凱里米酸湯發(fā)酵過程中主要微生物種群數(shù)量及營養(yǎng)成分遷移規(guī)律研究

“李米酸湯”是貴州省黔東南州苗族傳統(tǒng)的發(fā)酵香料。主要以去除大米為原料，加入果味酸湯和果味酸湯，按照28.35的順序發(fā)展，再揉捏4.5天。“凱里米酸湯”為液體,上層清亮,底層稍微渾濁,pH在3.0~3.8左右,清香爽口,具有防暑、解渴、止瀉等食療保健功效,是當(dāng)?shù)孛缍比嗣裣募緜鹘y(tǒng)的解暑飲科,將“凱里米酸湯”加入豆芽等蔬菜,可大大改善適口性并使之具有獨(dú)特的風(fēng)味。用“凱里米酸湯”為主要調(diào)味料制成的凱里酸湯魚則是最能代表苗族特色的傳統(tǒng)食品,幾乎所有到貴州的食客都想品嘗這名揚(yáng)中外的凱里酸湯魚。“凱里米酸湯”的制作,目前仍處于民間手工操作,家庭作坊式生產(chǎn)方式?！皠P里米酸湯”不僅清涼爽口,風(fēng)味獨(dú)特,其酸湯中的有益菌群及豐富的營養(yǎng)成分對調(diào)整人體腸道微生態(tài)平衡,增進(jìn)人體健康及預(yù)防消化道疾病也具有不可忽視的作用。用于“凱里米酸湯”發(fā)酵的主要菌群有乳酸菌、醋酸菌和酵母菌等。由于發(fā)酵過程的不同,“凱里米酸湯”中的主要微生物菌群種類有所變化,但微生物菌群中主要的菌種是醋酸桿菌(Acetobacteriumspp.)、明串珠菌(Leuconostocspp.)、乳酸桿菌(Lactobacillusspp.)、產(chǎn)朊假絲酵母(Candidautilis)、啤酒酵母(Saccharonmycescerevisiae)。1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)有效本實(shí)驗(yàn)所用的“凱里米酸湯”是采用“凱里米酸湯”為“引子”發(fā)酵而成,發(fā)酵過程是自然發(fā)酵。為了確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)有效,本課題研究的“凱里米酸湯”根據(jù)傳統(tǒng)作坊加工方法制備,在常溫下,將發(fā)酵時(shí)間由常規(guī)的4~5天延長為8天。具體制作方法:取5mL“凱里米酸湯”放入經(jīng)滅菌的250mL的三角燒杯中,加入清米湯200mL,并用干凈紗布封口;每天都依此方法做一個(gè)樣品,共做7個(gè)樣品,備用。2測量2.1“凱米酸湯”發(fā)酵過程中酸、堿的變化總酸、有效酸度(pH值)、蛋白質(zhì)含量、還原糖、總糖、亞硝酸鹽、硝酸鹽含量等分別采用:酸堿滴定法、pH計(jì)測定法、索氏提取法、蒽酮硫酸法、凱氏定氮法、3、5-二硝基水楊酸法、磺基水楊酸光度法、鹽酸萘乙二胺法(GB5009.33-2010)等進(jìn)行測定,并得出“凱里米酸湯”在發(fā)酵過程中的變化曲線。2.2培養(yǎng)基培養(yǎng)方法分別對主要功能微生物的菌落總數(shù)和種類進(jìn)行了測定,具體方法:取自制的不同發(fā)酵階段的“凱里米酸湯”10mL,經(jīng)抹片、革蘭氏染色、鏡檢觀察后,采用平板劃線分離法分別接種于營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基、改良查氏培養(yǎng)基、醋酸菌培養(yǎng)基及麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上,25~30℃培養(yǎng)48h后,觀察菌落及菌體形態(tài),并進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。3結(jié)果與分析3.1在發(fā)酵過程中，“李米酸湯”的主要成分發(fā)生了變化3.1.1“從發(fā)酵時(shí)間的確定,第14天,第47天由圖1可知,“凱里米酸湯”pH值隨著發(fā)酵時(shí)間的變化而變化。第1~2天,pH值從3.35降至3.03,有效酸度增加;第3~5天,pH值有效酸度基本持平;第6~8天,pH值緩慢升高,有效酸度降低。由圖1還可知,總酸的含量在“凱里米酸湯”的發(fā)酵過程中,隨時(shí)間的變化不斷增加,在第3天達(dá)到一個(gè)高峰值,第4天又開始下降。第1~4天,隨著“凱里米酸湯”發(fā)酵時(shí)間的增長,總酸含量逐漸增加,從第1天的2.45%增長至第4天的9.79%;在第4~7天,隨“凱里米酸湯”發(fā)酵時(shí)間的增長,總酸含量逐漸降低,由第4天的9.79%降至第7天的3.43%?！皠P里米酸湯”是以酸為主體的調(diào)味品,因此有效酸度和總酸的含量是決定“凱里米酸湯”質(zhì)量的主要因素?！皠P里米酸湯”中的有效酸度和總酸含量的變化是呈正態(tài)曲線,第1~4天,由于“凱里米酸湯”中微生物不斷繁殖增長,主要功能菌菌落數(shù)增加,使得“凱里米酸湯”中的有效酸度和總酸含量增加;第4~7天,由于“凱里米酸湯”中的微生物發(fā)酵所需的營養(yǎng)物質(zhì)被過量消耗,導(dǎo)致微生物的生長受到抵制,主要功能菌菌落數(shù)減少,導(dǎo)致“凱里米酸湯”中的有效酸度和總酸含量降低?！皠P里米酸湯”中總酸的含量和有效酸度最高的時(shí)間段是發(fā)酵過程中的第3~4天,酸味最盛期為發(fā)酵的第4天左右。3.1.2糖和還原糖由圖2可知,隨著“凱里米酸湯”發(fā)酵時(shí)間的增加,總糖和還原糖的含量呈遞減趨勢。“凱里米酸湯”中的微生物充分地利用了米湯中的總糖和還原糖。導(dǎo)致“凱里米酸湯”中糖的含量較少,因而人們食用后不會造成能量物質(zhì)過剩。3.1.3硝酸鹽含量由圖3可知,“凱里米酸湯”中亞硝酸鹽和硝酸鹽的含量較低,在“凱里米酸湯”發(fā)酵過程中,亞硝酸鹽含量由2.28mg/kg降至0.91mg/kg,硝酸鹽的含量從12.23mg/kg降至5.77mg/kg,亞硝酸鹽和硝酸鹽的含量是呈降減事態(tài)。在“凱里米酸湯”發(fā)酵到第3~4天總酸和有效酸度最高時(shí),亞硝酸鹽的含量為2.10,2.05mg/kg,硝酸鹽的含量為11.32,10.44mg/kg,這個(gè)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GB的限量要求,說明“凱里米酸湯”對人體無亞硝酸鹽危害。3.1.4蛋白質(zhì)的流失由圖4可知,蛋白質(zhì)沒有發(fā)生變化。“凱里米酸湯”中蛋白質(zhì)的含量沒有發(fā)生改變,其原因是米湯中的蛋白質(zhì)雖然被微生物所利用,但實(shí)驗(yàn)測定的樣品中的蛋白質(zhì)也包括微生物菌體蛋白,所以“凱里米酸湯”的蛋白質(zhì)沒有流失。3.2菌落形態(tài)、大小的形態(tài)酸湯中的主要細(xì)菌為乳桿菌(Lactobacillus)、醋酸桿菌(Acetobacterium)、明串珠菌(Leuconostoc)。酸湯中的酵母菌有產(chǎn)朊假絲酵母(Candidautilis)、啤酒酵母(Saccharonmycescerevisiae)。乳桿菌(Lactobacillus),菌落較小,呈乳白色,園形,中間有突起小點(diǎn),邊緣不整齊,直徑在1~2mm。鏡檢為革蘭氏陽性無芽孢大桿菌,單在或成鏈狀排列。明串珠菌(Leuconostoc),菌落直徑約1.0mm,圓形,中間凸起,邊緣平整,表面光滑,濕潤,半透明。鏡檢為革蘭氏陽性球菌,多成對排列,少數(shù)呈鏈狀,無芽孢。醋酸桿菌(Acetobacterium),菌落針尖大小,圓形,表面光滑,濕潤呈半透明。菌落周圍有透明的溶鈣圈。鏡檢為革蘭氏陰性無芽孢桿菌。菌體橢圓、桿狀,直或微彎曲,多單在。產(chǎn)朊假絲酵母(Candidautilis),菌落針尖大小,圓形,邊緣有菌絲狀,表面光滑,無光澤,呈乳白色。菌株細(xì)胞卵形或圓形,可形成假菌絲,無子囊孢子。啤酒酵母(Saccharonmycescerevisiae),菌落圓形光滑,邊緣平整,半透明,呈乳白色,直徑約2mm。菌株細(xì)胞圓形,橢圓形,一端芽殖,不形成假菌絲,可產(chǎn)生4個(gè)子囊孢子,子囊孢子呈腎形。3.3“李嗣酸湯”主要微生物數(shù)量的消長變化3.3.1不同發(fā)酵時(shí)期明珠菌、醋酸菌菌落總數(shù)由圖5可知,“凱里米酸湯”發(fā)酵過程中主要細(xì)菌菌群的變化是有一定規(guī)律的。發(fā)酵初期乳桿菌菌落數(shù)為0.57×107個(gè)/mL;到第4天達(dá)到最高,菌落數(shù)為2.00×107個(gè)/mL;第6天則降至1.41×107個(gè)/mL,第8天降至1.10×107個(gè)/mL。發(fā)酵初期明串珠菌的菌落數(shù)為0.70×106個(gè)/mL,第6天達(dá)到最高,菌落數(shù)為6.93×106個(gè)/mL,第8天則下降至3.00×106個(gè)/mL。醋酸菌發(fā)酵初期菌落數(shù)為0.61×106個(gè)/mL;第2天菌落數(shù)為1.18×106個(gè)/mL;最高是第6天,菌落數(shù)達(dá)7.80×106個(gè)/mL;第8天菌落數(shù)下降至3.03×106個(gè)/mL。3.3.2產(chǎn)假絲酵母菌落數(shù)由圖6可知,酵母在整個(gè)發(fā)酵過程的變化很明顯,在發(fā)酵初期菌落的數(shù)量增長速度較緩慢,但到了發(fā)酵中期數(shù)量的增長速度明顯大幅度的提高,后期則出現(xiàn)明顯的下降趨勢。發(fā)酵初期產(chǎn)朊假絲酵母的菌落數(shù)為0.57×105個(gè)/mL,發(fā)酵到第4天,菌落數(shù)升至1.22×105個(gè)/mL,到第6天降至0.47×105個(gè)/mL,第8天則降到0.39×105個(gè)/mL。發(fā)酵初期啤酒酵母菌落數(shù)為0.17×104個(gè)/mL,第4天升至4.87×104個(gè)/mL,第6天下降為3.00×104個(gè)/mL,第8天則降到2.50×104個(gè)/mL。3.3.3添加麻黃、調(diào)味汁、“：預(yù)防微生物菌落數(shù)、總酸”“凱里米酸湯”中主要功能菌所占的比例分別是乳桿菌68.36%、明串珠菌14.90%、醋酸桿菌16.19%、產(chǎn)朊假絲酵母0.41%、啤酒酵母0.14%?！皠P里米酸湯”的有效酸度和總酸度的變化與乳酸菌、醋酸菌等的變化成正相關(guān)?！皠P里米酸湯”發(fā)酵到一定時(shí)間后,導(dǎo)致增加的微生物營養(yǎng)不夠,抑制了微生物的生長,所以到了第4~6天后,微生物的菌落數(shù)下降。如果按照傳統(tǒng)的加工模式,每天向發(fā)酵容器中加入一定量的米湯,則“凱里米酸湯”中的微生物菌落數(shù)將始終保持較高的數(shù)量?？刂扑岫仁强梢酝ㄟ^添加米湯,即微生物菌落數(shù)大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于“凱里米酸湯”的pH3.5~3.8,在常規(guī)下是不會出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象的,但如果長期不加入米湯,則“凱里米酸湯”會由于微生物沒有營養(yǎng)成分而減少,導(dǎo)致“凱里米酸湯”中的pH值和總酸升高,引起霉變。在傳統(tǒng)的“凱里米酸湯”加工中,每天必須取出一定量的發(fā)酵成熟的“凱里米酸湯”,同時(shí)向發(fā)酵壇中加入新鮮的米湯,以保證發(fā)酵壇中微生物數(shù)量保持正常狀態(tài)。4興趣和未來4.1以熱反應(yīng)、調(diào)味劑為原料的復(fù)合調(diào)味食品進(jìn)行加工。在確定的對于不同地域隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快,餐飲的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、快捷化需求方便、安全、營養(yǎng)、適口的調(diào)味品,復(fù)合調(diào)味食品更成為市場新寵。傳統(tǒng)的味精銷量一直在銳減,復(fù)合調(diào)味增鮮食品市場不斷擴(kuò)大,通過對凱里酸湯的提純加工制作成可以快速烹飪魚、肉、雞、鴨等的凱里酸湯復(fù)合調(diào)味品?！皠P里米酸湯”制作成復(fù)合調(diào)味品既保留凱里酸湯的濃厚特色也使之便于運(yùn)輸、儲藏和烹飪。4.2里米酸湯的功能植物飲料是繼碳酸、果蔬后的第三代飲料,植物飲料因其綠色天然更受市場歡迎,“凱里米酸湯”是當(dāng)?shù)孛缍比嗣耖L期飲用的植物飲料,其飲用歷史可以追溯到1000多年前,具有減肥、去油膩、開胃、排毒、清腸、助消化等功能。這些功能最受追求生活品質(zhì)的現(xiàn)代人青睞,通過現(xiàn)代加工、保鮮技術(shù),將此開發(fā)成系列植物飲料其市場價(jià)值不言自喻。4.3“凱米酸湯”的營養(yǎng)火鍋是中國的傳統(tǒng)美食,普通火鍋以麻辣或辣為主,以酸或酸辣為主的火鍋甚為少見。通過凱里