会议专题

传统食醋翻醅方式对发酵过程及微生物群落组成的影响

  我国传统食醋历史悠久多以固态发酵工艺生产,劳动强度较大,为适应时代的发展和生产要求,在传统食醋工艺传承的过程中,一些新的生产技术和设备也随之被研发出来.拌醅机、翻醅机等发酵设备的应用能够有效提高生产效率,降低劳动强度.但同时采用人工翻醅和机械翻醅两种方式生产的食醋,会因生产方式的不同造成发酵过程的差异.本研究通过对比山西老陈醋两种不同生产方式发酵过程的理化指标和有机酸变化规律,并结合主成分分析方法,结果发现两种工艺理化指标和有机酸出现差异的时期主要为发酵前期,乙醇、不挥发酸、pH、乳酸、草酸和柠檬酸为主要的差异理化指标和有机酸.人工翻醅工艺相比机械翻醅工艺的发酵周期更短,且乳酸乙酸比更高.利用高通量测序技术结合统计学分析方法对发酵过程中微生物群落结构及其差异进行分析,山西老陈醋发酵过程中主要包括17 个种的细菌,乳杆菌属(Lactobacillus)和醋杆菌属(Acetobacter)作为发酵过程中的两个优势菌属在醋酸发酵过程中呈现乳杆菌不断减少和醋杆菌不断增加的演替趋势,但乳杆菌中优势菌的相对丰度在两种工艺中存在明显差异.此外,两种工艺微生物菌群的主要差异时期为发酵前期,其中Lactobacillus panis、Lactobacillus alimentarius、Komagataeibacter.sp和Lactobacillus namurensis 为主要差异微生物.对两种翻醅工艺发酵过程的微环境进行分析可知,人工翻醅与机械翻醅发酵工艺相比,氧气浓度和温度略低,在此基础上,利用典范对应分析对微生物丰度与理化性质和有机酸之间的相关性进行分析,结果显示人工翻醅工艺中乳酸菌的作用时间相对较长,更有利于乳酸的生成,使得发酵结束时乳酸含量高于机械翻醅工艺,而机械翻醅工艺中乙酸的合成时期相比人工翻醅更长.两种翻醅工艺各有特点,两者相互借鉴与参考,有助于进一步解析酿造机理,并为生产工艺的开发与改进提供参考.

传统食醋 机械翻醅 微生物群落 主成分分析 典范对应分析

杨帅 张强 郑宇 夏梦雷 王敏

工业发酵微生物教育部重点实验室,天津市微生物代谢与发酵过程控制技术工程中心,天津科技大学生物工程学院,天津 300457

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2018-09-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)