论文部分内容阅读
随着人们对自然、健康的追求,风味的内源产生成为食品产业发展的潮流,丁二酮是对奶香风味起到突出贡献的化合物。由于高产丁二酮乳酸菌稀少而且乳酸菌的代谢途径尚不明确,通过内源产生的方式还不能完全满足消费者的需求。本研究运用多孔板——酶标仪相耦合的方法建立了高产丁二酮乳酸菌的高通量筛选方法,筛选高产丁二酮的乳酸菌,并对其生长特性、产香特性及代谢途径进行分析,为开发新型发酵酸奶制品提供依据。本研究的主要结论如下:（1）利用多孔板——酶标仪相耦合的方法,建立了高产丁二酮乳酸菌的高通量筛选方法,并用该方法进行乳酸菌的筛选。结果显示,用酶标法建立的标准曲线的回归方程为y=0.0149 x+0.0932,R2=0.9966,呈现良好的线性关系,且回收率和稳定性均较好;而且与常规使用的紫外分光光度法和气相色谱法呈良好的线性关系。用该方法从传统发酵酸奶中筛选出高产丁二酮的干酪乳杆菌,命名为L.casei TCS。该菌株的最适生长温度为37℃,2 h进入对数生长期,12 h左右进入平稳期;用于酸奶发酵时,4 h酸度开始发生明显变化,10 h到达发酵终点,发酵停止。（2）通过GC-MS和感官评价对四种不同干酪乳杆菌发酵酸奶的香气化合物和7种感官属性进行评价。结果显示,L.casei TCS发酵酸奶中丁二酮的含量（9.54±0.12 mg/L）远高于其他三种发酵酸奶（L.casei Zhang:4.56±0.23 mg/L、BD-II:3.78±0.28 mg/L、LC2W:2.05±0.17 mg/L）;在奶香味、典型酸奶味、奶油味和整体接受性这四种感官属性上与其他三种发酵酸奶存在显著性差异（P<0.05）。（3）采用高通量测序技术对L.casei TCS完成了全基因组测序工作。结果显示,L.casei TCS基因组由一个染色体和一个质粒组成。两者均呈环状,长度分别为3,077,701 bp和66,782 bp,平均G+C含量分别为46.28%和44.79%,分别含有3092个和71个CDSs。在L.casei TCS基因组中鉴定出3,163个基因,60个tRNA序列及15个rRNA。（4）通过优化发酵工艺参数来提高丁二酮的产量,并对其关键基因（α-als、α-aldB、ldh）的表达量进行研究。结果显示,当初始pH为6.5,接种量为4%,发酵温度为37℃时,L.casei TCS在发酵过程中更容易代谢产生丁二酮。向发酵机制中添加适量的葡萄糖、丝氨酸、Mg2+和柠檬酸钠时,均能在一定程度上提高丁二酮的产量。在发酵期不同时间与丁二酮含量存在显著正相关;丁二酮含量与关键功能基因α-als和ldh2664存在显著正相关,而与其他基因表达量相关性不显著。