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果蔬发酵专用乳酸菌的筛选及其在胡萝卜发酵中的应用研究

2020-12-08阅读(121)

果蔬发酵专用乳酸菌的筛选及其在胡萝卜发酵中的应用研究

论文摘要

乳酸菌是一种公认的安全微生物,在维持人体健康、改善产品风味等方面具有重要作用。本研究从地方特色传统发酵食品中筛选发酵风味好、产酸量多、生长速度快、抑菌能力强等品质优良的乳酸菌。之后通过生理生化鉴定及16S rDNA分子生物学鉴定明确筛选菌株的种属类型。通过菌种优选,开展益生菌发酵胡萝卜应用研究,通过单因素实验及响应面优化实验得出益生菌发酵胡萝卜汁的最优工艺,采用气相色谱-质谱（GC-MS）法对胡萝卜汁香气成分进行分析研究。采用喷雾干燥法制备乳酸菌发酵胡萝卜粉,并对胡萝卜粉香气成分及微观结构进行研究。主要结论如下:（1）从泡菜、葡萄酒等地方特色传统发酵食品中筛选出23株乳酸菌。其中菌株LC1与LT1发酵性能优良,且这两株菌的无菌发酵上清液（cell-free supernatants,CFS）均对大肠埃希氏菌Escherichia coli ATCC25922和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus ATCC6538有较强的抑制能力,通过交叉拮抗试验,发现这两株菌相互之间无拮抗作用。通过生理生化鉴定及16S rDNA分子生物学鉴定,确定菌株LC1为干酪乳杆菌、菌株LT1为罗伊氏乳杆菌。（2）经过菌株LC1与LT1对胡萝卜浆的初发酵实验,发现这两株菌在胡萝卜浆中生长良好。其中,菌株LC1发酵胡萝卜浆的最终pH值是3.43,总酸含量是12.68g/L。菌株LT1发酵胡萝卜浆的最终pH值是3.90,总酸含量是6.03g/L。通过对胡萝卜浆的抗氧化性研究,发现经过高温高压灭菌后,胡萝卜浆的铁氰化钾还原力与DPPH自由基清除率显著增加;在经过菌株LC1与LT1发酵后,胡萝卜浆的铁氰化钾还原力显著增加。（3）以干酪乳杆菌LC1与罗伊氏乳杆菌LT1为菌种发酵胡萝卜汁,以感官评分为指标,通过单因素及响应面优化实验,得到最佳胡萝卜汁发酵工艺:菌种比例LC1:LT1为1:1,发酵时间8h,接种量3.1%,发酵温度26.7℃。在此条件下得到的发酵胡萝卜汁pH值为4.5,总酸含量为3.73g/L,乳酸含量为824.9μg/mL;色泽橙黄鲜艳,组织状态均匀,口感柔和,酸甜适宜。胡萝卜汁原有生青味、草药味消失,产生清新乳酸菌发酵香味。与目前市场上的产品相比,为非浓缩还原胡萝卜汁,未添加蔗糖、柠檬酸、香精等食品添加剂,更加营养与健康。（4）以喷雾干燥胡萝卜粉的部分理化性质如出粉率、含水率、色泽为主要指标,以堆积密度、吸湿性、溶解时间等为次要指标得出最佳麦芽糊精添加量为40%。通过对胡萝卜粉的微观结构观察,发现胡萝卜粉在发酵前为球形,形态均匀,表面光滑;在经过发酵后,胡萝卜粉颗粒表面出现大量小孔,球状形态内陷,整体呈现不规则形态。（5）经过香气成分分析研究,发现经过LC1与LT1复合菌种发酵后,胡萝卜汁与胡萝卜粉中的挥发性成分含量与比例变化显著;胡萝卜汁中的挥发性成分种类从55种增加到63种,胡萝卜粉中的挥发性成分种类从57种增加到62种。通过胡萝卜粉与胡萝卜汁的香气成分对比研究,发现经过高温喷雾干燥后,胡萝卜汁中具有花香、果香特点的风味物质β-石竹烯、苯乙醇、丁香酚等消失,取而代之的是胡萝卜粉中具有香甜风味的挥发性成分戊酸甲酯、二氢香芹醇乙酸脂等。本文筛选出2株乳酸菌,并将其应用于胡萝卜汁发酵,得到口感好、营养健康的发酵型胡萝卜汁饮品。并且这两株菌的发酵作用能显著提高喷雾干燥制备胡萝卜粉的出粉率,提高经济效益。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 乳酸菌概述
  •     1.1.1 乳酸菌简介
  •     1.1.2 乳酸菌的功能
  •     1.1.3 乳酸菌的应用
  •   1.2 胡萝卜概述
  •     1.2.1 胡萝卜简介
  •     1.2.2 胡萝卜的营养保健功能
  •     1.2.3 胡萝卜的加工
  •     1.2.4 乳酸菌发酵胡萝卜汁的研究
  •   1.3 果蔬粉概述
  •     1.3.1 果蔬粉
  •     1.3.2 乳酸菌在果蔬粉方面的应用
  •   1.4 研究目的与意义
  •   1.5 课题研究内容
  • 第2章 果蔬发酵菌种的筛选与鉴定
  •   2.1 引言
  •   2.2 实验材料与设备
  •     2.2.1 菌种来源
  •     2.2.2 主要试剂
  •     2.2.3 培养基
  •     2.2.4 仪器与设备
  •   2.3 实验方法
  •     2.3.1 菌种的分离纯化
  •     2.3.2 分离菌种的初步鉴定
  •     2.3.3 菌种生长特性与产酸能力的研究
  •     2.3.4 筛选菌种抑菌性能的研究
  •     2.3.5 菌种生理生化鉴定
  •     2.3.6 菌种16S rDNA分子鉴定
  •     2.3.7 筛选菌株在胡萝卜浆中的发酵性能研究
  •   2.4 结果分析与讨论
  •     2.4.1 乳酸菌的分离纯化
  •     2.4.2 分离菌种的初步鉴定
  •     2.4.3 菌种生长特性与产酸能力的研究
  •     2.4.4 筛选菌种抑菌性能的研究
  •     2.4.5 菌种生理生化鉴定
  •     2.4.6 菌种16S rDNA分子鉴定
  •     2.4.7 筛选菌株在胡萝卜浆中的发酵性能
  •   2.5 本章小结
  • 第3章 乳酸菌发酵胡萝卜汁工艺优化及香气成分分析
  •   3.1 引言
  •   3.2 实验材料与设备
  •     3.2.1 材料
  •     3.2.2 仪器与设备
  •   3.3 试验方法
  •     3.3.1 复合益生菌发酵胡萝卜汁工艺流程
  •     3.3.2 胡萝卜汁发酵条件单因素优化实验
  •     3.3.3 胡萝卜汁发酵工艺条件的响应面优化实验
  •     3.3.4 感官评定方法
  •     3.3.5 发酵胡萝卜汁理化指标的测定
  •     3.3.6 发酵前后胡萝卜汁香气成分的测定
  •   3.4 结果分析与讨论
  •     3.4.1 胡萝卜汁发酵条件单因素优化实验
  •     3.4.2 胡萝卜汁发酵工艺条件的响应面优化实验
  •     3.4.3 发酵胡萝卜汁的理化分析检测结果
  •     3.4.4 发酵前后胡萝卜汁香气成分分析
  •   3.5 本章小结
  • 第4章 乳酸菌在胡萝卜粉方面的应用
  •   4.1 引言
  •   4.2 实验材料与设备
  •     4.2.1 材料
  •     4.2.2 仪器与设备
  •   4.3 实验方法
  •     4.3.1 胡萝卜粉的制备工艺流程
  •     4.3.2 胡萝卜粉理化性质的测定
  •     4.3.3 麦芽糊精添加量对胡萝卜粉品质的影响
  •     4.3.4 胡萝卜粉中香气成分的测定
  •     4.3.5 胡萝卜粉微观结构观察
  •   4.4 结果总结与讨论
  •     4.4.1 麦芽糊精添加量对胡萝卜粉品质的影响
  •     4.4.2 发酵前后胡萝卜粉性质的变化
  •     4.4.3 发酵前后胡萝卜粉的香气成分对比
  •     4.4.4 胡萝卜粉微观结构的观察
  •   4.5 本章小结
  • 第5章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间主要科研成果
  •   一、发表学术论文
  •   二、申请发明专利

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 李晓天

    导师: 李敬龙,和法涛

    关键词: 乳酸菌,菌种鉴定,发酵,胡萝卜,香气成分

    来源: 齐鲁工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,轻工业手工业

    单位: 齐鲁工业大学

    基金: 十三五国家重点研发计划《复合果蔬粉制造关键技术研究及新产品开发》(2016YFD0400704-3)

    分类号: TS201.3

    总页数: 79

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