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发酵大头菜中乳酸菌的分离鉴定及生产初试



全 文 :中 国 酿 造
2008年 第9期
总第186期研究报告
发酵大头菜中乳酸菌的分离鉴定及生产初试
杨 雪,陶兴无,高 冰,陈 强
(武汉工业学院 生物与制药工程系,湖北 武汉 430023)
摘 要:从经过自然发酵的大头菜中分离出菌株若干,经形态特征、生理生化特征鉴定表明有4株属于乳酸菌,其中植物乳杆菌2株
(编号A1、A2),耐酸乳杆菌1株(编号C),短乳杆菌1株(编号D)。发酵实验表明A1、A2发酵风味较好且有较高的产酸能力,具有用于
纯种发酵生产大头菜的潜力。
关 键 词:发酵大头菜;乳酸菌;分离;鉴定
中图分类号:Q93-331 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2008)09-0031-02
Isolationandidentificationoflacticacidbacteriafromfermentedkohlrabifolowed
bytheapplicationinpreliminaryproduction
YANGXue,TAOXingwu,GAOBing,CHENQiang
(DepartmentofBiologicalandPharmaceuticalEngineering,WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan430023,China)
Abstract:Manymicrobialstrainswereisolatedfromnaturalyfermentedkohlrabi.Afteridentificationbymorphologyandbiophysical/biochemical
characteristics,fourlacticacidbacteriawereobtained,includingtwoLactobacilusplantarumstrainscodedA1andA2,oneLactobacilusacetotol-
eransstraincodedC,andoneLactobacilusbrevisstraincodedD.FermentationtestsshowedthatA1andA2werecandidatesforpurefermentationof
kohlrabibecauseoftheirhighproductivityofacidandgoodperformanceonflavor.
Keywords:fermentedkohlrabi;lacticacidbacteria;isolation;identification
大头菜学名“芥菜”,又称“蔓茎”,系根菜类,有强烈的
芥辣味,不宜生吃,通过腌制后,成为独特风味的佳品。湖
北省襄樊大头菜历史悠久,被誉为“诸葛菜”、“孔明菜”。
传统工艺一般采取自然发酵,虽风味得以保存,但周
期长,添加剂超标,水分、食盐含量不符合酱腌菜理化指标
规定,甚至失去了脆度、色泽和酱腌菜鲜、甜、嫩、脆的特
点[1]。近年来,乳酸菌纯种发酵在酱腌菜方面的发展迅速,
并且多集中在从腌菜中分离选育出乳酸菌株再应用于接
种腌渍[2]。本文在大头菜自然腌制过程中分离乳酸菌,为
乳酸菌纯种发酵大头菜探索合适的菌种资源。
1材料与方法
1.1材料
大头菜及其腌渍汁:湖北省襄樊某酱腌菜厂提供。
富集分离培养基:MRS培养基(分离时添加溴甲酚紫
作指示剂)。
生化试验培养基[3]:PY培养基;PYG培养基;明胶基
础培养基等。
发酵培养基[4]:牛肉膏 10g/L,蛋白胨 10g/L,酵母膏
10g/L,葡萄糖20g/L,吐温-800.5g/L,pH7.0,120℃灭菌15min。
种子培养基:牛肉膏 5g/L,蛋白胨 10g/L,酵母膏
5g/L,番茄汁100g/L,pH6.5,120℃灭菌15min。
1.2方法
1.2.1菌株的分离与纯化
取适量正在发酵的、外观无污染、味道纯正的腌渍汁,
MRS液体培养基富集活化培养48h。采用稀释平板涂布
法[5]进行平板涂布分离,挑取直径<1.5mm能使培养基
中溴甲酚紫变红或变黄的单菌落,采用划线法进行分离纯
化,获得纯种。
将分离的纯菌种接种在MRS液体培养基中,30℃培
养48h。摇匀培养物,无菌条件下吸取100μL培养液均匀
涂布在盖玻片上,自然风干。离子溅射仪(EikoIB-5)镀金
膜后,SEM观察拍照,加速电压15kV。挑选菌体整齐的菌
株编号保存备用。
1.2.2菌株生化特性试验
按照参考文献[3]分别对分离的纯菌落进行生化试
验。包括接触酶试验、淀粉水解、明胶液化、V-P试验、产
H2S试验、吲哚试验、产葡聚糖试验、运动性检查、碳水化
合物发酵产酸试验。
1.2.3菌株产乳酸试验[4]
所分离菌株在发酵培养基中30℃培养12h,以4%接
种量接种至盛有250mL发酵培养基的500mL三角瓶中,
30℃静置培养24h,得乳酸菌发酵液。
乳酸定性试验-纸层析法:
展开剂:正丁醇:甲酸:水=80:15:5;用毛细管分别吸取
乳酸发酵液,多次点样于新华滤纸上,以1.5%的标准乳酸
作为对照,平衡2h后进行层析,以1%溴甲酚蓝显色,并
收稿日期:2007-10-09
基金项目:湖北省科技攻关项目(2007AA201C10)
作者简介:杨雪(1982-),女,硕士研究生,研究方向为应用微生物。
31· ·
2008No.9
SerialNo.186 ChinaBrewing
计算Rf值。
乳酸定量试验:取乳酸发酵液 10mL加入过量
CaCO3,然后加入指标剂钙黄绿素,蒸馏水稀释至25mL,
用 0.05mol/L的 EDTA-Na2滴定,并以新鲜发酵培养基
为空白对照,计算乳酸含量。
乳酸含量计算公式:
乳酸含量(%)=90.083×0.05×VEDTA-Na/10
1.2.4菌株发酵复腌试验
将腌制1个月的半成品捞起沥干,切成细条状,放入消
毒后的泡菜罐中压紧,盐水浓度控制在8%。分别接入种子
培养基中培养48h的菌株,接种量为5%,盐封,28℃发酵。
同时设自然发酵为对照组。每天定时取出发酵的大头菜测
定其酸度,并对其色泽、嗅觉、味觉、口感等进行感官评价。
2结果与讨论
2.1菌株的分离
从腌菜汁中分离出菌株若干,从中挑选革兰氏染色为
阳性、形态整齐、有代表性的4株菌株,分别编号为A1、
A2、C、D,SEM观察结果见附图。
附图 菌株的SEM观察
Atachedfigure.SEMobservationofstrains
2.2菌株的生化特性(表1、表2)
2.3菌株产乳酸试验
对分离所得到的菌株进行纸层析检测发酵产物中是
否产生乳酸,结果见表3;进一步试验定量检测菌株的产
酸能力,结果见表4。
表3菌株的乳酸定性试验结果
Table3.Lacticacidqualitativetest
表4不同菌株产乳酸含量和酸度结果
Table4.Diferentstrainsproducinglacticacidcontentandacidityresults
由表3数据可知,4株菌株发酵液与标准乳酸纸层析
具有相近的Rf值,表明菌株发酵产物中含有乳酸。定量试
验(表4)表明A1、C2株菌株的产乳酸含量较高,产酸能
力也较强。
综合上述试验结果,对照《伯杰细菌鉴定手册》可以判
定4株菌均为乳酸菌,其中A1,A2为植物乳杆菌,C为耐
酸乳杆菌,D为短乳杆菌[6]。
2.4菌株发酵复腌结果
对分离得到的菌株进行大头菜发酵复腌试验。由
试验结果(表5)可知,接种纯种菌株2次发酵生产大头
菜可缩短发酵周期。其中A1、A2菌株的感官评定优于自
然发酵。
ResearchReport
0.828
A1
0.825
A2 C D
0.833 0.824
1.5%乳酸
0.830
项目
Rf
3.64
6.5
120
A1
3.90
4.4
97
A2 C D
3.45
6.7
123
4.84
4.9
80
菌株
pH值
乳酸含量/%
吉尔涅尔度/°T
表14菌株的生化试验结果
Table1.Biochemicalanalysisonfourstrains
-
+
-
-
试验项目
接触酶试验
淀粉水解
明胶液化
V-P试验
A1
-
+
-
-
A2 C D
-
-
-
-
-
+
-
-
-
-
-
-
试验项目
硫化氢
吲哚试验
产葡聚糖
运动性
A1
+
-
-
-
A2 C D
-
-
-
-
-
-
-
-
注:“+”为阳性反应,“-”为阴性反应。
表24菌株的碳水化合物发酵产酸试验结果
Table2.Carbohydratefermentationtestforfourstrains
d
-
+
-
d
+
d
碳水化合物
棉子糖
鼠李糖
海藻糖
阿拉伯糖
松三糖
核糖
木糖
A1
d
-
+
-
-
+
d
A2 C D
-
-
-
-
-
+
-
d
-
d
+
-
+
-
+
+
+
+
+
+
d
碳水化合物
葡萄糖
麦芽糖
乳糖
蔗糖
果糖
半乳糖
甘油
A1
+
+
+
+
+
d
-
A2 C D
+
+
+
d
+
+
-
+
+
-
d
+
+
d
注:“+”表示阳性反应;“-”表示阴性反应;“d”表示弱阳性。
表5菌株发酵复腌试验结果
Table5.Strainsfermentationresults
产酸较慢,发酵成熟时间需要10d
前期(1.5d)产酸较快,后期变化缓慢,4d发酵成熟
前期(1.5d)产酸较快,后期变化不大,4d发酵成熟
前期(1.5d)产酸较快,后期产酸微弱,3d发酵成熟
全过程产酸适中,5d发酵成熟
菌种
对照
A1
A2
C
D
腌渍汁混浊,颜色乳色,酸味适中,口感较软,有发酵香味
腌渍汁澄清,颜色白色,酸味较重,口感脆,有乳酸发酵香味
腌渍汁澄清,颜色白色,酸味较淡,口感脆,有醇香味
腌渍汁澄清,颜色白色,酸味重,口感软,风味寡淡
腌渍汁混浊,颜色白色,酸味适中,口感粗糙,有杂味
发酵及产酸情况 发酵大头菜感官评价
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中 国 酿 造
2008年 第9期
总第186期
3小结与讨论
从发酵的大头菜菜渍里面分离出4株菌株,经过鉴定
分析,初步确定4株菌均为乳酸菌,其中2株植物乳杆菌,
1株耐酸乳杆菌,1株乳酸片球菌。发酵试验表明,4株菌
均能缩短发酵周期,且A1,A2发酵风味优于自然发酵。本
试验采用切丝后2次复腌的新工艺,在缩短发酵周期的同
时降低了营养物质的流失,控制了食盐含量。
参考文献:
[1]李学贵.浅析酱腌菜行业发展的趋势[J].中国酿造,2005(6):64-65.
[2]赵大云,丁霄霖.接种 Baciluscoagulans低盐腌渍雪里蕻的探讨[J].
中国酿造,2000(6):9-12.
[3]凌代文,东秀珠.乳酸细菌分类鉴定及试验方法[M].北京:中国轻工
业出版社,1999:117-128.
[4]熊晓辉,王晓飞,等.泡菜中乳酸菌的分离、鉴定和生产初试[J].中国
调味品,2004(11):12-15.
[5]赵 斌,何绍江.微生物学试验[M].北京:科学出版社,2004:121-125.
[6]布坎南RE,吉布斯NE.伯杰氏鉴定细菌学手册(第8版)[M].北京:
科学出版社,1984:797-821.
研究报告
亚硝酸盐降解菌的分离及其降解特性
王昌禄,隋志文,武晋海,王玉荣,刘小改,赵 欣
(天津科技大学 食品工程与生物技术学院,天津市食品营养与安全重点实验室,天津 300457)
摘 要:从发酵初期的天津冬菜中分离到1株乳酸菌,经形态观察及生理生化等实验验证,初步鉴定其为肠膜明串珠菌(Leuoconostoc
mesenteroieds)W-58,对其降解亚硝酸盐的过程进行了初步研究。结果表明,该株菌对亚硝酸盐有明显的降解作用,进一步研究温度
和底物浓度与分离菌株去除亚硝酸盐量的关系,表明W-58菌株对亚硝酸盐的降解主要为产酶降解。
关 键 词:亚硝酸盐;肠膜明串珠菌;降解
中图分类号:Q93-331 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2008)09-0033-03
Isolationofonebacterialstraincapableofnitritedegenerationanditscharacteristics
WANGChanglu,SUIZhiwen,WUJinhai,WANGYurong,LIUXiaogai,ZHAOXin
(ColegeofFoodEngineeringandBiotechnology,TianjinUniversityofScienceandTechnology,
TianjinKeyLaboratoryofFoodNutritionandSafety,Tianjin300457,China)
Abstract:AlacticacidbacteriumwasisolatedfromTianjinDongcaiatinitialfermentation.ItwasprimarilyidentifiedasLeuconostocmesenteroides
W-58bymorphologyandinvestigationofphysiologicalandbiochemicalcharacteristic.Preliminaryanalysisofnitritedegenerationprocesswas
conducted.Theresultindicatedthatthisstrainhasanobviousabilityofdecomposingnitrite.Efectsoftemperatureandsubstrateconcentrationon
nitritedegradationlevelswerefurtherstudied,whichshowedthatnitritedecompositionwasinducedbyenzymeaction.
Keywords:nitrite;Leuoconostocmesenteroieds;degeneration.
腌渍菜中亚硝酸盐含量超标一直是一个困扰蔬菜腌
渍厂家和倍受广大消费者关注的问题,亦成为食品研究
人员关注的热点问题。由于微生物和酶对蔬菜等食物中蛋
白质、多肽和氨基酸有降解作用,致使这些食物中存在一
定量的胺类物质,这些物质与亚硝酸盐在一定条件下合成
强致癌物质—N-亚硝基化合物(简称亚硝胺),从而诱发
消化系统癌变[1]。此外,由于传统制作工艺的限制,致使腌
渍菜中的亚硝酸盐含量居高不下。因此,严格控制腌渍菜
中亚硝酸盐含量是保证其食用安全的重要措施。
在发酵菜腌渍初期,亚硝酸盐含量逐渐升高至峰点,
之后会在较短时间内出现下降的趋势,即腌渍菜的“亚硝
峰”,这种现象的出现是因为腌渍菜中乳酸菌等有益菌群
逐渐占据生存优势而对亚硝酸盐产生了去除作用[3],乳酸
菌对亚硝酸盐具有降解转化能力,但对各类乳酸菌具体的
亚硝酸盐转化能力还有待进一步研究,本文主要对从天津
冬菜发酵初期分离得到的眀串珠菌的亚硝酸盐降解过程
进行了研究,初步探讨了乳酸菌转化亚硝酸盐的作用
机理,不仅对乳酸菌在发酵类蔬菜中的应用具有指导作
用,还将对其他相关行业中亚硝酸盐过量残留问题具有指
导意义。
1材料与方法
1.1实验材料
1.1.1菌株
肠膜明串珠菌(Leuoconostocmesenteroieds)W-58:分
离自天津市某食品厂冬菜菜胚。
1.1.2试剂和溶液
磷酸氢二钠、盐酸萘乙二胺、对氨基苯磺酸、柠檬酸。
1.1.3培养基
收稿日期:2007-10-31
基金项目:天津市科技攻关计划项目(05ZHGCNCNC00300)
作者简介:王昌禄(1960-),男,教授,研究方向为食品质量与安全技术。
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