值(25.70±0.68)、b*值(77.06±1.07)增加,L*值(71.58±0.83)降低。细菌16S rRNA和真菌ITS序列的扩增子测序发现,地衣芽孢杆菌L1在整个过程中并未一直是优势细菌(发酵中后期仅为0.2%~0.5%),但改变了微生物群落结构,表现在短杆菌(Brevibacterium)、食腺嘌呤芽生葡萄孢酵母(Blastobotrys adeninivorans)和Rogersella griseliniae的相对丰度显著升高(P<0.05);而无色杆菌(Achromobacter)、伯克氏菌(Burkholderia)、柠檬酸杆菌(Citrobacter)、欧文氏菌足杆菌(Erwinia)、埃希氏菌(Escherichia)、克雷白氏菌(Klebsiella)和微小根毛霉(Rhizomucor pusillus)7种微生物的相对丰度显著降低(P<0.05)。因此,接种地衣芽孢杆菌L1发酵普洱茶,可能通过与其他微生物的协同作用改变茶叶中的特征成分,从而提高普洱茶的感官品质。收稿日期:20210809基金项目:国家自然科学基金资助项目(31760225;32160728);云南省高层次人才培养计划青年拔尖人才专项(YNWR-QNBJ-2018-366);云南省科技厅科技计划项目(202104BI090008)。第一作者:刘琨毅,男,副教授,博士,主要从事传统发酵食品方面的研究。*通信作者:赵明,男,教授,博士,主要从事茶叶生物化学方面的研究。

伞枝犁头霉纯菌与强化发酵普洱茶研究

为提高普洱茶的品质,将伞枝犁头霉(Absidia corymbifera)A1接种于灭菌和未灭菌的晒青茶中,分别进行纯菌发酵与强化发酵(enhanced fermentation,EF)。结果表明,经纯菌发酵后茶叶中茶多酚和5种儿茶素含量显著降低(P<0.05),茶褐素和茶红素含量显著增加(P<0.05)。与自然发酵(normal fermentation,NF)相比,EF中茶褐素和可溶性糖含量显著升高(P<0.05),而儿茶素、儿茶素没食子酸酯、表儿茶素、没食子儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素含量显著降低(P<0.05);感官审评时EF茶汤的甜味和厚重感分数增加,苦味、涩味和酸味分数降低;色差仪测定发现EF茶汤的a*、b*值增加,L*值降低。真菌内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)和细菌16S核蛋白体RNA(16S ribosomal RNA,16S rRNA)扩增子测序发现,伞枝犁头霉A1没有成为EF的优势真菌,但改变了EF微生物群落结构,表现在EF中Brunneoclavispora bambusae、食腺嘌呤芽生葡萄孢酵母、微小根毛霉、葡萄球菌、假单胞菌和芽孢杆菌的相对丰度较NF高,而黑曲霉、马克斯克鲁维酵母、大肠埃希-志贺菌和克雷白氏菌的相对丰度较低。因此,接种伞枝犁头霉A1发酵,可通过与其它微生物的协同作用改变茶叶中的特征成分,从而提高普洱茶的感官品质。

浅盘与传统普洱茶发酵的微生物群落和化学成分比较研究

传统普洱茶渥堆发酵一般包含数吨茶叶基质,发酵中存在热传递不均匀的问题.为此建立了浅盘普洱茶发酵系统,并比较了浅盘与传统普洱茶发酵的微生物群落结构和化学成分差异.测定发现2种发酵过程化学成分变化规律类似,浅盘发酵出堆样的水浸出物、可溶性糖、茶红素和黄酮质量分数显著高于传统发酵出堆样(p<0.05),茶褐素质量分数显著低于传统发酵出堆样(p<0.05).2种发酵过程微生物群落结构不同,传统发酵出堆样品优势细菌为葡萄球菌属(Staphylococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)和考克菌(Kocuria),优势真菌为曲霉属(Aspergillus)、芽生葡萄孢酵母属(Blastobotrys)和根毛霉(Rhizomucor);浅盘发酵出堆样品优势细菌为芽孢杆菌属(Bacillus)和欧文氏菌属(Erwinia),优势真菌为Brunneoclavispora和曲霉属(Aspergillus).审评结果表明,2种发酵出堆茶样都具有较好的感官品质.今后还应研究优化浅盘发酵的条件,以提高普洱茶品质.

阿曲霉接菌发酵普洱茶的研究

将从普洱茶中分离鉴定到的阿曲霉A1(Aspergillus amstelodami A1)接种于灭菌和未灭菌的晒青茶中,分别进行纯菌发酵和强化发酵,进而研究发酵茶样的感官特征、化学成分及微生物群落结构。结果表明,纯菌发酵茶叶中的茶多酚和5种儿茶素含量均显著降低,茶红素和茶褐素含量均显著增加;与自然发酵茶样相比,强化发酵茶样中的茶褐素和可溶性糖含量均显著升高,而儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素和咖啡碱含量均显著降低,其干茶外形、汤色、滋味、香气和叶底感官审评分数均显著升高,且茶汤的a^(*)值、b^(*)值升高,L^(*)值降低;阿曲霉A1虽不是强化发酵茶样的优势真菌,但其改变了茶样中的微生物群落结构,即通过与其他微生物协同作用,阿曲霉A1发酵可改变茶叶的特征成分,提高普洱茶的感官品质。

以云南铁观音为原料的速溶茶加工研究

铁观音是云南近年来发展迅速的一种茶叶产品,随着种植面积与产量的增加,急需要进行精深加工研究开发。以云南腾冲产的铁观音为原料,通过单因素、正交设计优化浸提条件,以及浓缩和干燥工艺考查,建立料液比1∶10(g/mL)、60%乙醇浸提36 h、过滤后茶渣以料液比1∶5(g/mL)沸水浸提30 min、40℃减压浓缩、100℃喷雾干燥的铁观音速溶茶加工工艺。加工产品速溶性强、花香浓郁、滋味醇厚,得率为28.47%,茶多酚、儿茶素(catechins,C)、表儿茶素(epicatechin,EC)、表没食子酸儿茶素(epigallocatechin,EGC)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)含量分别为34.03%、0.45%、2.25%、9.49%、2.14%和14.16%。研究开发一种具有市场潜力的深加工茶叶产品,为云南铁观音茶叶发展提供技术支持。

云南凤庆“大山茶”的生化成分测定

"大山茶"是近年来在云南凤庆地区发展较快的一个地方栽培材料,但对其缺乏种质评价。本文以"大山茶"和云抗-10#等茶树一芽二叶鲜叶为材料,日光干燥,测定比较生化成分。应用高效液相色谱法、分光光度法测定发现"大山茶"的水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和茶多糖含量分别为48.77%±0.26%、36.01%±0.92%、1.66%±0.09%和7.76%±0.99%,儿茶素总量为(154.49±31.54)mg/g,咖啡碱为(17.42±1.44)mg/g。应用液质联用技术从"大山茶"晒青茶甲醇提取物中鉴定了44种化合物。HPLC测定儿茶素时发现"大山茶"3个峰的峰面积大于相同质量的云抗-10#样品对应峰面积,其中2个峰初步鉴定为3-没食子酰基奎宁酸(3-Galloylquinic acid)和柯里拉京(Corilagin)。本研究初步揭示了"大山茶"内含物质组成,为进一步评价该种质资源提供了实验依据。

晒青茶灭菌方法研究

采用辐照灭菌、紫外灭菌、微波灭菌、高压蒸汽灭菌、巴氏消毒、臭氧灭菌6种灭菌方法处理晒青茶,检测灭菌后晒青茶的菌落总数、生化成分并进行感官审评,以筛选出适宜的晒青茶灭菌方法。结果表明,辐照灭菌和高压蒸汽灭菌能将晒青茶中的微生物彻底杀灭;7.5 kGy辐照灭菌对茶叶生化成分影响最小,仅可溶性糖、儿茶素、花旗松素、芦丁、木犀草素的含量变化显著(P<0.05);感官审评也证实,7.5 kGy辐照灭菌对晒青茶感官品质的影响最小,即晒青茶的最佳灭菌方法为7.5 kGy辐照灭菌。

应用响应面设计优化黄精速溶茶加工工艺

【目的】黄精是中国传统的药食两用中药材,但方便食用的深加工产品较为缺乏。为此,本研究建立黄精速溶茶加工工艺,以期为黄精深加工产品的开发提供技术基础。【方法】依次进行乙醇体积分数(0%、20%、40%、60%和80%)、料液比(1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25和1∶30)的单因素试验和爬坡试验,进而应用响应面设计优化浸提方法。【结果】建立了以黄精为原料,应用65%乙醇溶液、料液比1∶28(质量体积比,m/V)浸提2 d、过滤、50℃旋转蒸发仪减压浓缩至1/3体积,浓缩液加入2%麦芽糊精,170℃喷雾干燥的黄精速溶茶加工工艺。该工艺加工的黄精速溶茶得率为44%,产品为淡黄或棕黄色粉末,沸水中完全溶解,滋味微甜,带原药材香味,测定发现多糖含量为7.98%。【结论】本研究开发了一种方便的、滋味口感较好的黄精速溶茶产品,为黄精的精深加工与利用提供了技术基础。

不同形态氮素对黑曲霉降解小麦秸秆的影响

为探究外源添加不同形态氮素对黑曲霉降解小麦秸秆的影响,采用室内摇瓶培养法研究不同形态氮素对小麦秸秆降解过程中残留质量、微生物生物量和胞外酶活性变化的影响。设置小麦秸秆(W)、小麦秸秆+黑曲霉(WA)、小麦秸秆+黑曲霉+硫酸铵(WAA)、小麦秸秆+黑曲霉+尿素(WAU)、小麦秸秆+黑曲霉+硝酸钾(WAP)五个处理。结果表明,培养至30 d时,小麦秸秆降解率呈现WAP(21.87%)>WAU(21.08%)>WAA(17.29%)>WA(14.23%)>W(7.86%)的规律,而降解速率常数则表现为K_(WAU)(0.222)>K_(WAP)(0.184)>K_(WAA)(0.126)>K_(WA)(0.072)>K_(W)(0.059)的规律。添加不同形态氮素处理的微生物生物量增加了36.63%~65.16%,β-葡萄糖苷酶活性提高了10.42%~38.89%,酸性木聚糖酶活性提高了13.28%~58.75%,锰过氧化物酶活性提高了2.80%~26.60%,漆酶活性提高了22.86%~44.57%,其中酰胺态氮和硝态氮的效果最佳。结构方程模型结果表明,添加氮素通过影响微生物生物量(SPC=0.45)提高秸秆降解酶活性,进而促进小麦秸秆降解。综上,黑曲霉能促进小麦秸秆降解(P<0.05),而外源添加不同形态氮素能显著加快黑曲霉对小麦秸秆的降解,以酰胺态氮和硝态氮的效果较好。从投入成本和实际应用角度考虑,尿素是促进黑曲霉降解小麦秸秆的理想氮源。

酸茶发酵样品微生物与化学成分研究

运用分光光度、高效液相色谱、纯培养和Illumina MiSeq测序等技术研究德昂族酸茶发酵过程化学成分与微生物变化,为品质改善、产品开发提供一定的科学依据。测定发现:发酵A的水浸出物、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子酸儿茶素没食子酸酯、咖啡碱、没食子酸含量显著下降(p<0.05),表没食子酸儿茶素、水解单宁显著上升(p<0.05);发酵B中,除游离氨基酸含量显著上升外(p<0.05),其他成分无显著差异(p>0.05)。分离鉴定出芽孢杆菌(Bacillus)、不动杆菌(Acinetobacte)、根毛霉(Rhizomucor)、Lachancea、酵母(Saccharomycetales)。二代测序发现优势细菌为厚壁菌门(Firmicutes)和变形杆菌门(Proteobacteria),优势真菌为子囊菌门(Ascomycetes);鉴定到乳杆菌(Lactobacillus)、乳球菌(Lactococcus)、肠球菌(Enterococcus)等益生菌。综上,酸茶富含益生菌,具有一定开发价值。