植物乳桿菌在蘿卜泡菜中的應(yīng)用及其高密度發(fā)酵.pdf

1、泡菜作為中國傳統(tǒng)食品之一,有悠久的制作和食用歷史。我國發(fā)酵泡菜主要以自然發(fā)酵為主,自然發(fā)酵泡菜存在發(fā)酵時(shí)間長、亞硝酸鹽含量高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等因素,嚴(yán)重制約了泡菜的工業(yè)化生產(chǎn)。本實(shí)驗(yàn)嘗試了利用純種植物乳桿菌發(fā)酵制作白蘿卜泡菜,從多株乳酸菌中篩選出一株適合蘿卜泡菜發(fā)酵的優(yōu)良菌株,并進(jìn)行了發(fā)酵條件的優(yōu)化。同時(shí),對(duì)泡菜發(fā)酵過程中普遍存在的泡菜質(zhì)構(gòu)軟化問題做了初步的研究。最后,對(duì)篩選到的優(yōu)良菌株進(jìn)行高密度發(fā)酵的研究,高密度發(fā)酵是生產(chǎn)直投式乳酸菌

2、發(fā)酵劑的關(guān)鍵技術(shù)。研究結(jié)果如下:
　　以實(shí)驗(yàn)室保藏的分離自傳統(tǒng)泡菜的菌株為實(shí)驗(yàn)菌株,選取產(chǎn)酸力強(qiáng)、發(fā)酵時(shí)間短的4株植物乳桿菌與某公司提供的商業(yè)植物乳桿菌B110純種發(fā)酵白蘿卜泡菜,測定蘿卜泡菜的理化性質(zhì)并進(jìn)行感官分析。以自然發(fā)酵泡菜為對(duì)照,挑選1株發(fā)酵口感好、風(fēng)味佳的植物乳桿菌STW-4,采用單因素實(shí)驗(yàn)確定了發(fā)酵的最佳條件為食鹽濃度8％、接種量2%,室溫發(fā)酵,發(fā)酵周期從自然發(fā)酵的7d縮短到60h。
　　脆度是衡量泡菜質(zhì)量的重

3、要指標(biāo),果蔬在發(fā)酵過程中普遍存在質(zhì)構(gòu)軟化的問題,蘿卜泡菜尤為明顯。果蔬的軟化主要是由于酶作用引起中膠層和細(xì)胞壁物質(zhì)水解,影響這些物質(zhì)降解的水解酶很多,主要有果膠酶、纖維素酶和淀粉酶等,而果膠酶已經(jīng)被證實(shí)是酶因素導(dǎo)致泡菜發(fā)酵過程中組織軟化的主要作用酶。為降低果膠酶的活性來減少發(fā)酵過程中果蔬果膠物質(zhì)的分解,從而增加脆度,實(shí)驗(yàn)以蘿卜為原材料,研究了熱風(fēng)干燥、熱燙和高鹽預(yù)腌漬等泡菜常用的前處理方式對(duì)其果膠酶活性的影響,同時(shí)觀察原料脆度變化。實(shí)驗(yàn)

4、表明,在模擬秋季室外晾曬條件即30℃熱風(fēng)干燥條件下,蘿卜果膠酶活性先升高后降低,同時(shí)蘿卜脆度也有不同程度下降,跟失水量密切相關(guān),蘿卜最佳失水量為35%,此時(shí)脆度下降約45%,果膠酶活性降低約20%;在熱燙條件下,溫度越高,蘿卜果膠酶活性降低越快,最佳熱燙條件為60℃,10min,此時(shí)原料脆度降低15%,果膠酶活性降低約27%;鹽濃度對(duì)果膠酶活性的影響有顯著影響,在低濃度鹽條件下(NaCl<4%),鹽腌漬對(duì)酶活有促進(jìn)作用,在高濃度鹽條件下

5、(NaCl>6%),鹽腌漬對(duì)果膠酶酶活有顯著抑制作用。綜合考慮前處理方式對(duì)蘿卜原料果膠酶活性的抑制和脆度的影響,原料在10%鹽濃度下高鹽預(yù)腌漬24h后發(fā)酵效果更好,得到成品泡菜的脆度為22.98N,相對(duì)不經(jīng)過高鹽預(yù)處理組的15.67N能夠明顯提高脆度。
　　最后,研究了這株適用于泡菜發(fā)酵的植物乳桿菌高密度發(fā)酵的條件,高密度發(fā)酵是制備泡菜直投式發(fā)酵劑的關(guān)鍵。在基礎(chǔ)MRS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,通過單因素實(shí)驗(yàn)確定了這株植物乳桿菌最適生長溫度3

6、2℃,最適生長pH為5.8,發(fā)酵培養(yǎng)基最適碳源、氮源分別為葡萄糖、酵母粉(碳氮質(zhì)量比為3:1),最適初糖濃度為2%,添加0.3%的氯化鈉和0.02‰的谷胱甘肽作為促生長因子,其他成分同基礎(chǔ)MRS培養(yǎng)基。進(jìn)一步在5L半自動(dòng)發(fā)酵罐中添加20%葡萄糖和10%酵母粉作為補(bǔ)料液(碳氮比2:1)進(jìn)行補(bǔ)料分批發(fā)酵。實(shí)驗(yàn)表明,在植物乳桿菌發(fā)酵過程中流加氨水維持發(fā)酵培養(yǎng)基的pH值在5.8±0.3,對(duì)數(shù)生長期末期(發(fā)酵時(shí)間約為16h左右,OD約為8),分別