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益生乳酸菌筛选及其对草石蚕汁发酵特性的影响(一)

来源:时间:2025-04-22 01:49:57

草石蠶又名螺絲菜、益生甘露子,乳酸是菌筛一種唇形科水蘇屬多年生草本植物。原產地是选及响中國,主要分布於雲南、其对四川、草石蚕汁貴州、发酵西北和華北等地。特性草石蠶營養價值豐富,益生富含蛋白質、乳酸多糖、菌筛多種礦物質和維生素,选及响口感脆爽鮮嫩且無纖維,其对是草石蚕汁醃製泡菜的上好食材。傳統的发酵草石蠶醃製工藝是利用附著在草石蠶菜體上的乳酸菌等微生物,配合糖、醋等輔料進行自然發酵,這種醃製工藝雖然便捷,但是在醃製過程中會產生大量的亞硝酸鹽或滋生大量雜菌,導致產品亞硝酸鹽含量過高、黴變、腐敗,威脅人體健康。

乳酸菌通常被認為是食品級微生物,由於能產生獨特的風味和具有抗菌作用而廣泛應用於發酵食品中,其中利用乳酸菌製作泡菜類食品最為常見。研究表明,乳酸菌在發酵過程中能有效降解亞硝酸鹽,抑製泡菜中雜菌生長;同時,乳酸菌發酵還能產生維生素、多糖等營養成分,提高泡菜產品的營養附加值。吳映明等研究發現人工接種乳酸菌醃製甘藍泡菜,能有效降低甘藍泡菜的亞硝酸鹽水平。吳海清等采用直投式乳酸菌粉醃製衛青蘿卜泡菜能縮短發酵周期。目前,國內外利用乳酸菌發酵草石蠶泡菜的研究鮮有報道。

本研究旨在篩選優質益生乳酸菌,並將其接種至草石蠶菜汁培養基發酵,模擬人工接種乳酸菌發酵草石蠶醃製泡菜。通過分析其發酵草石蠶菜汁時的生長特性、產酸特性、抑菌特性、B族維生素含量等指標,探究乳酸菌對草石蠶泡菜的影響。

1 材料與設備

1.1 菌種來源

本研究所用到的菌株如表1所示。

1.2 主要試劑和藥品

亞硝酸鈉、亞鐵氰化鉀、四硼酸鈉、乙酸鋅、鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酸購於國藥集團化學試劑有限公司;氫氧化鈉、瓊脂粉、氯化鈉、硫酸錳、牛肉浸膏、七水硫酸鎂、檸檬酸二氫鉀、吐溫-80、無水乙酸鈉、磷酸氫二鉀、無水葡萄糖、酵母提取物、蛋白腖、瓊脂粉購於永華化學科技(江蘇)有限公司。

1.3 培養基和緩衝液

1)MRS液體培養基

蛋白腖10g/L、酵母提取物5g/L、無水葡萄糖20g/L、牛肉膏10g/L、磷酸氫二鉀2g/L、檸檬酸氫二銨2g/L、乙酸鈉5g/L、七水硫酸鎂0.2g/L、硫酸錳0.05g/L、吐溫801mL/L,121℃滅菌15min。固體培養基在液體培養基的基礎上添加2%的瓊脂。

2)葉酸測定培養基(FACM)

FACM幹粉配置成96.9g,L的溶液,121℃滅菌15min。

3)LB半固培養基

胰蛋白腖10g/L、酵母提取物5g/L、氯化鈉10g/L、瓊脂粉1.2%,調節pH值至7.0,121℃滅菌15min。

4)葉酸緩衝液

磷酸二氫鉀0.1mol/L、磷酸氫二鉀0.1mol/L、抗壞血酸0.1g/L,調節pH值至6.8,現配現用。

1.4 儀器和設備

pH酸度計(PB-10)、電子天平(PL203),梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;渦旋振蕩器(SW-2FD),上海醫科大學科學儀器廠;生物安全櫃、小型離心機,美國Thermo公司;生化培養箱(SPX-150B-Z型),上海博訊實業有限公司醫療設備廠;尤尼柯2000可見分光光度計,尤尼柯(上海)儀器有限公司;全自動滅菌鍋,美國Tuttnauer公司;恒溫水浴鍋(DK-8D),上海精宏實驗設備有限公司;冷凍幹燥機,德國Christ公司;酶標儀(SpectraMax190),美穀分子儀器(上海)有限公司。

1.5 試驗方法

1.5.1 草石蠶菜汁培養基的製備

將新鮮草石蠶洗淨後清水浸泡2h,按料液比1:1的比例加水榨汁。菜汁用雙層紗布過濾2次後離心20min(4℃,10000r/min)。取上清液加入2%的葡萄糖和2%氯化鈉,121℃滅菌15min後備用。

1.5.2 益生乳酸菌的篩選

1.5.2.1 菌株的活化

菌種活化:將-80℃保藏的菌種用劃線的方法活化。將乳酸菌、指示菌劃線於適宜的固體培養基中培養(見表1)。挑取單菌落於相應液體培養基培養過夜。

1.5.2.2 優勢菌的篩選

選自實驗室菌種保藏庫中的10株乳酸菌經活化後,按3%的接種量接至草石蠶菜汁培養基中,37℃培養24h後用紫外-分光光度計測定菌液0D600nm值。按0D600nm值的大小選取生長情況良好的菌株進行後續試驗。

1.5.2.3 接種量的確定

定將初篩獲得的植物乳杆菌ZJ316、副幹酪乳杆菌ZFM54、沙克乳杆菌ZFM225經活化後,按1%,2%,3%,4%,5%的接種量接至草石蠶菜汁培養基,37℃培養24h,利用平板塗布法測定草石蠶菜汁發酵液中的活菌數。

1.5.2.4 菌株生長曲線和產酸量的測定

將植物乳杆菌ZJ316、副幹酪乳杆菌ZFM54、沙克乳杆菌ZFM225活化後。按3%的接種量接入草石蠶培養基,每隔4h用紫外-分光光度計測定菌液的OD600nm值、pH值和可滴定酸濃度。用0.05mol/L的NaOH溶液進行酸堿滴定,並以酚酞溶液為指示劑指示滴定終點,可滴定酸度按式(1)計算:

式中,α一總酸度,%;NNAOH一NaOH溶液的濃度,mol/L;VNAOH一NaOH溶液滴定體積,mL;V樣品—樣品體積,mL。

1.5.2.5 亞硝酸鹽降解試驗

將活化的植物幹杆菌ZJ316、副幹酪乳杆菌ZFM54、沙克乳杆菌ZFM225按3%的接種量接至含1%NaNO2的草石蠶菜汁培養基中,37℃培養48h,每6h取樣。參照國標GB5009.33-2016《食品安全國家標準食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》中的鹽酸萘乙二胺法繪製標準曲線,並測定亞硝酸鹽含量,計算結果用降解率表示。

降解率(%)=[1-(樣品亞硝酸鹽含量/空白組亞硝酸鹽含量)]×100(2)

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