传统酸菜发酵乳酸菌多样性及其功能特性研究进展

酸菜是以大白菜、卷心菜为主要原料,主要通过乳酸菌发酵而成的发酵食品,由乳酸菌发酵的酸菜具有独特的风味和积极的健康效果;乳酸菌也产生香气成分、细菌素和胞外多糖,这些成分有助于酸菜的质地、味道和保质期的提高;乳酸菌菌群结构交替变化,不同阶段发挥不同的作用,对酸菜品质、风味及安全性有很大的影响;酸菜富含蛋白质、碳水化合物、矿物质、维生素,因此食用酸菜有良好的益处;乳酸菌可以减少和降解酸菜中生物胺、亚硝酸盐和真菌毒素,从而降低了许多健康风险发生。基于此,本文综述了国内和国外酸菜乳酸菌的生化作用、多样性和益生性,乳酸菌分泌的代谢产物和风味,食用酸菜对健康的益处和酸菜存在的潜在风险,以期为传统发酵酸菜品质提升和筛选潜在益生菌菌株提供依据。

基于内生菌分析东北酸菜发酵菌群溯源

为了探究东北酸菜中发酵菌群的来源,本实验基于高通量测序与生物信息学相关技术手段对生渍和熟渍发酵初期的酸菜发酵液、白菜内生菌及平板分离培养的白菜内生菌菌群多样性展开研究。结果表明:门水平上,生渍和熟渍酸菜绝大部分菌和白菜内生菌相同;属水平上,生渍和熟渍酸菜都注释到了Lactococcus、Leuconostoc、Lactobacillus、Weissella 4种乳酸菌,白菜内生菌注释到299个菌属,其中有6种乳酸菌,除了生渍和熟渍酸菜共有的4种,还包括Bifidobacterium和Tetragenococcus,说明白菜内生菌是乳酸菌的来源之一。熟渍酸菜相比生渍酸菜注释到的致病菌菌属种类和相对丰度明显降低,发酵样本中检测到的致病菌属绝大部分属于白菜内生菌致病菌属。平板上分离鉴定到的51种内生菌菌属中,有3种乳酸菌和酸菜发酵液中的乳酸菌相同。

基于高通量测序分析中草药对发酵泡菜亚硝酸盐含量的影响及机制

为了探究金银花、黄柏两种中草药对发酵泡菜亚硝盐含量的影响及机制,基于高通量测序技术分析泡菜微生物群落结构,采用分光光度法分析泡菜中亚硝盐含量。研究结果表明,分别添加5%金银花和5%黄柏的泡菜中亚硝酸盐含量(8.02,5.90 mg/kg)均显著低于对照组(12.87 mg/kg)(P<0.05)。对泡菜样品进行高通量测序,共得到202个可操作分类单元(OTU),分属于11个门、129个属、165个种。添加5%的金银花和5%黄柏发酵10 d的泡菜样品中微生物的Chao 1指数显著低于对照组(P<0.05)。Proteobacteria(变形菌门)是各个样品中的优势菌门,相对含量高达90%。不同中草药处理的微生物在属水平上的优势微生物相对含量相差很大,对照组、添加金银花的发酵泡菜组、添加黄柏的发酵泡菜组中Pseudomonas(假单胞菌属)的相对含量分别为52%、1%、1%;Serratia(沙雷氏菌属)的相对含量分别为15%、0%、1%;Achromobacter(无色杆菌属)的相对含量分别为7%、1%、0%。实验结果表明金银花和黄柏对发酵白菜中亚硝酸盐形成的抑制作用是由于其抑制了肠杆菌科(Serratia、Achromobacter)和Pseudomonas(假单胞菌属)微生物的生长繁殖。

不同乳酸菌接种发酵对泡白菜理化特征及风味的影响

为评估泡白菜中乳酸菌的发酵特性,以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)PC295、肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)PC137、柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)PC222、食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)PC311、清酒乳杆菌(Lactobacillus sakei)PC229、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)PC330为发酵菌株,分析不同乳酸菌接种发酵对泡白菜pH、总酸、还原糖、微生物数量、有机酸、游离氨基酸、挥发性风味成分的影响。经6种乳酸菌接种发酵后,泡白菜的pH、还原糖、柠檬酸、苹果酸、游离氨基酸总量以及大肠杆菌数量均下降;不同种乳酸菌表现出不同的发酵性能,植物乳杆菌PC295和短乳杆菌PC330发酵速度快,还原糖消耗量和产酸量高,抑制大肠杆菌效果好;异型发酵菌株产较多的乙酸和乙醇。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术共检出挥发性风味物质56种,所有泡菜组均以醇类化合物为主,主要包括乙醇、1-辛烯-3-醇、顺-2-戊烯-1-醇等;清酒乳杆菌PC229和短乳杆菌PC330发酵的泡白菜中,反,反-2,4-庚二烯醛、己醛等醛类化合物和乙酸的相对含量高于其他组;主成分分析结果显示,肠膜明串珠菌PC137和柠檬明串珠菌PC222发酵的泡白菜成熟后其挥发性风味相似。不同种乳酸菌在泡白菜发酵速度、风味类型和底物消耗上存在差异。研究结果为进一步开发白菜类泡菜发酵剂奠定了基础。

基于模糊数学评定与响应面法优化预制酸菜扣肉工艺

目的:酸菜是深受广西消费者喜爱的腌制食品之一,而将酸菜与陆川土猪肉结合,研发出一款新型扣肉预制菜,不仅能够保留传统扣肉的美味,还能满足现代消费者对健康和便捷的需求。方法:通过单因素试验确定影响产品品质的工艺参数,以感官综合评分为评价指标,采用模糊数学方法结合响应面法优化预制酸菜扣肉工艺,并对包装后未进行蒸制的半成品进行微生物指标检测。结果:预制酸菜扣肉的最佳工艺为酸菜炒制时间18 min、五花肉低温油炸温度150 ℃、五花肉低温油炸时间15 min和扣肉蒸制时间50 min。采用此工艺制作的预制酸菜扣肉感官综合评分较高,为92.3分,且能较好地与响应面模型相拟合。菌落总数5.0×10~6 CFU·g^(-1),大肠菌群2.1×10~4 CFU·g^(-1),金黄色葡萄球菌小于10 CFU·g^(-1),沙门氏菌(/25 g)未检出和单核细胞增生李斯特氏菌(/25 g)未检出。结论:该工艺配方制作的预制酸菜扣肉菜香四溢、醇厚鲜美、滋味丰满和肥而不腻,制作过程未引起食源性致病菌污染。本试验 为预制酸菜扣肉标准化体系的建立以及预制菜的研究开发提供理论依据。

四川泡菜挥发性成分及主体风味物质的研究(二)

以四川泡菜为研究对象,运用固相微萃取与气相色谱质谱联用法(SPME-MS/GC),分析鉴定自然发酵泡菜、老盐水发酵泡菜和直投式功能菌剂发酵泡菜的风味成分构成,确定了挥发性成分中醇、醛、酮、烯等占挥发性成分总量的90%,对挥发性成分的相对风味活度进行判定,确定了影响泡菜的主体风味物质为二甲基硫化物、烯类、醛类,而酯类物质对四川泡菜的风味成分影响微乎其微;自然发酵泡菜风味与老盐水发酵泡菜、直投式功能菌剂发酵泡菜差异较大,老盐水发酵泡菜与直投式功能菌剂发酵泡菜主体风味成分相近。

不同食盐浓度下白菜泡菜的乳酸菌数及理化指标变化

以大白菜为主要原料制作泡菜，研究30—50g／L低食盐浓度下自然发酵泡菜的乳酸菌数及理化指标的变化。结果表明：发酵过程中，乳酸菌数前期呈上升趋势，发酵第10天达到最大值，之后呈下降趋势；泡菜的总糖和总氨基氮含量均略微上升后迅速下降，并于发酵第9天后趋于平衡；同时，乳酸菌的产酸作用使pH下降，第9天后保持稳定。发酵过程中，3种盐浓度泡菜的亚硝酸盐含量均为先增加达到峰值后再降低；发酵9～12d后泡菜的亚硝酸盐含量下降平缓，最后趋于稳定，且均低于国家限量标准。3种盐浓度下的泡菜相比，40g／L盐的泡菜在发酵后期泡菜卤pH适中，泡菜成味适度，酸甜可口，咀嚼性最好，感官评定得分最高。

泡菜(白菜)腌制过程中有机酸对亚硝酸盐含量的影响!

以白菜为原料自然腌制泡菜,采用HPLC法和分光光度法,测定腌制过程中有机酸的种类及含量、亚硝酸盐的含量,并进行有机酸对亚硝酸盐降解实验,研究了泡菜中有机酸及其对亚硝酸盐含量的影响。结果表明,泡菜中含有酒石酸、乳酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和丙酸,其中酒石酸和乳酸含量较高;泡菜腌制过程中草酸、琥珀酸含量均呈先上升后下降的趋势;柠檬酸、酒石酸、丙酸、乳酸的含量随腌制时间的延长逐渐降低。不同有机酸降解亚硝酸盐能力的大小顺序为:草酸,苹果酸,酒石酸,柠檬酸,琥珀酸,丙酸,乳酸。酒石酸和乳酸可能是影响泡菜自然腌制过程中亚硝酸盐含量的主要有机酸。

传统中韩泡菜乳酸菌菌相分析与风味物质组成的比较

通过对传统中韩泡菜的发酵原料与工艺,乳酸菌菌相和风味物质组成进行比较,分析了传统中韩泡菜发酵过程中乳酸菌菌相的生态演替和风味物质组成。传统中国泡菜发酵过程中的优势乳酸菌为明串珠菌Leuconostoc、乳杆菌Lactobacillus、片球菌Pediococcus和肠球菌Enterococcus,产品的主体风味物质包括有机酸类、醇类和酯类。传统韩国泡菜发酵过程的优势乳酸菌为明串珠菌Leuconostoc、乳杆菌Lactobacillus、乳球菌Lactococcus和魏斯氏菌Weissella,其主体风味物质为含硫化合物。传统中韩泡菜发酵过程中的乳酸菌菌群演变和主体风味物质组成都存在较大差异。

副干酪乳杆菌HD1.7发酵酸菜与商品酸菜代谢物比较与品质评价

以分离自酸菜发酵液的副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)HD1.7为发酵剂,构建酸菜发酵微生物生态系统研究模型,利用高效液相色谱和气相色谱-质谱联用技术,分析L.paracasei HD1.7发酵酸菜、自然发酵酸菜及8种商品酸菜中有机酸、酸度、亚硝酸盐、VC、甘油、乙醇、甘露醇、2,3-丁二醇及挥发性风味成分的差别。结果表明:不同酸菜样品中有机酸含量与酸度正相关,黑大酸菜、L.paracasei HD1.7发酵酸菜和袁滋袁味酸菜有机酸含量较高,分别为(13.21±0.13)、(13.20±0.17)、(13.13±0.13)g/L。此外,黑大酸菜、L.paracasei HD1.7发酵酸菜、边府记酸菜中不仅亚硝酸盐含量显著低于其他供试酸菜,VC含量显著高于其他供试酸菜(P<0.05),安全性、营养价值更高,而且风味物质含量丰富、感官品质更优。研究结果有助于酸菜生产工艺监控和质量标准建立,对酸菜质量稳定性的提高和产业发展水平的提升具有实践指导意义;同时展现了L.paracasei HD1.7在酸菜发酵的工业生产中的应用前景。

泡白菜卤中优势微生物的分离鉴定及抗菌特性的研究

以泡菜厂、居民家、实验室的14种泡白菜卤为研究材料,通过平板稀释的方法对泡菜卤的肠杆菌、酵母菌、霉菌、需氧嗜温菌和乳酸菌进行计数,并对优势的乳酸菌进行鉴定。110种乳酸菌是从这14种泡白菜卤中的203种分离菌得到的。对分离的乳酸菌用API50CHL试剂盒中49种糖类反应和附加的生物化学试验进行鉴定。来自居民家泡菜卤中乳酸菌有Lactobacillus plantarum、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus brevis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus Pentosus.泡菜厂和实验室白菜卤的乳酸菌除与居民家取的泡菜卤中乳酸菌一样外,还有Leuconostoc mesenteroides,6种乳酸菌中有3种对大肠杆菌有明显的抑制作用,而6种乳酸菌对金黄色葡萄球菌无抑制作用。

中国泡菜研究的现状、问题及建议

归纳综述了中国泡菜在营养价值、生产工艺以及发酵微生物等方面的研究现状,并与韩国泡菜的研究对比,指出了我国泡菜现阶段所面临的问题,对我国泡菜产业的工业化发展提出了建议。

发酵方式对山药泡菜理化特性及微生物变化的影响

对比研究山药自然发酵、混料自然发酵、山药接种发酵、混料接种发酵等4种发酵方式对山药泡菜理化指标和微生物数量动态变化的影响,并对其感官品质进行评价。结果显示:接种发酵泡菜与自然发酵泡菜的发酵周期分别为11 d和14 d;与自然发酵泡菜相比,接种发酵山药泡菜的pH值下降快、总酸含量高、亚硝酸盐含量低,乳酸菌数量多、菌落总数和大肠菌群数少,但其脆度与感官评分偏低;混料发酵山药泡菜口味纯正、品质优良,pH值为3,总酸含量为8.01 mg/kg。其中混料自然发酵亚硝酸盐含量1.4 mg/kg、乳酸菌数7.33(lg(CFU/mL))、菌落总数3.2(lg(CFU/mL))、大肠菌群数15 MPN/100 g、脆度2 975.00 g、感官评分89.10;混料接种发酵产品的亚硝酸盐含量1.2 mg/kg、乳酸菌数9.04(lg(CFU/mL))、菌落总数2.1(lg(CFU/mL))、大肠菌群数6 MPN/100 g、脆度2 765.00 g、感官评分86.26。

不同腌制方法对山葵酸菜中亚硝酸盐含量的影响

该实验特色在于以山葵叶为材料,结合北方与南方腌制酸菜的方法,即腌制过程中加老酸菜、面水、酸菜水、泡菜水几种方法组合进行亚硝酸盐含量的研究。研究发现在不同腌制条件下,酸菜中的亚硝酸含量变化呈现不同变化趋势,其特点是"亚硝峰"出现时间的不同和腌制过程中亚硝酸盐的含量存在明显差异。实验结果得出几种腌制方法所加原料对亚硝酸盐降低效果为:酸菜水+面水>食盐+泡菜水>酸菜水>食盐>老酸菜+面水>老酸菜>面水。酸菜水与老酸菜处于发酵降低亚硝酸盐的主导地位,面水处辅助地位,若主导作用小,即亚硝酸盐含量高且"亚硝峰"峰值大时,亚硝峰出现早。若主导作用大,即亚硝酸盐峰值小时,亚硝峰出现迟。

发酵酸菜来源乳酸菌的益生特性及其在发酵乳中的应用

通过pH值、胆盐耐受性实验从发酵酸菜中筛选性能优良的益生乳酸菌株,经16S rRNA序列分析鉴定得4株植物乳杆菌A44、B51、B54、C53和2株戊糖乳杆菌A16、B72。经疏水、黏附、自凝聚和溶血能力实验评价6株乳酸菌的益生特性,其中植物乳杆菌A44对氯仿和二甲苯的疏水性均大于80%,对Caco-2细胞的黏附率为13.57%,放置5 h的自凝聚率超过60%,与其他菌株相比具有更好的益生特性且无溶血活性。因此选用植物乳杆菌A44进一步研究其在发酵乳中的功能特性,结果表明:植物乳杆菌A44作为辅助发酵剂添加后对4℃贮藏7 d期间发酵乳pH值、滴定酸度和持水性均无显著影响(P>0.05),但是可以显著提高发酵乳的活菌数和黏度(P<0.05),活菌数达到8.45(lg(CFU/mL))。本研究筛选得到的植物乳杆菌A44是一株性能优良的益生乳酸菌,具有作为发酵乳益生菌辅助发酵剂的潜在应用前景。

干酪乳杆菌11MZ-5-1发酵酸菜化学成分及细菌多样性分析

以分离自酸菜发酵液的干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)11MZ-5-1为发酵剂,构建酸菜发酵微生物生态系统研究模型,利用高效液相色谱和气相色谱-质谱联用技术,分析L. casei 11MZ-5-1发酵酸菜中风味物质及菌群分布情况。结果表明L. casei 11MZ-5-1发酵酸菜总酸含量较高,亚硝酸盐含量较低,甘油、甘露醇、2,3-丁二醇、VC等有益代谢产物产量分别为(0.36±0.03)、(13.82±0.42)、(0.22±0.02)g/L和(445±13.23)mg/kg,挥发性风味物质的相对含量为(91.13±4.29)%,均高于自然发酵酸菜(P<0.05),安全性、营养价值更高,风味物质含量丰富、感官品质更优。此外,L. casei 11MZ-5-1发酵酸菜微生物多样性低于自然发酵酸菜(P<0.05),且在整个发酵过程中,L. casei始终保持优势地位。研究结果不仅展现了L. casei 11MZ-5-1在酸菜发酵工业生产中的应用前景,还有助于酸菜生产工艺监控和质量标准的建立。

传统发酵东北酸菜中植物乳杆菌HUCM115的分离及益生特性

从东北酸菜中分离筛选到1株乳酸菌,经形态学及16S rDNA和pheS基因序列比对分析鉴定为植物乳杆菌,并命名为HUCM115。植物乳杆菌HUCM115对酸和胆汁胁迫表现出了较好的耐受能力,pH 2.5或0.5 g/100 mL胆汁环境下分别培养3 h,其存活性无显著变化,并具有良好的自动聚集能力,室温静置60 min自动聚集百分比近70%。菌株HUCM115在含胆固醇培养基中培养24 h,胆固醇去除率达20.6%,在含谷氨酸培养基中培养48 h,γ-氨基丁酸质量浓度积累至101.3μg/mL。结果表明:植物乳杆菌HUCM115展现出了良好的益生特性,可作为候选益生菌株进行深入研究。

溶剂法提取酸菜中亚硝酸盐的研究

利用水、果蔬剂、10%(体积分数)乙醇、NH3-NH4Cl缓冲溶液、2%(体积分数)醋酸溶液、2.0 mol/L的KCl提取酸菜中的亚硝酸盐并与国标法进行了比较。亚硝酸盐含量的测定采用盐酸萘乙二胺比色法。实验结果表明,10%(体积分数)乙醇作提取剂时,所测得的亚硝酸盐含量与国标法有显著差异,而用其余的溶剂提取时,测得结果与国标法无显著差异。此外,利用10%(体积分数)乙醇提取的亚硝酸盐的回收率达到100.3%。建议用10%(体积分数)乙醇替代国标法中的硼砂溶液来提取酸菜中的亚硝酸盐。

中国泡菜乳杆菌种质资源调查

为了进一步探索中国泡菜中乳杆菌种质资源,使用自主研发的乳杆菌快速检出方法和16s RNA基因测序鉴定技术,对采自14个省级行政区的81份泡菜样品进行了检测。乳杆菌分离率为45.7%,证明中国泡菜中有丰富的乳杆菌种质资源。共分离到7种44株乳杆菌。其中植物乳杆菌菌株占分离乳杆菌菌株总数的79.5%,表明泡菜中乳杆菌的种类以植物乳杆菌为主。在重庆分离到了2012年在台湾发现的福菜乳杆菌,再次证明了该菌种在自然界中的存在。中国泡菜中的乳杆菌种质资源存在地区差异,乳杆菌分离率较突出的地区分别是云南(200%),重庆(125%),江苏(133%)和东北(100%)。湖南泡菜中可能较为缺乏乳杆菌种质资源。

芦荟汁对白菜发酵过程中亚硝酸盐及总酸含量的影响

本试验探讨了大白菜在无盐及有盐腌制发酵过程中,添加不同浓度的芦荟汁对亚硝酸盐含量变化的影响。结果发现,芦荟汁对无盐及有盐腌制发酵过程中NO2的形成有明显的抑制作用,添加物的浓度增大,抑制的效果增强。同时添加芦荟和Vc对抑制亚硝酸盐的生成有协同增效作用。通过测定发酵过程中总酸的变化,发现添加一定量的芦荟汁利于发酵作用的进行。