浆水中益生菌群的研究及浆水发酵工艺的研究

摘要

浆水菜是我国西北地区如陕西、甘肃等地的一种传统发酵蔬菜，它制作简单，风味独特，具有开胃止渴、解烦去睡、调理脏腑等功效。但是目前其制作工艺大多为家庭自制自用，产品的质量和安全性不能得到保证，规模化生产难以实现，发展受到很大限制。本研究以采自不同地区的浆水菜样品为研究对象，对其所含的益生菌群进行分离纯化及鉴定;通过模拟自然发酵浆水制作工艺，初步确定较佳自然发酵工艺条件;并对浆水进行单一菌种接种发酵和混菌接种发酵，寻找较佳的发酵菌种组合及工艺。主要研究结果如下:
　　 1.以从陕西、甘肃不同地区采集到的31个浆水样品（其中甘肃4个样（编号为GS1、GS2、GS3及GS4），汉中地区10个样（编号为HZ1、HZ2、HZ3、HZ4、HZ5、HZ6、HZ7、HZ8、HZ9及HZ10），咸阳2个样（编号为XY1、XY2），长安区2个（编号为CA1、CA2），高陵县（编号为LS），周至县（编号为ZZ），西安11个（编号为XA1、XA2、XA3、XA4、XA5、XA6、XA7、XA8、XA9、XA10及XA11））为研究对象，分离纯化出六株优势乳杆菌（L1、L2、L3、L4、L5及L6）和四株优势酵母菌(Y1、Y2、Y3及Y4)，并通过形态学特征及API系列试剂盒进行鉴定。对乳酸菌主要是通过菌落形态、菌体形态、产酸特性及API50CH试剂盒进行鉴定，对酵母菌主要是通过菌落形态、菌体形态、有无假菌丝及API20CAUX试剂盒进行鉴定。结果显示:六株乳杆菌中，L1为戊糖乳杆菌（Lactobacilluspentosus），L2为发酵乳杆菌（Lactobacillusfermentum），L3为发酵乳杆菌，L4为植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum），L5为短乳杆菌(Lactobacillusbrevis1)，L6为副干酪乳杆菌（Lactobacillusparacasei）;四株酵母菌Y1、Y2、Y3及Y4分别为皱褶假丝酵母（Candidarugosa）、解脂假丝酵母（Candidainconspicua）、阿氏丝孢酵母（Trichosporonasahii）和博伊丁氏假丝酵母(Candidaboidinii)。
　　 2.通过模拟自然发酵浆水菜的制作工艺，对浆水发酵的通气量（容器口覆盖的纱布层数为一层、二层、三层和四层）、面粉加量(2.0％、2.5％、3.0％和3.5％(g/v)）、装料量(占容器体积的50％、60％、70％、80％和90％(v/v))及发酵温度（33℃、37℃、40℃和43℃）分别进行了研究，通过测定发酵浆水中的还原糖含量、总酸含量和pH值初步确定较适宜的通气量（三层纱布覆盖容器口）、面粉加量(3.0％)、装料量(占容器体积的70％(v/v))及发酵温度(33℃)。接着进行了四因素三水平的正交试验以及验证试验，最终确定了浆水自然发酵较佳的工艺条件。结果得出:各因素对浆水自然发酵总酸含量高低的影响顺序为C（发酵温度）＞D（通气量）＞B（面粉加量）＞A（装料量）。采用三层纱布覆盖容器口、3.0％的面粉加量、装料量为容器体积的60％(v/v)和发酵温度为37℃时发酵效果较好。
　　 3.将筛选出来的六株优势乳杆菌（L1、L2、L3、L4、L5及L6）和四株优势酵母菌(Y1、Y2、Y3及Y4)分别进行单一菌种发酵浆水的试验，通过测定发酵浆水中的还原糖含量、总酸和pH值，挑选出发酵效果较优的三株乳杆菌(L1戊糖乳杆菌、L5短乳杆菌、L6副干酪乳杆菌)及一株酵母菌（Y1皱褶假丝酵母）进行后续的菌种组合发酵试验。
　　 乳杆菌单一菌种发酵时，发酸较快，具有各乳杆菌独特香甜气味，保存时间长，不易腐败，但是风味较单调，浆水中芹菜易软烂;酵母菌纯菌发酵时，发酸较慢，有的有面团发酵风味或酒精味，风味较单调，芹菜易发生软烂，较易腐败。
　　 4.分别进行L1+L5、L5+L6、L1+L6(两种菌比例为1∶1(v/v))、L1+L5+L6=1∶1∶1(v/v)和L1+Y1、L5+Y1、L6+Y1(两种菌比例为1∶1(v/v))的混菌发酵试验，比较分析初步得到三个较佳发酵菌种组合(L6+Y1、L1+Y1及L5+Y1)，通过对每种组合设定三个温度梯度28℃、33℃和40℃分别进行试验，初步确定各组合的较佳发酵温度，结果显示:L6+Y1、L5+Y1和L1+Y1都在28℃下发酵较适宜。通过比较三个组合在28℃下的发酵状况，初步确定最佳组合为28℃时发酵的L6+Y1即副干酪乳杆菌(Lactobacillusparacasei)和皱褶假丝酵母（Candidarugosa）的组合。
　　 在组合菌种发酵试验中，酵母菌和乳酸菌混合发酵的处理方式，发酸较快，风味醇厚饱满，且芹菜不易软烂，保存时间较长。

目录

摘要

1 绪论

1．1 浆水菜简介

1．2 浆水的研究现状及发展趋势

1．2．1 研究现状

1．2．2 发展趋势

1．3 本课题的研究内容及目的意义

2 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 供试样品及主材料

2．1．2 培养基

2．1．3 主要试剂

2．1．4 试验主要试剂的配制

2．2 主要仪器设备

2．3 API 50 CH及API 20 C AUX生物试剂盒

2．4 测定方法

2．4．1 镜检和显微拍摄

2．4．2 染色方法

2．4．3 pH值测定

2．4．4 总酸测定

2．4．5 还原糖的测定—-DNS法

2．4．6 API 50 CH试剂盒鉴定乳酸菌

2．4．7 API 20 C AUX试剂盒鉴定酵母菌

2．5 实验内容

2．5．1 采集浆水样品

2．5．2 富集培养

2．5．3 试验菌种分离纯化

2．5．4 菌株的鉴定

2．5．5 自然发酵工艺条件的初步研究

2．5．6 单一菌种发酵浆水

2．5．7 较佳发酵菌种组合的初步确定

2．5．8 较佳发酵菌种组合发酵温度的研究

3 结果与分析

3．1 乳酸菌的分离纯化及鉴定

3．2 酵母菌分离纯化及鉴定

3．3 自然发酵工艺条件的初步确定

3．4 单一菌种发酵浆水

3．4．1 乳酸菌L1、L2、L3、L4、L5及L6单菌种发酵浆水

3．4．2 酵母菌Y1、Y2、Y3及Y4单菌种发酵浆水

3．5 混合菌种发酵浆水较佳菌种组合的初步确定

3．6 较佳菌种组合的发酵温度

3．6．1 处理5在28℃、33℃和40℃下发酵

3．6．2 处理6在28℃、33℃和40℃下发酵

3．6．3 处理7在28℃、33℃和40℃下发酵

3．6．4 处理5、处理6及处理7在28℃下发酵情况的比较

4 讨论

5 结论

致谢

参考文献

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