摘要
鲊肉粉是一种风味独特、营养丰富的米肉复合发酵食品,通过传统农家发酵方式,进行自然发酵,但微生物来源无法控制,导致产品质量和稳定性较差。自然发酵鲊肉粉中存在许多优良菌株,筛选优良菌株接种鲊肉粉,不仅可以加速鲊肉粉发酵进程,缩短发酵周期,还可以提高鲊肉粉品质。本论文从自然发酵鲊肉粉中筛选出发酵性能优良的鲊肉粉发酵菌株,优化了接种发酵鲊肉粉工艺条件,研究接种不同菌株对鲊肉粉风味品质的影响,建立了菌株与鲊肉粉挥发性风味化合物的相关性。主要的研究结果如下: (1)从自然发酵鲊肉粉中筛选获得4株菌,乳酸菌A1、C7产酸速度快,具有良好抑菌效果,葡萄球菌S6、S7,对不同抗生素有不同的敏感性,蛋白酶、脂肪酶和硝酸盐还原酶阳性,凝固酶阴性。经过16S rDNA序列分析鉴定乳酸菌A1、C7 均为植物乳杆菌( Lactobacillus plantarum ), S6 为沃氏葡萄球菌(Staphylococcus warneri),S7为巴氏葡萄球菌(Staphylococcus pasteuri),不同菌株之间无拮抗作用,可用作鲊肉粉的发酵剂,为鲊肉粉接种发酵提供理论依据。 (2)将筛选得到的4株菌以乳酸菌-葡萄球菌2∶1(体积比)组合成4组混合发酵剂,结合pH值、电子鼻、电子舌及感官评价选出产酸速度快、风味好的发酵剂为L. plantarum和S. warneri组合(C7S6)。利用单因素试验和Box-Behnken试验优化接种L. plantarum和S. warneri发酵鲊肉粉工艺条件,结果显示:发酵时间4 d、发酵温度30℃、菌株配比2∶1、接种量4%,接种发酵鲊肉粉的感官评分为88.1,与预测值接近。 (3)以自然发酵(NF)鲊肉粉作对照,研究接种L. plantarum(LP)或S. warneri(SW)、接种L. plantarum和S. warneri(LP+SW)鲊肉粉理化指标(pH、总酸、游离糖、粗蛋白和粗脂肪)、滋味(有机酸、游离氨基酸)和香气成分(挥发性化合物和游离脂肪酸)的动态变化。结果表明,混菌接种发酵鲊肉粉的 pH值、蛋白质和脂肪含量均显著低于自然发酵组(P<0.05),蛋白质和脂肪分别由7.15%±0.07%、22.56%±0.57%降低至5.06%±0.04%、8.48%±0.29%;而总酸值显著高于自然发酵组(P<0.05),接种不同菌株发酵的鲊肉粉游离糖含量差异显著(P<0.05),LP+SW组中游离糖含量最多。在发酵过程中,所有样品中有机酸和游离氨基酸含量增加,总游离脂肪酸含量显著增加(P<0.05),C18∶0含量最高,其次为C18∶1和C16∶0。HS-SPME/GC-MS共鉴定出46种挥发性化合物,烯烃种类和含量最高的是自然发酵鲊肉粉,酮、醇、醛和酯种类和含量最高的是接种发酵鲊肉粉。说明接种发酵可以增强鲊肉粉的风味,尤其是 L. plantarum 和 S. warneri混菌接种发酵鲊肉粉。 (4)利用高通量测序研究接种不同菌株对鲊肉粉发酵过程中微生物多样性的影响,发现接种不同菌株的样品菌群结构存在差异,乳酸杆菌属Lactobacillus (35.01%)、葡萄球菌属Staphylococcus(23.12%)和芽孢杆菌属Bacillus(18.34%)为主要细菌属。接种发酵明显降低微生物的种类和含量,自然发酵组(NF)和接种L. plantarum组、接种S. warneri组和混菌发酵组微生物的类别相似。接种发酵菌在发酵过程中含量逐渐增加,当发酵到第4 d时,乳酸杆菌属Lactobacillus、葡萄球菌属Staphylococcus成为鲊肉粉中优势菌属,说明接种菌株能适应鲊肉粉复杂的发酵环境。采用统计分析方法分析了微生物多样性和理化指标、挥发性化合物的相关性,发现与单菌接种相比,接种L. plantarum和S. warneri能促进乳酸菌的生长;理化性质和微生物群落的冗余分析(RDA)表明,接种不同的发酵剂对微生物群落有明显的影响;通过偏最小二乘法(PLS)分析,揭示了微生物群落与挥发性风味物质的相关性,发现接种L. plantarum C7和S. warneri S6发酵鲊肉粉可以积累更多风味物质。