高效直投乳酸菌發(fā)酵劑的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、直投發(fā)酵泡菜不僅可以縮短發(fā)酵周期,而且能提高泡菜的安全性和穩(wěn)定性。本文采用自主研發(fā)的微濾膜偶聯(lián)生物反應(yīng)器結(jié)合真空冷凍干燥技術(shù),制備泡菜專用發(fā)酵劑,并應(yīng)用于泡菜的制備,得到如下研究成果:
　　 (1)采用自主研發(fā)的微濾膜偶聯(lián)生物反應(yīng)器制備泡菜發(fā)酵劑,直接用于泡菜發(fā)酵。以麥芽汁蛋白粉培養(yǎng)基為乳酸菌高密度培養(yǎng)基,課題組自己篩選到的植物乳桿菌在生物反應(yīng)器內(nèi)恒定溫度恒定pH值培養(yǎng)12h后活菌數(shù)達到5～8×109cfu/mL;篩選得到膜濾系

2、統(tǒng)的最佳操作條件為蠕動泵轉(zhuǎn)速50r/min,壓力0.15MPa,對菌懸液進行膜濾濃縮1h可得到4L活菌數(shù)為2～3×1010cfu/mL的液體發(fā)酵劑。將液體發(fā)酵劑與凍干保護劑以體積比1:1混勻,真空冷凍干燥后制得活菌數(shù)為5～7×1010cfu/g的固體發(fā)酵劑,在-18℃和4℃條件下,冷藏一年后活菌數(shù)保持不變。優(yōu)化液體發(fā)酵劑的接種量直投發(fā)酵甘藍泡菜,4.8×106cfu/mL的接種量最優(yōu),室溫(21±1℃)條件下直投發(fā)酵甘藍3天得到優(yōu)質(zhì)泡菜

3、,比自然發(fā)酵縮短2天。
　　 (2)采用直投式泡菜乳酸菌發(fā)酵劑發(fā)酵新鮮菊芋制備菊芋泡菜,研究其發(fā)酵過程中泡菜液pH值、總酸、活菌數(shù)、維生素C、氨基酸態(tài)氮和可溶性固形物含量的變化,同時探討菊芋主要成分菊粉對植物乳桿菌生長的影響,并測定該菌胞外多糖的產(chǎn)量。結(jié)果表明,菊粉可以延長植物乳桿菌的穩(wěn)定期;該菌在MRS液體培養(yǎng)基中37℃培養(yǎng)24h胞外多糖產(chǎn)量達471mg/L。與自然發(fā)酵相比,直投發(fā)酵的菊芋泡菜各項指標(biāo)均優(yōu)于自然發(fā)酵,其泡菜液p

4、H值達到3.46、總酸含量達到0.36%、乳酸菌活菌數(shù)保持在4.3×108cfu/mL、維生素C含量為16.92mg/100g、氨基酸態(tài)氮含量為0.033%、可溶性固形物含量達到15%。
　　 (3)對比不同溫度下,直投發(fā)酵與自然發(fā)酵預(yù)腌制菊芋及黃瓜泡菜產(chǎn)酸的差異。結(jié)果表明,30℃條件下,直投發(fā)酵菊芋和黃瓜泡菜1天時間pH值降到3.1,比自然發(fā)酵所需時間縮短2天;20℃條件下,直投發(fā)酵黃瓜泡菜2天時間pH值降到3.1,比自然發(fā)酵

5、所需時間縮短3天。
　　 (4)以選擇性培養(yǎng)基分離培養(yǎng)研究不同溫度下直投與自然發(fā)酵菊芋、黃瓜泡菜中乳酸菌、腸桿菌、酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化。結(jié)果表明,直投發(fā)酵泡菜中乳酸菌數(shù)量始終高于自然發(fā)酵泡菜,腸桿菌數(shù)量卻顯著低于自然發(fā)酵泡菜,而酵母菌數(shù)量沒有較大差異;在直投發(fā)酵泡菜中,菊芋泡菜比黃瓜泡菜更安全,發(fā)酵過程中菊芋泡菜乳酸菌數(shù)量始終保持在1.4～3.9×109cfu/mL,在發(fā)酵第2天腸桿菌數(shù)量僅為6×102cfu/mL,酵母菌數(shù)量為

6、2.1×104cfu/mL,發(fā)酵2天后腸桿菌數(shù)量保持在7.6×103～1.2×104cfu/mL,酵母菌數(shù)量保持在3.4×104～1.9×105cfu/mL,而黃瓜泡菜中乳酸菌數(shù)量僅保持在5.4～9.2×108cfu/mL,在發(fā)酵第2天腸桿菌數(shù)量達到1.4×103cfu/mL,酵母菌數(shù)量達到9.4×104cfu/mL,發(fā)酵2天后腸桿菌數(shù)量保持在1.2～3.2×105cfu/mL,酵母菌數(shù)量保持在3.7×106～2-3×107cfu/mL

7、;在黃瓜泡菜中,20℃比30℃發(fā)酵更安全,20℃發(fā)酵泡菜在發(fā)酵第3天未見腸桿菌,而30℃發(fā)酵泡菜中腸桿菌數(shù)量達到1.2×105cfu/mL。
　　 (5)以球菌和桿菌為目標(biāo)菌株,采用選擇性分離培養(yǎng)基,從鎮(zhèn)江地區(qū)6種蔬菜制作的泡菜中分離得到12株乳酸菌,比較其生長活性、產(chǎn)酸性能及分解亞硝酸鈉的能力。發(fā)現(xiàn)6株桿菌產(chǎn)酸能力和分解亞硝酸鈉的能力相差不大,在MRS液體培養(yǎng)基中發(fā)酵12h后pH值均降至3.5左右,24h后總酸達到1.6%以上