【摘 要】
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藏灵菇是西藏林芝地区传统发酵乳开菲尔的天然发酵剂,以乳酸菌和酵母菌为主要菌系,部分含有醋酸菌,形成了乳酸、少量乙醇、二氧化碳和乙酸物质,赋予发酵乳轻微的醇香和起泡性。由于藏灵菇菌相复杂,直接作为商业发酵剂使用导致发酵品质不稳定,阻碍了藏灵菇酸奶的大规模推广。作为我国特色的天然发酵剂,藏灵菇富含珍贵的菌种资源,然而不同菌种对发酵品质的影响尚未明确。运用现代分子生物学技术对菌群多样性和发酵性能进行剖析
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藏灵菇是西藏林芝地区传统发酵乳开菲尔的天然发酵剂,以乳酸菌和酵母菌为主要菌系,部分含有醋酸菌,形成了乳酸、少量乙醇、二氧化碳和乙酸物质,赋予发酵乳轻微的醇香和起泡性。由于藏灵菇菌相复杂,直接作为商业发酵剂使用导致发酵品质不稳定,阻碍了藏灵菇酸奶的大规模推广。作为我国特色的天然发酵剂,藏灵菇富含珍贵的菌种资源,然而不同菌种对发酵品质的影响尚未明确。运用现代分子生物学技术对菌群多样性和发酵性能进行剖析,重构藏灵菇中微生物的组成,解析菌种与藏灵菇风味品质关系,对我国自主知识产权的新型发酵乳生产用菌种的开发具有重要意义。本研究以西藏地区收集的8株藏灵菇为研究对象,关联分析藏灵菇发酵乳中的微生物多样性和品质指标(pH值、可滴定酸度、菌落总数、脱水收缩率、保水率和挥发性风味物质)间的关系,以冻干发酵剂和发酵优势菌种的复配模拟藏灵菇发酵,探讨发酵剂类型和发酵优势菌种对藏灵菇发酵乳品质指标的相关性和贡献情况,得到以下结论:(1)微生物多样性结果表明,乳球菌属、乳杆菌属、醋杆菌属、明串珠菌属是藏灵菇发酵乳中高丰度细菌属,单孢哈萨克斯坦酵母是唯一真菌物种。丰度较低的不动杆菌属、红球菌属、食酸菌属等在TK3中被检出。各样品间微生物群落丰度差异显著,其中TK6的细菌丰度最高,TK3物种种类最多。将8份藏灵菇发酵乳的理化指标与主要细菌群落在属水平上进行关联、聚类分析预测,发现明串珠菌属对发酵乳pH值有显著正向作用,且与乳球菌属均能够促进细菌群落总数增加。乳杆菌属与细菌总数、醋杆菌属与酵母菌落总数均呈显著负相关。乳球菌属对双乙酰含量起主要贡献,反之醋杆菌属会大幅降低酸奶中双乙酰含量。醋杆菌属对发酵乳中2-庚酮和乙酸的形成有积极作用,而明串珠菌属不利于发酵乳中2-庚酮和乙酸含量的形成。(2)藏灵菇(TK)和冻干发酵剂(FD)发酵乳的理化品质上存在差异,FD较TK菌落总数更多且更稳定,用FD发酵可以一定程度控制每批次发酵过程中微生物的数量。FD整体酸度要高于TK,各批次的产酸变化差异小,但FD保水性较差。对比发酵乳关键香气成分,FD较TK发酵乙醇和异戊醇明显减少,双乙酰、乙酸有所增加。通过三点检验表明FD作为直投式发酵剂,与TK发酵的风味品质存在显著差异,而喜好度评价和成对偏爱检验结果表明TK发酵乳之间的差异较小,无法通过感官评定直接判定。基于选择喜好度评分最高的样品TK3,以进一步探讨藏灵菇的风味品质与发酵优势菌种之间的关系。(3)从8份藏灵菇发酵乳中鉴定出266株分离株,包括72株开菲尔乳杆菌,70株单孢哈萨克斯坦酵母,41株耐久肠球菌、39株假肠膜明串珠菌、25株芝庇侬醋杆菌,5株可可豆醋杆菌,3株乳酸乳球菌乳酸亚种,3株肠膜明串珠菌,3株海氏肠球菌,2株德氏乳杆菌保加利亚亚种,2株东方醋杆菌和1株柠檬明串珠菌。从TK3中分离的23株食品用发酵菌株,筛选出5株产酸优良的开菲尔乳杆菌,1株芝庇侬醋杆菌,2株可可豆醋杆菌、1株肠膜明串珠菌、1株乳酸乳球菌乳酸亚种和4株单孢哈萨克斯坦酵母进行复配试验。通过优势菌株缺失、重组复配来评价发酵乳品质的贡献情况。可可豆醋杆菌和芝庇侬醋杆菌对滴定酸度、微生物菌落总数有显著贡献,并主导2-庚酮和乙酸含量。芝庇侬醋杆菌可以明显抑制发酵乳脱水收缩,能够显著改善发酵乳的保水性。肠膜明串珠菌和乳酸乳球菌会大幅提高发酵乳pH,不利于酸性环境的形成。两者能明显改善发酵乳中的细菌和酵母数量,并对双乙酰、2-庚酮增加有一定贡献。乳酸乳球菌不利于发酵乳的保水性,加重发酵乳的脱水收缩程度,且降低乙酸的形成。作为藏灵菇中优势物种,开菲尔乳杆菌对细菌总数起决定作用,提供发酵乳中典型风味物质双乙酰和2-庚酮,同时也对酵母数量有一定影响。单孢哈萨克斯坦酵母同样不利于发酵形成低酸环境,降低发酵乳的保水性,对细菌的菌落数量有较大影响,对发酵乳中乙醇、异戊醇、双乙酰和乙酸的丰度起主导作用。
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