香蕉果酒接种发酵和自然发酵过程中乳酸菌菌落变化及有机酸代谢特征

摘要

香蕉营养丰富、活性物质含量高,可作为深加工产品的优质原料。香蕉果酒是香蕉精深加工产品中的重要一类。由于香蕉果浆碳水化合物含量较高、酸度低、糖分高,其酿造过程中适宜各种微生物的生长繁殖,特别是乳酸菌数量的变化与酸类物质的产生密切相关。乳酸菌群落的变化容易增加发酵过程的风险,造成香蕉酒挥发酸含量超标、品质低下等不良结果。因此明确香蕉果酒发酵过程中自然存在的乳酸菌的生长繁殖规律及其对有机酸代谢的影响,可为精准调控发酵过程、提高产品质量提供理论依据。试验设置商业酵母Lalvin K1~(TM)接种发酵过程(K1)与香蕉果汁自然发酵过程(SF)2组对比,采用实时定量PCR方法和高效液相色谱法对香蕉汁接种发酵(K1)与自然发酵过程(SF)中酵母菌、乳酸菌的生长规律以及有机酸的含量变化进行监测。结果表明:2种发酵处理下,酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异;K1酵母菌主导的发酵过程中,乳酸菌的生长受到显著抑制,最大生长量仅为4.0×10^(6 )CFU/mL,而酵母菌生物量为1.2×10^(7 )CFU/mL;在自然发酵过程中,乳酸菌与酵母菌的生长周期完全错开,但对乳酸菌的生物量无显著影响,乳酸菌与酵母菌的生长量分别达到1.0×10^(7 )CFU/mL和1.6×10^(7 )CFU/mL。2种发酵过程均表明,酵母菌和乳酸菌的生长存在竞争与抑制关系;有机酸代谢主要与乳酸菌菌落数量相关,不同有机酸的总体变化趋势一致;在发酵过程中,乳酸含量逐渐增加,乙酸含量呈先增后降的趋势,二者在自然发酵样品中的累积量均高于接种发酵;柠檬酸、苹果酸、酒石酸含量整体呈下降趋势。