豆汁微生物菌群分析及发酵特性研究

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豆汁是由绿豆发酵而来的北京特有的传统地方食品,其研究尚处于起步阶段。为保护、发掘和进一步利用具有传统地方特色的食品资源,本研究运用16SrDNA测序技术对豆汁的微生物多样性进行较全面的分析;以感官评分为标准优化豆汁发酵工艺;并分离鉴定一株菌,探究其发酵特性及安全性,旨在为进一步对北京传统名食豆汁的开发和研究提供参考。主要结果如下:
  (1)以北京不同城区具代表性的6家豆汁店的豆汁为研究对象,采用16SrDNA测序技术对豆汁中所含优势菌进行研究。结果表明,乳杆菌属(Lactobacillus)是豆汁中的优势菌属,乳杆菌目(Lactobacillales)占比达到95.80%以上。优势菌种为食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)、沙克乳酸杆菌(Lactobacillus sakei)。对豆汁中乳杆菌目(Lactobacillales)进行功能预测分析,推测豆汁中的风味物质来源于氨基酸代谢;发酵过程中产生β-低聚半乳糖及GOS,益于肠道菌群健康。
  (2)以感官评价为指标,通过响应面试验对豆汁的发酵工艺参数进行筛选,为克服感官评分法主观性和片面性对结果的影响,利用模糊数学进行进一步验证分析。通过豆汁发酵对其菌种进行16SrDNA鉴定,结果表明豆汁中存在粪肠球菌分离株(Enterococcus Faecium Isolate);豆汁发酵最佳工艺参数为:发酵时间24h、发酵温度37℃和液料比为8∶1。
  (3)以最佳工艺发酵的豆汁为研究对象,通过16SrDNA测序技术对自然发酵进程中不同阶段的豆汁进行微生物多样性分析,并测定其蛋白质含量。结果表明,豆汁在自然发酵中肠杆菌目与乳杆菌目存在竞争关系;发酵前16h肠杆菌属是这一阶段的优势菌属,而发酵18h后肠球菌属转变为优势菌属;功能预测分析结果与市售豆汁大致相同;豆汁发酵过程中没有能够产生蛋白的微生物。
  (4)以豆汁源屎肠球菌DZ为研究对象,从生长曲线、产酸能力、产粘能力及模拟人体胃肠道耐受性等方面探究其特性;通过吲哚试验,溶血试验,硝酸还原酶检测等试验探究其安全性,并进一步探究其发酵产品的安全性。结果表明,屎肠球菌DZ在1h~4h时菌落生长较快;在pH3.0的人工胃液中可存活,之后进入肠道可增殖;豆汁接菌发酵16h时,酸度值达43.69±1.07°T,接菌发酵豆汁的酸度值与自然发酵豆汁的酸度值相比差异极显著(P<0.01);发酵时间为16h时,粘度值达5.50±0.10mPa·s且差异极显著(P<0.01);在安全性探究试验中,硝酸还原酶检测及吲哚试验均为阴性,溶血性试验表明屎肠球菌DZ为γ-溶血;其发酵产品均未检出黄曲霉毒素、呕吐毒素等有害物质。结论说明,屎肠球菌DZ具备在极低pH值情况下存活的能力,产酸能力良好,且具备一定的产粘能力;该菌不分解色氨酸,不溶血,其代谢产物中不含硝酸还原酶,具有一定安全性。
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