东北酸菜发酵过程中细菌多样性及有机酸的变化规律

发布时间：2020-08-13 12:24

【摘要】：东北酸菜是中国东北地区标志性的发酵产品之一。在东北酸菜自然发酵过程中来自原料、容器及发酵环境的多种微生物以白菜原料为载体,在发酵过程中进行繁殖代谢,从而产生多种风味物质。发酵过程中微生物群落随着发酵环境的变会引起产品风味物质组成和含量的变化,进而影响产品感官品质。有机酸是东北酸菜中重要的呈味物质之一,传统意义上认为东北酸菜中的酸为乳酸,但在发酵过程中会产生多种有机酸,东北酸菜之所以酸味独特怡人,与其在发酵过程中产生的多种有机酸的存在有很大的关系。因此研究东北酸菜自然发酵过程中的细菌多样性及有机酸的变化规律,并对有机酸种类与含量对产品酸感的影响进行研究,对形成风味好、质量高的东北酸菜产品至关重要。本研究以三个发酵批次不同发酵时间的东北酸菜作为研究对象,利用16S rRNA扩增子测序技术和高效液相色谱法对东北酸菜自然发酵过程中细菌多样性和有机酸种类及含量变化规律进行研究,采用暂时性感官支配分析法(Temporal dominance of sensations,TDS)对东北酸菜的酸感进行感官评价,旨在阐明有机酸种类与含量对东北酸菜产品酸感的影响,研究结果表明:(1)东北酸菜发酵过程中细菌种类丰富,物种多样性呈先降低后有所增加的趋势,物种丰富度及均匀度呈先增加后减小的趋势。(2)在门水平上,东北酸菜不同发酵时间的样品中存在的主要菌门有硬壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)。在属水平上,乳酸杆菌属(Lactobacillus)和片球菌属(Pediococcus)在东北酸菜不同发酵时间中均被检测到。Lactobacillus在东北酸菜不同发酵时间始终占有优势,其含量相较于其它菌属也较多,在东北酸菜的细菌菌群中占据主要地位,是东北酸菜中的主要优势菌群。Pediococcus在东北酸菜不同发酵时间均存在一定数量,其相对其它菌群能更稳定的存在于东北酸菜整个发酵周期中,它也是东北酸菜发酵过程中的主要菌属之一。(3)东北酸菜发酵过程中主要产生有机酸为乳酸,但同时也能产生柠檬酸、乙酸、草酸、苹果酸、琥珀酸、酒石酸、丙酸、戊酸8种有机酸,其中乳酸、乙酸、柠檬酸、草酸、苹果酸、琥珀酸及酒石酸的含量在发酵过程中均随发酵时间呈增加趋势,在30 d-90 d时其含量增加较快,在90 d-120 d时增加较缓慢。在发酵120 d能够检测到丙酸和戊酸。(4)东北酸菜细菌多样性与有机酸相关性结果表明,Lactobacillus和Pediococcus可能与乳酸、琥珀酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸的产生有关;此外Pediococcus还可能与丙酸及戊酸的产生有关。(5)有机酸的种类组成与含量不同,直接导致产品酸感不同。发酵30 d和60 d时优势酸感均为寡淡,发酵30 d时寡淡的优势率更高;发酵90 d时主要优势酸感为柔和;发酵120d时主要优势酸感为尖酸。东北酸菜发酵90 d时各有机酸含量最为适宜,终产品主要优势酸感为柔和,建议以90 d作为东北酸菜发酵期。(6)乳酸在东北酸菜酸感形成中起到主导作用,柠檬酸、乙酸、草酸、苹果酸、琥珀酸及酒石酸则起到辅助作用。通过相关性分析表明这些有机酸含量合适时对东北酸菜酸感柔和起到促进作用,但含量不合适时会破坏酸感柔和;丙酸和戊酸的存在则会导致酸感尖酸。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS255.5
【图文】：

曲线,酸菜,细菌,丰富度

图 3-3 东北酸菜不同发酵时间的细菌稀释曲线ig.3-3 Bacterial rarefaction curve of in Northeast sauerkraut at differfermentation times菜发酵过程物种多样性及丰富度不同发酵时间各样品 Alpha 多样性指数进行分析，其细菌盒形图

酸菜,细菌

图 3-4 东北酸菜不同发酵时间的细菌盒形图Fig.3-4 Box figure of bacteria in Northeast sauerkraut at different fermentation times

物种分布,酸菜,细菌,物种分布

图 3-5 东北酸菜不同发酵时间的细菌 Venn 图Fig.3-5 Venn in Northeast sauerkraut at different fermentation times北酸菜发酵过程门水平上的的物种分布

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