发酵蔬菜是利用蔬菜表面多种微生物共同作用所产生的一种发酵食品,在我国传承几千年,是日常餐桌上不可或缺的美食之一。但随着人们生活节奏的加快,日常自制发酵蔬菜已经很难满足人们日常需求,但我国发酵蔬菜的商业化水平并不高,很多发酵蔬菜产业依然延续着传统发酵工艺,而传统发酵工艺存在着发酵时间长,贮藏时间短,产品质量不稳定等诸多缺陷。选择优良微生物作为发酵剂是弥补这些缺陷的一种有效的技术手段,但我国对发酵蔬菜发酵剂的研究明显滞后,与国际上存在着较大差距。基于目前现状,本研究以辣白菜为研究对象,研究发酵剂菌株的添加对辣白菜品质及菌群结构的影响。主要的研究结果如下:(1)从吉林农业大学食品毒理安全实验室现有的菌株中筛选出两株具有发酵潜质的菌株Lactobacillus plantarum H8、Lactobacillus plantarum L12,通过耐盐性,耐低温性试验验证两菌株对于发酵环境的适应能力,结果表明L12菌株对辣白菜的发酵环境具有更好的适应能力,能适应1~16℃的发酵温度和<8%的腌制盐浓度,更具备作为辣白菜发酵剂的潜质。(2)通过单因素试验和响应面试验探究L12菌株的最适发酵条件。通过单因素试验研究不同的发酵温度、发酵时间、腌制盐浓度及接种量对感官评分和亚硝酸盐含量的影响,通过结果得到最大响应区域,同时,单因素试验结果表明通过控制发酵条件可以降低产品中亚硝酸盐含量,也证明菌株L12对亚硝酸盐有一定的降低效果;而后,运用Box-Behnke中心组合法进行四因素三水平试验,以感官评分为响应值构建回归模型,得到最佳工艺参数,结果表明:接种量2%,发酵温度11℃,腌制盐浓度4%,发酵时间7 d。(3)利用响应面所得的最适条件制作辣白菜样品,研究接种发酵样品与自然发酵样品发酵过程中品质的变化差异。结果表明,发酵到第5天的时接种发酵样品乳酸菌数量达到log7.34 CFU/g,自然发酵组乳酸菌数量第7天达到最高值;接种发酵组有机酸含量在3~5天快速增加,自然发酵组有机酸含量增加相对较为缓慢;还原糖含量发酵前3天相似,之后接种发酵组略高于自然发酵组;接种发酵组氨基酸含量也高于自然发酵组;通过GC-MS分析,两组样品中共分析出84种挥发性成分,接种发酵组样品中二甲基二硫化物和二甲基三硫化物的含量明显增加,醛类化合物含量明显低于自然发酵组,对其它挥发性风味物质含量影响不大;TPA试验结果表明,接种发酵组咀嚼性略好于自然发酵组。(4)通过高通量测序,发现整个发酵过程,微生物物种丰度和分布均匀度降低,而接种发酵导致初始第1天独有OTU达到329,物种丰度明显增加,随着发酵的进行Lactobacillus菌属含量逐渐增加,当发酵到第7天,Lactobacillus菌属含量达到16.68%,成为体系中优势菌属之一,说明所选菌株能适应辣白菜的发酵环境,并在其中发挥作用,可作为发酵剂使用。(5)通过自制样品(自然发酵样品Z、接种发酵样品J)与两种市售产品H、Q对比,结果表明市售产品Q组无论乳酸菌数量,可滴定酸含量,可溶性糖含量均高于自制样品,H组只有可溶性糖含量高于自制组;而四种样品菌群结构也存在着明显差异,接种发酵明显降低物种丰度,四组样品中主要微生物包括,Lactobacillus菌属,Leuconostoc菌属,Weissella菌属,Vibrio菌属,其中Vibrio菌属只存在于H组样品中,Z组和Q组样品微生物虽然丰度存在较大差别,但种类非常相似,J组样品Lactobacillus菌属含量占98.16%,占据发酵体系优势,说明接种发酵样品与自然发酵样品间的差异是因为发酵剂的加入所造成的。综合上述结果表明,L.plantarum L12作为发酵剂能达到缩短辣白菜发酵周期,改善产品品质,并能赋予辣白菜功能性的目的。但单菌株发酵剂也存在着诸多弊端,可以以本研究为基础,进行后续复合型发酵剂的研究。