韓宏嬌,叢 敏,李欣蔚,孔繁華,李瑋軒,梁肖娜,曹雪妍,岳喜慶

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽 110161)

酸菜是深受東北人民喜愛的一種傳統(tǒng)的發(fā)酵制品。經(jīng)過發(fā)酵后的蔬菜制品,不僅營養(yǎng)價值提升,而且口味獨特。其濃郁酸香的口感得益于發(fā)酵過程中微生物代謝的復(fù)雜變化。在整個發(fā)酵過程中,發(fā)酵液中各項化學(xué)指標(biāo)以及微生物數(shù)量的變化對酸菜發(fā)酵品質(zhì)、風(fēng)味和貯藏特性等起著至關(guān)重要的作用[1]。要實現(xiàn)酸菜由傳統(tǒng)自然發(fā)酵轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯た烧{(diào)控發(fā)酵,必須準(zhǔn)確掌握發(fā)酵過程中的微生物和化學(xué)成分的動態(tài)變化,這對于形成口感佳、風(fēng)味好和質(zhì)量高的產(chǎn)品尤為重要[2-4]。

目前,國內(nèi)外對于自然發(fā)酵酸菜的研究主要是利用高新技術(shù)研究微生物區(qū)系的動態(tài)變化以及乳酸菌的分離和種類鑒定,人工接種發(fā)酵酸泡菜在發(fā)酵過程中的亞硝酸鹽含量變化和風(fēng)味成分分析。而對自然發(fā)酵酸菜尤其是東北酸白菜及其發(fā)酵液的化學(xué)成分和微生物數(shù)量隨發(fā)酵時間的動態(tài)變化規(guī)律及相關(guān)性分析研究還鮮有報道。

本研究擬對東北地區(qū)自然發(fā)酵第0、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、35、40、50、60 d的酸菜及發(fā)酵液中的乳酸菌數(shù)、酵母菌數(shù)、大腸菌群數(shù)和細(xì)菌菌落總數(shù)、pH、總酸度、亞硝酸鹽含量、可溶性蛋白含量、還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量進(jìn)行了系統(tǒng)分析,并研究各項化學(xué)成分含量和微生物數(shù)量之間的相關(guān)性,以期為酸菜發(fā)酵工藝的優(yōu)化及工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大白菜 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)貿(mào)市場;乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉、酒石酸鉀鈉、亞硫酸鈉、3,5-二硝基苯磺酸、結(jié)晶酚、考馬斯亮藍(lán)G-250 分析純,鼎國生物技術(shù)有限公司。

ALC-210.2型電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;AL204分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;LDZX-50FBS全自動高壓蒸汽滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠;ZHJH-C1214C超凈工作臺 青島海爾特種電器有限公司;ZHJH-C1213C無菌操作臺 青島海爾特種電器有限公司;DNP型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海精宏實驗儀器設(shè)備有限公司;ND-2000型紫外分光光度計 北京中西科技遠(yuǎn)大有限公司;DHG-9246A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實驗儀器設(shè)備有限公司;pHS-3C型精密pH計 上海理達(dá)儀器;5804R高速冷凍離心機 德國Eppendorf公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 酸菜的腌制 采用中國東北地區(qū)酸菜腌制的傳統(tǒng)方法。挑選結(jié)實飽滿且成熟,無腐爛,無病蟲害的大白菜,將其在通風(fēng)且陽光充足的室外晾曬數(shù)日后(曬蔫、殺菌、去除一定的水分),去除黃葉、老幫并清洗干凈,將整顆大白菜浸入沸水3 min左右后撈出,瀝干水分,整齊擺入5L的發(fā)酵罐中裝滿壓實并排出空氣,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%淡鹽水將發(fā)酵罐填滿密封,不添加任何發(fā)酵劑和調(diào)味料。用塑料布將發(fā)酵罐口扎緊,將酸菜發(fā)酵罐放置在溫度20～25 ℃,濕度40～65%且避光陰涼的環(huán)境中進(jìn)行自然發(fā)酵,取0、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、35、40、50、60 d的酸菜及發(fā)酵液進(jìn)行如下指標(biāo)的測定。

1.2.2 化學(xué)成分指標(biāo)的測定 pH:取酸菜發(fā)酵罐中多個位置的發(fā)酵液進(jìn)行混合,校準(zhǔn)pH計后,將電極浸沒在發(fā)酵液中直至數(shù)值穩(wěn)定。連續(xù)測定三次取平均值作為最終結(jié)果;

總酸度[5]:參考GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》,取酸菜10.00 g研磨成勻漿，蒸餾水定容至100 mL，過濾備用，采用酸堿滴定法對發(fā)酵懸濁液進(jìn)行測定;

亞硝酸鹽含量[6]:取酸菜500 g研磨成漿，參照GB 5009.33-2010《食品中亞硝酸鹽和硝酸鹽的測定》,制備酸菜樣品的亞硝酸鹽提取液，采用鹽酸萘乙二胺法對發(fā)酵懸濁液進(jìn)行測定,以亞硝酸鈉含量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程:y=0.0162x+0.0053,R2=0.9981,呈線性關(guān)系;

可溶性蛋白含量[7]：取酸菜2.00 g研磨成勻漿，與5 mL去離子水混合后在4 ℃，12000 r/min的條件下離心30 min，上清液即為酸菜可溶性蛋白提取液。參照GB 5009.5-2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》，采用考馬斯亮藍(lán)染色法對酸菜樣液進(jìn)行測定，以蛋白質(zhì)含量為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程：y=0.0057x+0.0121，R2=0.9983，呈線性關(guān)系；

還原糖含量[8]：取酸菜1.00 g研磨成勻漿，定容至25 mL，80℃水浴30 min使還原糖充分溶出，過濾后定容至100 mL即為酸菜還原糖提取液。參照GB/T 5009.7-2008《食品中還原糖的測定》，采用3,5-二硝基水楊酸比色法對酸菜樣液進(jìn)行測定，以葡萄糖含量為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程：y=0.3074x-0.0012，R2=0.9992，呈線性關(guān)系；

氨基酸態(tài)氮含量[9]:甲醛滴定法,取酸菜樣品10 g,研磨成勻漿狀,去離子水定容至100 mL,搖勻后過濾,取濾液20 mL與60 mL蒸餾水混合。用0.05 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)堿液調(diào)節(jié)溶液pH至8.2(V1)。再加入10 mL甲醛溶液,再調(diào)節(jié)pH至9.2(V2)。用去離子水(V0)作為空白對照,計算如下:

1.2.3 微生物指標(biāo)的測定 采用純培養(yǎng)法,將發(fā)酵第0、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、35、40、50、60 d的發(fā)酵液用25 mL離心管收集,經(jīng)過四層無菌紗布過濾后,取濾液作為研究對象進(jìn)行微生物指標(biāo)的測定。細(xì)菌菌落總數(shù)[10]:參照GB 4789.2-2010,釆用平板計數(shù)法測定細(xì)菌菌落總數(shù);乳酸菌總數(shù)[11]:參照GB 4789.35-2010,釆用平板計數(shù)法測定乳酸菌數(shù)量;酵母菌數(shù)量[12]:參照GB 4789.15-2010,采用平板計數(shù)法測定酵母菌數(shù)量;大腸菌群數(shù)[13]:參照GB 4789.3-2010,采用平板計數(shù)法測定大腸菌群數(shù)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel和SPSS 17.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸菜自然發(fā)酵過程中pH的動態(tài)變化

pH是酸菜發(fā)酵過程中的重要指標(biāo)。pH不僅會影響發(fā)酵環(huán)境中微生物的種類、數(shù)量和生長狀況,還會影響微生物的代謝途徑及其代謝產(chǎn)物的變化,進(jìn)而影響發(fā)酵風(fēng)味的形成[3]。

自然發(fā)酵酸菜pH隨發(fā)酵時間的動態(tài)變化如圖1所示。在發(fā)酵時間為0～35 d時,pH逐漸下降,從初始的6.42下降為3.64。在發(fā)酵時間為40～60 d時,pH在3.70左右保持平穩(wěn)。Xiong等[14]認(rèn)為,發(fā)酵初期乳酸菌的生長處于劣勢,發(fā)酵環(huán)境中產(chǎn)酸較少。隨著發(fā)酵時間的延長,乳酸菌在厭氧環(huán)境中利用大白菜中的還原糖發(fā)酵,產(chǎn)生大量的乳酸等酸性物質(zhì),使pH不斷下降[15]。在酸菜發(fā)酵40～60 d,pH變化較小。杜書[16]和馬歡歡等[17]研究表明,pH隨發(fā)酵時間的延長而下降,最終穩(wěn)定在pH3左右,與本文結(jié)果類似。

圖1 酸菜自然發(fā)酵過程中pH的動態(tài)變化Fig.1 Dynamic changes of pH during natural fermentation of sauerkraut

2.2 酸菜自然發(fā)酵過程中總酸含量的動態(tài)變化

如圖2所示,酸菜發(fā)酵環(huán)境中的總酸含量呈持續(xù)上升趨勢,在發(fā)酵時間為50 d時達(dá)到最大值6.68 g/kg,在發(fā)酵時間為50～60 d時基本保持穩(wěn)定。Liu等[18]發(fā)現(xiàn),乳酸菌在發(fā)酵蔬菜中的作用主要是形成酸性環(huán)境和抑制不耐酸有害菌的生長。且乳酸菌是發(fā)酵體系中的主體微生物[19]。因此,在酸菜腌制初期,發(fā)酵環(huán)境中以腸膜明串珠菌的異型發(fā)酵為主,產(chǎn)生的CO2、CH3COOH和CH3CH2OH導(dǎo)致發(fā)酵液的總酸含量升高[20]。由此創(chuàng)造的酸性環(huán)境促進(jìn)部分抗酸乳酸菌的繁殖,產(chǎn)生大量乳酸,總酸含量持續(xù)增加。而在發(fā)酵時間為50 d之后,發(fā)酵環(huán)境中的碳源和氮源因被大量消耗而不足,乳酸菌數(shù)量趨于穩(wěn)定,其產(chǎn)酸作用減弱并逐漸停止,發(fā)酵環(huán)境中總酸含量趨于穩(wěn)定。乳酸菌發(fā)酵食品的酸味及風(fēng)味受其總酸度的影響較大[21]。自然發(fā)酵酸菜中的適量酸有助于掩蓋白菜味,同時賦予制品獨特的風(fēng)味。

圖2 酸菜自然發(fā)酵過程中總酸含量的動態(tài)變化Fig.2 Dynamic changes of total acid content during natural fermentation of sauerkraut

2.3 酸菜自然發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量的動態(tài)變化

在腌制初期,發(fā)酵體系內(nèi)酸度較低,蔬菜本身及發(fā)酵器具上攜帶的腸桿菌和黃桿菌屬等革蘭氏陰性菌會分泌硝酸還原酶,蔬菜中的大量硝酸鹽還原為亞硝酸鹽[22]。由圖3所示,酸菜的亞硝酸鹽含量在發(fā)酵時間為0～9 d時急劇增加,并在9 d時達(dá)到最大值69.76 mg/kg。何淑玲等[23]發(fā)現(xiàn),硝酸還原酶產(chǎn)生作用的臨界點為pH5.0,且硝酸還原酶酶活性對亞硝酸鹽含量變化規(guī)律起主要作用。由圖3變化趨勢結(jié)合2.1 pH變化規(guī)律,亞硝酸鹽含量在發(fā)酵第15 d(pH4.99)后逐漸減小并趨于穩(wěn)定,15 d之后降低到國家標(biāo)準(zhǔn)以下的水平,小于20 mg/kg。

圖3 酸菜自然發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量的動態(tài)變化Fig.3 Dynamic change of nitrite content during natural fermentation of sauerkraut

2.4 酸菜自然發(fā)酵過程中可溶性蛋白含量的動態(tài)變化

Do等[24]研究表明,LactobacillusdelbrueckiiUFV H2b20有編碼合成蛋白質(zhì)水解酶和氨基肽酶的基因,從而提高蛋白質(zhì)的降解速率和消耗速率。由圖4可知,在酸菜的自然發(fā)酵過程中,可溶性蛋白被分解為氨基酸和小肽等物質(zhì)被微生物生長發(fā)育所利用,整體呈現(xiàn)下降趨勢,從發(fā)酵時間為0 d時的49.85 mg/100 g下降到60 d的1.34 mg/100 g,下降了約37倍。在40～60 d時,可溶性蛋白含量趨于穩(wěn)定,蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物也為酸菜特殊風(fēng)味和口感的形成提供了保證。

圖4 酸菜自然發(fā)酵過程中可溶性蛋白含量的動態(tài)變化Fig.4 Dynamic change of soluble protein during natural fermentation of sauerkraut

2.5 酸菜自然發(fā)酵過程中還原糖含量的動態(tài)變化

由圖5所示,發(fā)酵時間為0～9 d時,酸菜發(fā)酵體系中還原糖含量逐漸增大并達(dá)到最大值,分析原因可能是,隨著發(fā)酵時間的不斷延長和鹽水的滲透壓作用,導(dǎo)致大白菜本身的還原糖等營養(yǎng)物質(zhì)不斷溶出,此時微生物對還原糖的分解速率小于還原糖的生成速率。Dodds等[25]對TS4乳酸桿菌的研究表明還原糖和NADH是發(fā)酵環(huán)境中酶的主要電子供體。同時,還原糖在發(fā)酵后期作為微生物生長繁殖的主要碳源被消耗,其含量逐漸減少并趨于穩(wěn)定,因此在發(fā)酵時間為9～60 d時整體呈現(xiàn)下降趨勢。

圖5 酸菜自然發(fā)酵過程中還原糖含量的動態(tài)變化Fig.5 Dynamic change of reducing sugar during natural fermentation of sauerkraut

2.6 酸菜自然發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量的動態(tài)變化

微生物通過代謝活動產(chǎn)生蛋白酶,Lee等[26]研究發(fā)現(xiàn),泡菜中的Lb.sakei能夠分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生大量的必需氨基酸和肽類物質(zhì)。如圖6所示,酸菜發(fā)酵環(huán)境中氨基酸態(tài)氮含量在0～9 d逐漸增加,并在發(fā)酵時間為10 d時,達(dá)到最大值11.3 mg/100 g,這是由于初期微生物數(shù)量較少,且代謝活動較弱,因此酶解蛋白質(zhì)作用較弱。在發(fā)酵時間為10～60 d時,整體呈現(xiàn)下降趨勢,可能是由于高酸性的發(fā)酵環(huán)境抑制中性和堿性蛋白酶的活性,同時微生物代謝活動趨于平穩(wěn),氨基酸態(tài)氮含量趨于穩(wěn)定。

圖6 酸菜自然發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量的動態(tài)變化Fig.6 Change of amino acid nitrogen during natural fermentation of sauerkraut

2.7 酸菜自然發(fā)酵過程中微生物數(shù)量的動態(tài)變化

如圖7所示,自然發(fā)酵酸菜中乳酸菌數(shù)量、酵母菌數(shù)量、大腸桿菌數(shù)量和細(xì)菌菌落總數(shù)的變化趨勢基本一致,細(xì)菌菌落總數(shù)、乳酸菌數(shù)量、酵母菌數(shù)量和大腸菌群數(shù)量均在發(fā)酵前期逐漸增加到峰值,出現(xiàn)峰值的時間分別為15、18、9、6 d,在發(fā)酵后期數(shù)量逐漸減少并趨于平穩(wěn)的趨勢,其中酵母菌數(shù)量在發(fā)酵40～60 d時略有上升,而大腸菌群數(shù)量在發(fā)酵20 d后變?yōu)榱恪iong等[19]對發(fā)酵圓白菜的研究表明,發(fā)酵過程中的主體微生物為乳酸菌。如圖7所示在發(fā)酵第18 d時,乳酸菌數(shù)量到達(dá)峰值成為優(yōu)勢菌群。隨后其數(shù)量開始減少,這是由于乳酸富集到1.1%～1.3%的濃度時,反而抑制了部分不耐酸乳酸菌的生長[16,27]。Mundt等[21]發(fā)現(xiàn),甘藍(lán)發(fā)酵初期乳酸菌和細(xì)菌總數(shù)急劇上升,同時伴隨一定數(shù)量的霉菌和酵母菌,在發(fā)酵后期乳酸菌和細(xì)菌逐漸抑制其他雜菌,與本研究結(jié)果相符。分析原因認(rèn)為,一方面隨著發(fā)酵時間的延長,乳酸菌生長并大量產(chǎn)酸,酸性和低氧的發(fā)酵環(huán)境抑制了酵母菌和大腸菌群的生長[28]。另一方面,發(fā)酵環(huán)境中微生物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)如碳源和氮源不足,使得發(fā)酵液中乳酸菌的數(shù)量逐漸減少。發(fā)酵環(huán)境中微生物的交替生長為酸菜產(chǎn)生獨特風(fēng)味和提高貯藏品質(zhì)提供了保證。

圖7 酸菜自然發(fā)酵過程中微生物數(shù)量的動態(tài)變化Fig.7 Dynamic changes of microbial quantity during natural fermentation of sauerkraut

2.8 酸菜自然發(fā)酵過程中微生物數(shù)量變化與化學(xué)成分含量變化的相關(guān)性分析

將酸菜自然發(fā)酵過程中化學(xué)成分含量與各類微生物數(shù)量進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果如表1所示。乳酸菌數(shù)與pH、大腸菌群數(shù)及可溶性蛋白含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為-0.801、-0.697和-0.811。酵母菌數(shù)與亞硝酸鹽含量、還原糖含量及氨基酸態(tài)氮含量呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為0.934、0.811和0.874。大腸菌群數(shù)與pH、還原糖含量、可溶性蛋白含量及氨基酸態(tài)氮含量呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),與總酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為0.869、0.830、0.665、0.813和-0.765。而細(xì)菌菌落總數(shù)與氨基酸態(tài)氮含量呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。pH與還原糖含量、可溶性蛋白含量和氨基酸態(tài)氮含量呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),與總酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為0.858、0.851、0.773和-0.962。總酸含量與還原糖含量、可溶性蛋白含量和氨基酸態(tài)氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為-0.948、-0.742和-0.818。

表1 酸菜自然發(fā)酵過程中微生物數(shù)量變化與化學(xué)成分變化的相關(guān)性分析Table 1 Correlation Analysis of the changes of chemical composition and microbial quantity in the process of sauerkraut fermentation

3 討論

3.1 酸菜自然發(fā)酵過程中微生物數(shù)量與化學(xué)成分的動態(tài)變化

酸菜中乳酸發(fā)酵是主要的發(fā)酵類型,同時也有少量的乙醇發(fā)酵過程和微量的醋酸發(fā)酵過程[28]。此外,自然發(fā)酵酸菜的總酸含量隨發(fā)酵時間的延長呈現(xiàn)上升趨勢,pH隨發(fā)酵時間的延長呈現(xiàn)下降趨勢,因此,酸菜會呈現(xiàn)獨特的酸味。在發(fā)酵過程中,發(fā)酵液中乳酸菌數(shù)量呈現(xiàn)先增加后逐漸減小并保持穩(wěn)定的趨勢,細(xì)菌菌落總數(shù)和大腸菌群數(shù)在發(fā)酵前期略有增加,之后逐漸減少,其中大腸菌群數(shù)在發(fā)酵20 d后數(shù)量變?yōu)榱?。酵母菌?shù)量呈現(xiàn)先增加后降低在略上升的趨勢。這些微生物數(shù)量的變化顯著影響著發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)還原糖、可溶性蛋白和氨基酸態(tài)氮含量的變化,可溶性蛋白含量隨著發(fā)酵時間的延長呈現(xiàn)不斷下降的趨勢,而還原糖和氨基酸態(tài)氮含量隨著發(fā)酵時間的延長則略有上升后下降。在發(fā)酵過程中,亞硝酸鹽含量的變化趨勢為先增加后下降,最終在一定范圍內(nèi)波動并保持穩(wěn)定,且發(fā)酵21 d后的酸菜產(chǎn)品已經(jīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 酸菜自然發(fā)酵過程中微生物數(shù)量與化學(xué)成分含量之間的關(guān)系

酸菜發(fā)酵環(huán)境中的乳酸菌數(shù)與pH及可溶性蛋白含量極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)。Liu等[29]研究表明Lb.Plantarum能夠合成蛋白水解酶基因的前體物質(zhì),可水解發(fā)酵體系中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨基酸。因此可溶性蛋白為乳酸菌的生長提供氮源。乳酸菌是發(fā)酵過程的優(yōu)勢微生物和產(chǎn)酸的主要微生物[19],且發(fā)酵體系中的酸度直接影響pH的變化。同時還發(fā)現(xiàn),乳酸菌對大腸桿菌數(shù)量的消長規(guī)律有極顯著影響且呈反向相關(guān)關(guān)系,這與楊麗等[30]的研究結(jié)果一致。

酵母菌數(shù)量與氨基酸態(tài)氮含量的相互關(guān)系與Beltran等[31]和Vilanova等[32]的研究結(jié)果相似,可同化氮是酵母菌生長的必需營養(yǎng)物質(zhì),其含量變化的消長規(guī)律與酵母菌數(shù)量保持同步。酵母菌數(shù)量與酸菜發(fā)酵體系中的還原糖具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系,可能是由于發(fā)酵環(huán)境中的其他營養(yǎng)物質(zhì)限制了酵母菌對還原糖的消耗速率,也可能是酵母菌發(fā)酵需要一定濃度的還原糖存在。國內(nèi)外均有研究表明,發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽的產(chǎn)生是由于腸桿細(xì)菌和黃桿菌屬分泌的硝酸還原酶作用[22-33]。但亞硝酸鹽含量與酵母菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)的作用機理尚無定論,有待在后續(xù)研究中開展。

相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)大腸菌群的生長受到發(fā)酵體系中多種因素的影響,pH、還原糖含量、可溶性蛋白含量、氨基酸態(tài)氮含量及總酸含量對大腸菌群數(shù)的影響極顯著。其中可溶性蛋白和氨基酸態(tài)氮作為發(fā)酵體系中的主要氮源促進(jìn)大腸桿菌的生長發(fā)育。程立坤等[34]證明了葡萄糖濃度對大腸桿菌TRJTH0709的菌體生物量、菌體比生長速率等具有顯著影響,與本文結(jié)果一致。但是pH及總酸含量與大腸菌群的關(guān)系與楊麗等[30]的研究存在一定的差異,這可能與發(fā)酵過程中是否添加調(diào)味料以及發(fā)酵液的鹽濃度有關(guān)。

比較細(xì)菌菌落總數(shù)與其他指標(biāo)的變化發(fā)現(xiàn),細(xì)菌菌落數(shù)量僅與氨基酸態(tài)氮含量有顯著的正向相關(guān)關(guān)系。因此,除乳酸菌外,氨基酸態(tài)氮含量是發(fā)酵酸菜中其他微生物生長的關(guān)鍵因子。

4 結(jié)論

東北酸菜自然發(fā)酵過程中的氨基酸態(tài)氮含量是影響發(fā)酵體系內(nèi)微生物生長的主要營養(yǎng)物質(zhì)。隨發(fā)酵時間的延長,pH和可溶性蛋白的含量下降,總酸含量上升,還原糖、亞硝酸鹽和氨基酸態(tài)氮含量均先增加后減小。細(xì)菌菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)和乳酸菌數(shù)量先增加后減少,大腸菌群數(shù)最后為零。酵母菌數(shù)量先增加后降低,最后略有上升。發(fā)酵體系中化學(xué)成分含量和微生物數(shù)量相關(guān)性顯著(p<0.05)。乳酸菌則受到大腸桿菌和可溶性蛋白含的極顯著影響(p<0.01)。而大腸菌群數(shù)則受諸多化學(xué)成分含量的影響,在發(fā)酵20 d后數(shù)量變?yōu)榱?。酵母菌?shù)量極顯著地影響還原糖、氨基酸態(tài)氮和亞硝酸的含量(p<0.01),其與亞硝酸鹽的關(guān)系可以進(jìn)一步研究,為解決發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽的積累問題提供理論依據(jù)。