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蔬菜发酵是一个由微生物主导的过程,微生物的种群、数量与发酵食品品质、风味和营养等密切相关。蔬菜表面富含多种微生物。在发酵体系中形成独特的微生物群落结构。蔬菜发酵体系中的微生物除乳酸菌外,还有酵母、霉菌等。这些种群在发酵体系中的生长存在方式、演替规律、与乳酸菌种群的关系及其相互作用对蔬菜发酵如何产生效应,至今国内外尚没有系统、深入的研究。此外,这些微生物在发酵过程中以及腌渍品后期储藏过程中不可避免的产生亚硝酸盐。而亚硝酸盐含量超标问题又是限制蔬菜发酵产业的重要问题。因此,本文探究了发酵蔬菜细菌和真菌群落变化并开展了与亚硝酸盐形成、还原相关微生物鉴定的研究,为蔬菜发酵机制、质量控制及低亚硝酸盐含量工艺的建立提供理论依据。有研究表明在自然发酵过程中,食盐浓度、微生物发酵产酸、乳酸菌和辅料的抑菌作用是影响微生物群落变化的主要因素。本文采用PCR-DGGE非培养方法结合BIOLOG方法分析研究蔬菜发酵过程中细菌、真菌随发酵时间变化而演变的规律,并进行群体鉴定、个体鉴定及对群落结构和功能性进行分析,以期全面揭示微生物群落变化。通过DGGE方法对发酵蔬菜体系中细菌、真菌群落进行鉴定得出食盐浓度4%的发酵蔬菜细菌群落在发酵前后期相对丰富,尤以发酵后期细菌种类多,生物量大,发酵中期物种相对单一,而真菌群落在发酵前后期也相对丰富;食盐浓度6%的发酵蔬菜细菌群落在整个发酵期相对稳定,种类数相对少,真菌群落在发酵初期物种相对单一但生物量高,到发酵后期物种丰富;食盐浓度8%的发酵蔬菜细菌群落于发酵前期种类有限,发酵中后期物种相对丰富,生物量大,而真菌主要存在于发酵前期。个体鉴定结果表明食盐浓度4%的发酵蔬菜细菌体系中最大的类群为γ变形杆菌纲微生物,包括假单胞菌(Pseudomonas sp.)、沙雷氏菌(Serratia sp.)、泛菌(Pantoea dispersa)及松鼠葡萄球菌(Staphylococcus sciuri)等芽孢杆菌属微生物,而真菌微生物主要有Wickerhamomyces anomalus、假丝酵母(Candida sp.)、季也蒙酵母(Mevcrozyma guilliermondii);食盐浓度6%的发酵蔬菜细菌体系中含有柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)和肠系膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)等乳杆菌目微生物以及肠杆菌(Enterobacter sp.)、泛菌(Pantoea sp.)等γ变形杆菌纲微生物,真菌微生物主要包括酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、季也蒙酵母(Meyerozyma guilliermondii)、汉逊德巴利氏酵母(Debaryomyces hansenii)、毕赤酵母(Pichia sorbitophila)等;食盐浓度8%的发酵蔬菜细菌体系中包括沙雷氏菌(Serratia sp.)、拉恩氏菌(Rahnella sp.)等γ变形杆菌纲微生物以及松鼠葡萄球菌(Staphylococcus sciuri),真菌微生物主要为假丝酵母(Candida glaebosa)、毕赤酵母(Pichia sorbitophila)、Wickerhamomyces anomalus及马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)。对微生物群落结构特征分析表明,食盐浓度4%的发酵蔬菜在发酵后期细菌种类相对丰富,真菌种群在发酵第3d、第5d、第13d微生物种类相对丰富;食盐浓度6%的发酵蔬菜在整个发酵期细菌群落结构相对稳定且微生物种类远不及食盐浓度4%的发酵蔬菜丰富,真菌群落在发酵初期物种相对单一但含量丰富,到发酵后期物种有所增加;食盐浓度8%的发酵蔬菜细菌群落结构为三种食盐浓度中最稳定的,所包含的微生物种类少,生物量低,真菌在发酵第3d微生物种群最丰富。通过BIOLOG方法探究发酵蔬菜群落功能多样性得出发酵蔬菜微生物群落碳源利用情况为食盐浓度4%的发酵蔬菜AWCD值呈先上升后平稳变化的趋势,食盐浓度6%的发酵蔬菜AWCD呈上升趋势,食盐浓度8%的发酵蔬菜对碳源的利用呈不规则变化;发酵蔬菜微生物群落多样性变化表现为食盐浓度和发酵时间对发酵蔬菜微生物群落丰富度和均匀度(Shannon指数)影响不大,mcIntosh指数变化以食盐浓度4%和6%的发酵蔬菜最为明显,simpson指数变化表明4%食盐浓度和8%食盐浓度的发酵蔬菜变化不明显,而食盐浓度6%的发酵蔬菜变化相对明显。借助DGGE图谱结合亚硝酸盐含量变化确定蔬菜发酵过程中的优势菌与亚硝酸盐生成、还原的关系。结果农明:食盐浓度4%的发酵蔬菜中,与亚硝酸盐形成相关的微生物可能足假单胞菌(Pseudomonas sp.)、泛菌(Pantoea dispersa)、假丝酵母(Candida sp.)及松鼠葡萄球菌(Staphylococcus sciuri),与亚硝酸还原相关的微生物可能为沙雷氏菌(serriatia sp.);在食盐浓度6%的发酵蔬菜体系中,肠杆菌(Enterobacteriaceae bacterium)、柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)、假丝酵母(Candida saitoana)、毕赤酵母(Pichia sorbitophila)可能与亚硝酸盐的形成相关,假单胞菌(Pseudomonas sp.)可能与亚硝酸盐的还原有关;而在食盐浓度8%的发酵蔬菜中,与亚硝酸盐形成相关的可能为德巴利氏酵母(Debaryomyces occidentalis)、毕赤酵母(Pichia sorbitophila)及假单胞菌(Pseudomonas sp.)、沙雷氏菌(serriatia sp.)、松鼠葡萄球菌(Staphylococcus sciuri)可能与亚硝酸盐的还原有关。