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臘腸發(fā)酵過程中細(xì)菌多樣性評(píng)價(jià)及其對(duì)風(fēng)味的影響

2021-03-31 02:01王玉榮葛東穎尚雪嬌張振東趙慧君
食品科學(xué) 2021年6期
關(guān)鍵詞:臘腸電子鼻桿菌屬

郭 壯,王玉榮,葛東穎,尚雪嬌,張振東,趙慧君

(湖北文理學(xué)院,湖北省食品配料工程技術(shù)研究中心,湖北 襄陽 441053)

臘腸作為我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品的典型代表,因其風(fēng)味獨(dú)特、口感醇厚和特有的“臘香味”而深受人們的喜愛[1-2]。傳統(tǒng)臘腸的制作方法一般較為簡(jiǎn)便,以豬肉為主要原料,將其絞碎后拌入食鹽、香辛料、白糖和酒等輔料腌制一段時(shí)間后灌入腸衣,經(jīng)微生物發(fā)酵制作而成[3]。研究表明,臘腸制品的好壞與臘腸中的細(xì)菌構(gòu)成和動(dòng)態(tài)變化有著緊密的聯(lián)系[4]。Pasini等[5]發(fā)現(xiàn)以乳酸菌作為發(fā)酵劑時(shí)能加速肉制品中生物胺的生成從而促進(jìn)其成熟,Zhang Yulong等[6]發(fā)現(xiàn)乳酸菌在臘腸的發(fā)酵過程中具有抗氧化活性,且大量研究也表明葡萄球菌[7]、紅曲菌[8]和戊糖乳桿菌[9]對(duì)臘腸品質(zhì)的提升具有顯著影響。傳統(tǒng)臘腸通常采用自然發(fā)酵法,其細(xì)菌受環(huán)境影響較大。隨著發(fā)酵的進(jìn)行及環(huán)境的變化其細(xì)菌結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)生變化,而不同的細(xì)菌構(gòu)成對(duì)臘腸的風(fēng)味品質(zhì)有極大影響。目前,對(duì)于臘腸的研究主要集中在純種發(fā)酵[10]和抗氧化[11]等方面,而少有關(guān)于臘腸發(fā)酵過程中風(fēng)味品質(zhì)和細(xì)菌的變化研究,因此研究臘腸發(fā)酵過程中細(xì)菌結(jié)構(gòu)和風(fēng)味的變化就顯得尤為重要。

電子鼻作為一種仿生設(shè)備,能夠模仿人類的鼻子,通過傳感電極準(zhǔn)確識(shí)別食品中特定的風(fēng)味物質(zhì),并給出數(shù)字化的評(píng)價(jià),其結(jié)果具有準(zhǔn)確性好、可重復(fù)性高和不受主觀影響等優(yōu)點(diǎn)[12]。目前,電子鼻已經(jīng)廣泛應(yīng)用于蝦膏[13]和魷魚[14]等發(fā)酵食品的風(fēng)味品質(zhì)評(píng)價(jià)中。隨著測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和普及,以Illumina MiSeq測(cè)序平臺(tái)為代表的第2代測(cè)序技術(shù)具有檢測(cè)速度快和通量高等特點(diǎn),可以全面、客觀、無偏地了解某一微生態(tài)系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)[15],因而被廣泛應(yīng)用于解析環(huán)境樣品中的微生物多樣性[16]。目前,該技術(shù)在臘腸[17]和酸奶[18]等發(fā)酵食中應(yīng)用廣泛。

本研究采集不同時(shí)間點(diǎn)的自制臘腸樣品共計(jì)9 個(gè),首先采用電子鼻技術(shù)對(duì)其風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),繼而使用MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)其細(xì)菌多樣性進(jìn)行解析。通過對(duì)發(fā)酵過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),以期為臘腸的發(fā)酵工藝改良、發(fā)酵劑菌株的篩選和品質(zhì)改良提供一定的理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

五花肉、八角、香葉、桂皮 市售;食鹽 中鹽東興鹽化股份有限公司;白砂糖 上海上棠食品有限公司;白酒 北京順鑫農(nóng)業(yè)股份有限公司牛欄山酒廠。

DNeasy mericon Food Kit DNA基因組提取試劑盒德國(guó)QIAGEN公司;DNA 1000試劑盒 美國(guó)Agilent公司;5×TransStartTMFastPfuBuffer、FastPfuFly DNA Polymerase、dNTPs Mix 北京全式金生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

PEN3電子鼻 德國(guó)Airsense公司;ND-2000C微量紫外分光光度計(jì) 美國(guó)Nano Drop公司;vetiri梯度基因擴(kuò)增儀 美國(guó)AB公司;R920機(jī)架式服務(wù)器 美國(guó)Dell公司;UVPCDS8000凝膠成像分析系統(tǒng) 美國(guó)Bio-Rad公司;2100芯片生物分析儀 美國(guó)Agilent公司;MiSeq高通量測(cè)序平臺(tái) 美國(guó)Illumina公司。

1.3 方法

1.3.1 臘腸樣品的制作與取樣

選取五花肉進(jìn)行適當(dāng)修整,絞碎,按原料肉比例添加白砂糖1%、食鹽1.8%、白酒1%、味精0.2%、生抽2%、冰水10%和八角、香葉及桂皮等輔料0.15%與肉攪拌均勻后進(jìn)行灌腸。臘腸灌制時(shí)間為2018年12月14日,灌制好的臘腸置于室外晾曬,遇降雨或降雪則取回室內(nèi),并于晾曬第1、4、7、10、13、16、19、22、25天時(shí)進(jìn)行采樣,合計(jì)9 個(gè)樣品。12月中旬至次年1月中旬,湖北省襄陽市每天的平均氣溫約在1~6 ℃之間。

1.3.2 樣品中細(xì)菌宏基因組DNA提取

稱取2 g臘腸樣品搗碎后參照QIAGEN DNeasy mericon Food Kit DNA基因組提取試劑盒說明書進(jìn)行樣品宏基因組DNA提取。使用1%的瓊脂糖凝膠電泳和分光光度法對(duì)宏基因組DNA的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)[19]。并將檢驗(yàn)合格的DNA樣本保存于-20 ℃的冰箱中備用。

1.3.3 細(xì)菌16S rRNA V3-V4區(qū)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)擴(kuò)增和測(cè)序

本研究選用細(xì)菌16S rRNA V3-V4區(qū)的序列作為目的擴(kuò)增片段,選用的正、反向引物分別為338F和806R通用引物。以提取的DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,反應(yīng)體系和條件參照王玉榮等[20]方法。并將DNA樣品的擴(kuò)增產(chǎn)物使用Illumina MiSeq高通量測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。

1.3.4 生物信息學(xué)分析

根據(jù)Illumina MiSeq高通量測(cè)序平臺(tái)質(zhì)控規(guī)則對(duì)下機(jī)序列進(jìn)行質(zhì)控[20]。本研究使用QIIME(v1.70)平臺(tái)對(duì)高質(zhì)量的序列進(jìn)行物種注釋和多樣性分析[21]。主要流程可參照王玉榮等[22]對(duì)鲊廣椒細(xì)菌多樣性的解析流程。通過GreenGene數(shù)據(jù)庫對(duì)高質(zhì)量序列進(jìn)行同源性比對(duì)并構(gòu)建可操作分類單元(operational taxonomic units,OTU)數(shù)據(jù)矩陣,使用PICRUSt對(duì)不同樣本中細(xì)菌的基因功能進(jìn)行預(yù)測(cè)[23]。

1.3.5 核酸登錄號(hào)

本研究所有序列數(shù)據(jù)已提交至MG-RAST數(shù)據(jù)庫,登錄號(hào)為mgp90773。

1.3.6 基于電子鼻技術(shù)臘腸風(fēng)味品質(zhì)的評(píng)價(jià)

參考楊江等[24]方法并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。準(zhǔn)確稱取15 g泥狀臘腸樣本于50 mL燒杯中,并用封口膜密封,室溫放置30 min后進(jìn)行頂空進(jìn)樣,平行測(cè)定3 次。電極響應(yīng)曲線在50 s后達(dá)到平臺(tái)期,選用59、60 s和61 s所對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值進(jìn)行后續(xù)分析。

1.3.7 臘腸水分含量的測(cè)定

參考鄒金等[25]方法并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。準(zhǔn)確稱取5 g切碎的臘腸樣本于鋁制托盤上,平鋪均勻后選擇鹵素水分測(cè)定儀的快速烘干模式進(jìn)行直接測(cè)定。

1.4 多元統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

基于電子鼻測(cè)得的數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行非加權(quán)組平均法(unweighted pair-group method witharithmetic means,UPGMA)聚類分析;基于OTU矩陣采用非加權(quán)和加權(quán)的UniFrac距離主坐標(biāo)分析(principal coordinate analysis,PCoA)和腸型分析對(duì)臘腸細(xì)菌多樣性進(jìn)行研究;分別對(duì)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬(平均相對(duì)含量大于1.00%)與風(fēng)味品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相關(guān)性和顯著性進(jìn)行計(jì)算,選取相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值大于0.5、且矯正后P值小于0.05的相關(guān)關(guān)系,采用Cytoscape軟件進(jìn)行相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)圖繪制;同時(shí)對(duì)臘腸樣本中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬和代謝通路進(jìn)行相關(guān)性和顯著性分析,并使用熱圖對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化。使用R軟件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算分析,并調(diào)用數(shù)據(jù)包(ggplot2)進(jìn)行圖形繪制,使用Origin 2017軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同發(fā)酵時(shí)間臘腸的風(fēng)味品質(zhì)分析

表 1 不同發(fā)酵時(shí)間臘腸風(fēng)味指標(biāo)相對(duì)強(qiáng)度(n=9)Table 1 Flavor intensity of sausage at different fermentation times (n= 9)

使用電子鼻技術(shù)對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)臘腸的風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。由表1可知,電子鼻的不同類型傳感器電極對(duì)臘腸樣品中的風(fēng)味物質(zhì)均有很好的響應(yīng),能夠準(zhǔn)確反映臘腸風(fēng)味品質(zhì)隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)而發(fā)生的變化。W1C、W3C和W5C等對(duì)芳香類物質(zhì)敏感的電極隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),其相對(duì)強(qiáng)度呈現(xiàn)出了一定的上升趨勢(shì),W2S、W3S和W6S等對(duì)烷烴、乙醇和氫氣敏感的電極則呈現(xiàn)出一定的下降趨勢(shì),而其他電極并沒有明顯的變化趨勢(shì)。

2.2 不同發(fā)酵時(shí)間臘腸中關(guān)鍵風(fēng)味指標(biāo)的甄別

在使用電子鼻對(duì)臘腸風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)臘腸樣本進(jìn)行聚類分析,使用UPGMA聚類分析對(duì)其進(jìn)行劃分,由圖1可知,當(dāng)距離為15時(shí),不同發(fā)酵時(shí)間的臘腸樣品整體上可劃分為2 個(gè)明顯的聚類,其中聚類I包括發(fā)酵時(shí)間為1、4 d和7 d的臘腸樣品,而聚類II則是由發(fā)酵時(shí)間為10、13、16、19、22 d和25 d的臘腸樣品構(gòu)成。由此可見,當(dāng)臘腸發(fā)酵到第10天時(shí),其風(fēng)味品質(zhì)會(huì)發(fā)生較大的變化。值得注意的是,臘腸在發(fā)酵的前10 d中,不同時(shí)間點(diǎn)之間的距離較大,而發(fā)酵中后期樣品之間的距離較小。由此亦說明,臘腸在發(fā)酵初期時(shí)風(fēng)味變化較大,而隨著時(shí)間延長(zhǎng),臘腸樣品的風(fēng)味也逐漸趨于穩(wěn)定,從而形成臘腸特有的風(fēng)味。因此推測(cè)臘腸初期發(fā)酵的好壞可能直接影響臘腸成品的風(fēng)味。

圖 1 基于UPGMA聚類分析的不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)臘腸風(fēng)味品質(zhì)的影響Fig. 1 Effect of fermentation time on flavor quality of sausages evaluated based on UPGMA cluster analysis

以聚類結(jié)果為分組依據(jù),將9 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的臘腸樣品分為兩組進(jìn)行研究,便于更好地探究臘腸的最優(yōu)發(fā)酵時(shí)間。同時(shí),使用Wilcoxon檢驗(yàn)對(duì)不同分組中10 種電極的風(fēng)味指標(biāo)相對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行分析,結(jié)果如圖2所示。

圖 2 隸屬于聚類I和聚類II臘腸樣品典型風(fēng)味物質(zhì)的比較分析Fig. 2 Comparative analysis of typical flavor substances belonging to cluster I and cluster II of sausage samples

由圖2可知,隸屬于聚類I的臘腸在W1C、W3C、W5C、W2W、W5S和W1W傳感器的風(fēng)味指標(biāo)相對(duì)強(qiáng)度均低于隸屬于聚類II的臘腸樣品,而在W6S、W3S、W2S和W1S風(fēng)味指標(biāo)則呈相反的趨勢(shì)。經(jīng)Wilcoxon檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),盡管所有風(fēng)味指標(biāo)在兩組中均不存在顯著性差異(P>0.05),但在芳香類物質(zhì)和烴類物質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)度上卻存在較為明顯的變化趨勢(shì)。

2.3 不同發(fā)酵時(shí)間臘腸中細(xì)菌多樣性解析

在使用電子鼻對(duì)臘腸的風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,使用MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)臘腸中的細(xì)菌多樣性進(jìn)行解析。不同發(fā)酵時(shí)間臘腸樣品中細(xì)菌門和屬的比較分析如圖3所示。

圖 3 不同發(fā)酵時(shí)間臘腸中細(xì)菌門(A)和屬(B)水平的比較分析Fig. 3 Comparative analysis of bacterial community compositions at phylum (A) and genus (B) levels in sausages at different fermentation times

由圖3可知,在門水平上,臘腸中的細(xì)菌主要隸屬于11 個(gè)門,其中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門(平均相對(duì)含量大于1%)分別為厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes),平均相對(duì)含量分別為74.10%、21.91%、1.65%和1.39%。在屬水平上,臘腸中共發(fā)現(xiàn)169 個(gè)細(xì)菌屬,其中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬共計(jì)9 個(gè),分別為乳桿菌屬(Lactobacillus)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)、魏斯氏菌屬(Weissella)、嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)、環(huán)絲菌屬(Brochothrix)、發(fā)光桿菌屬(Photobacterium)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、弧菌屬(Vibrio)和節(jié)桿菌屬(Arthrobacter),平均相對(duì)含量分別為20.57%、19.69%、16.68%、10.49%、9.12%、5.70%、1.76%、1.66%和1.10%。由此可知,臘腸中的細(xì)菌主要是由厚壁菌門和變形菌門構(gòu)成,其平均相對(duì)含量為96.00%。值得注意的是,所有優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬在9 個(gè)臘腸樣品中均有出現(xiàn),其累計(jì)平均相對(duì)含量為86.77%。

圖 4 基于OTU矩陣的非加權(quán)(A)和加權(quán)(B)UniFrac距離PCoA及腸型分析(C)Fig. 4 PCoA of unweighted (A) and weighted (B) UniFrac distance based on OTU matrix and classification of sausages with different fermentation times (C)

進(jìn)一步對(duì)樣品間的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析,結(jié)果如圖4所示。不同發(fā)酵時(shí)間臘腸在空間排布上存在明顯的分布規(guī)律。如圖4A所示,前5 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的臘腸全部分布在坐標(biāo)空間的左側(cè),而后4 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的臘腸則全部位于空間右側(cè),且前后時(shí)間點(diǎn)的樣品也呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)。由圖4B可知,前3 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的臘腸樣品均分布在Y軸下端,發(fā)酵10 d和13 d的臘腸分布在空間右上角,而后4 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的臘腸則全部集中在右上角。而通過圖4C結(jié)果發(fā)現(xiàn),其與聚類分析和PCoA結(jié)果一致。

2.4 臘腸發(fā)酵過程中關(guān)鍵細(xì)菌的甄別

圖 5 臘腸優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬和風(fēng)味指標(biāo)相關(guān)性的網(wǎng)絡(luò)圖Fig. 5 Network diagram for the correlation between dominant bacteria and flavor indexes of sausages

進(jìn)一步使用相關(guān)性分析對(duì)臘腸中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬和風(fēng)味品質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行探究,同時(shí)對(duì)臘腸發(fā)酵過程中的關(guān)鍵細(xì)菌進(jìn)行甄別。由圖5可知,有4 個(gè)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬與4 個(gè)風(fēng)味指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)(r>0.5,P<0.05)。乳桿菌屬對(duì)臘腸風(fēng)味形成有著較大的作用。研究發(fā)現(xiàn),乳桿菌屬與W1S、W2S和W3S之間顯著正相關(guān),葡萄球菌屬與W1S之間顯著負(fù)相關(guān),而魏斯氏菌屬和環(huán)絲菌屬與W2W之間存在顯著負(fù)相關(guān)。發(fā)酵時(shí)間對(duì)部分優(yōu)勢(shì)細(xì)菌和水分含量具有明顯的影響,結(jié)果如圖6所示。

圖 6 發(fā)酵時(shí)間對(duì)部分優(yōu)勢(shì)細(xì)菌和水分含量的影響Fig. 6 Effect of fermentation time on some dominant bacteria and water content

由圖6可知,放線菌門、乳桿菌屬、葡萄球菌屬、節(jié)桿菌屬、水分含量和F/P(Firmicutes/Proteobacteria)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。乳桿菌屬和水分含量隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降,葡萄球菌屬呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì),而節(jié)桿菌屬、放線菌門和F/P則呈現(xiàn)出上升-下降-上升的變化規(guī)律。經(jīng)Wilcoxon檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),以聚類結(jié)果為分組依據(jù),除葡萄球菌屬外均存在顯著性差異(P<0.05)。值得注意的是,盡管葡萄球菌屬并不存在顯著差異,但其在13 d以后的相對(duì)含量迅速增加。

圖 7 差異代謝通路相對(duì)豐度的箱型圖(A)和差異代謝通路與優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬之間的相關(guān)性熱圖(B)Fig. 7 Box diagram showing the relative abundances of differential metabolic pathways (A) and correlation heat map between differential metabolic pathways and dominant bacteria (B)

基于PICRUSt軟件進(jìn)行基因預(yù)測(cè),并依據(jù)KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行基因功能注釋,結(jié)果如圖7所示。通過與KEGG數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì),共注釋到5 類一級(jí)功能層,分別為細(xì)胞過程、環(huán)境信息處理、遺傳信息處理、代謝和生物系統(tǒng)。其中與代謝和生物系統(tǒng)相關(guān)的代謝通路占比最多,分別為65.02%和15.25%。由圖7A可知,注釋到的223 個(gè)代謝通路中有9 條通路在兩組之間存在差異。而與代謝相關(guān)的差異代謝通路有6 條,其中光合作用、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代謝、氟苯甲酸鹽降解、淀粉和蔗糖代謝等功能在發(fā)酵前期較為活躍,而卟啉與葉綠素代謝、丙酸代謝等功能在發(fā)酵后期較為活躍。由圖7B可知,葡萄球菌屬、嗜冷桿菌屬、發(fā)光桿菌屬、魏斯氏菌屬和乳桿菌屬均與多條代謝通路存在顯著相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

近年來,隨著仿生設(shè)備的發(fā)展和普及,電子鼻因可以對(duì)食品中不同類型的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的數(shù)字化分析而使其在食品風(fēng)味研究中得到了廣泛應(yīng)用。本研究采用電子鼻技術(shù)對(duì)不同發(fā)酵時(shí)間臘腸的風(fēng)味進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)酵的進(jìn)行,芳香類物質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)度逐漸上升,而烷烴、乙醇和氫氣等的相對(duì)強(qiáng)度逐漸降低。研究發(fā)現(xiàn)[26],細(xì)菌可以代謝產(chǎn)生多種芳香類物質(zhì),賦予發(fā)酵食品特殊的芳香味,從而形成臘腸特有的芳香氣。通過對(duì)臘腸進(jìn)行聚類分析發(fā)現(xiàn)臘腸依據(jù)其風(fēng)味指標(biāo)可明顯分為兩個(gè)聚類,且前3 個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的距離較大,后6 個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的距離較小。由此說明,在第10天時(shí)臘腸的風(fēng)味品質(zhì)發(fā)生了較大變化。研究認(rèn)為,臘腸風(fēng)味形成的時(shí)間主要是發(fā)酵初期,并在第10天左右逐漸趨于穩(wěn)定。

在使用電子鼻技術(shù)對(duì)臘腸中風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,采用MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)不同發(fā)酵時(shí)間臘腸中細(xì)菌多樣性進(jìn)行解析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)臘腸中細(xì)菌主要由厚壁菌門和變形菌門構(gòu)成,而在屬水平上主要是由乳桿菌屬、葡萄球菌屬和魏斯氏菌屬等構(gòu)成。乳桿菌屬是發(fā)酵食品中常見的發(fā)酵菌種,對(duì)發(fā)酵過程中揮發(fā)性和非揮發(fā)性風(fēng)味化合物的代謝有重要的作用,是影響發(fā)酵制品風(fēng)味的關(guān)鍵因素[27-28];葡萄球菌屬可以促進(jìn)臘腸的成熟,從而縮短臘腸的制作時(shí)間[29];而魏斯氏菌屬同樣可以縮短發(fā)酵制品的制作時(shí)間和提升其風(fēng)味品質(zhì)[30]。在發(fā)酵過程中,乳酸菌發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生乳酸和各種代謝產(chǎn)物,從而使臘腸逐漸成熟完成發(fā)酵過程。對(duì)臘腸中細(xì)菌的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,PCoA和腸型分析結(jié)果顯示不同發(fā)酵時(shí)間臘腸樣品在空間排布上和基于臘腸風(fēng)味指標(biāo)的聚類結(jié)果相近。由此說明臘腸樣品中的細(xì)菌影響臘腸風(fēng)味品質(zhì)的形成。

此外,本研究通過將優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬和風(fēng)味指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn),乳桿菌屬、葡萄球菌屬和魏斯氏菌屬均與風(fēng)味指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)。由此說明,乳酸菌對(duì)臘腸特有風(fēng)味的形成有重要作用。通過PICRUSt軟件對(duì)臘腸中細(xì)菌功能進(jìn)行預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵前期淀粉、蔗糖、氟苯甲酸鹽、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代謝等功能更為活躍,且與乳酸菌之間呈顯著相關(guān)。隨著發(fā)酵的開始,乳酸菌大量消耗碳水化合物(淀粉和蔗糖)生成乳酸和各種代謝產(chǎn)物為臘腸風(fēng)味品質(zhì)的形成奠定基礎(chǔ)。綜上所述,不同發(fā)酵時(shí)間臘腸中細(xì)菌主要以乳酸菌為主,各種乳酸菌含量的變化也影響臘腸的發(fā)酵成熟和特殊風(fēng)味的形成。而以細(xì)菌和風(fēng)味指標(biāo)作為考察依據(jù)反映發(fā)酵時(shí)間對(duì)臘腸品質(zhì)的影響時(shí),發(fā)酵時(shí)間控制在10 d左右,所得的臘腸品質(zhì)較好。

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