熊濤, 肖陽(yáng)生, 李軍波, 彭飛, 黃濤

(南昌大學(xué) 生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌,330047)

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溫度對(duì)四川泡菜中菌系及其代謝產(chǎn)物分布的影響

熊濤*, 肖陽(yáng)生, 李軍波, 彭飛, 黃濤

(南昌大學(xué) 生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌,330047)

摘要以市售圓白菜為原料，按照傳統(tǒng)四川泡菜制作工藝，并分別控制在18、28、37 ℃下恒溫發(fā)酵，監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中鹵水的pH、微生物(乳酸菌、酵母菌、大腸桿菌)、糖(蔗糖、葡萄糖、果糖)、有機(jī)酸(乳酸和乙酸)、乙醇含量的變化。結(jié)果表明：溫度對(duì)傳統(tǒng)四川泡菜發(fā)酵過(guò)程中的菌系結(jié)構(gòu)和代謝有顯著影響。溫度越高，乳酸菌繁殖代謝越快，鹵水pH值下降也越快；低溫發(fā)酵泡菜中酵母菌和大腸桿菌存活時(shí)間最長(zhǎng)，發(fā)酵周期也最長(zhǎng)；28 ℃恒溫發(fā)酵時(shí)大腸桿菌消亡最快，發(fā)酵結(jié)束時(shí)果糖和乙醇含量最低；37 ℃恒溫發(fā)酵能較好地抑制大腸桿菌，對(duì)果糖和葡萄糖利用率最高，乳酸產(chǎn)量最高，發(fā)酵周期最短；溫度對(duì)泡菜發(fā)酵中蔗糖利用率無(wú)顯著影響。

關(guān)鍵詞溫度；泡菜；乳酸菌；酵母菌；代謝

傳統(tǒng)四川發(fā)酵泡菜是利用蔬菜表面附著的微生物進(jìn)行自然發(fā)酵。一年四季時(shí)令分明，作為餐桌上最普遍的家庭美食之一，溫度的變化會(huì)對(duì)泡菜的品質(zhì)造成一定影響，增加了泡菜工業(yè)化的難度[1]。從已有的研究來(lái)看[2-4]，有關(guān)溫度對(duì)泡菜中微生物消長(zhǎng)的研究較多，而針對(duì)性的研究溫度對(duì)泡菜發(fā)酵過(guò)程微生物的消長(zhǎng)、底物消耗、代謝產(chǎn)物合成的關(guān)聯(lián)性研究較少。本實(shí)驗(yàn)結(jié)合四川地區(qū)四季溫度變化特點(diǎn)，制作了高、中、低溫3種恒溫發(fā)酵泡菜。利用不同的選擇性培養(yǎng)基對(duì)3種泡菜發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌、酵母菌以及大腸桿菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，并利用高效液相色譜技術(shù)(high performance liquid chromatography，HPLC)對(duì)發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)酸及糖醇的變化進(jìn)行分析，研究了3個(gè)不同溫度對(duì)傳統(tǒng)四川泡菜發(fā)酵過(guò)程中微生物的結(jié)構(gòu)變化、代謝底物和產(chǎn)物含量變化的影響，旨在揭示溫度對(duì)泡菜發(fā)酵特性的影響，期望對(duì)傳統(tǒng)自然發(fā)酵泡菜的食用安全及工業(yè)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1材料、培養(yǎng)基與試劑

新鮮圓白菜、冰糖、碘鹽、辣椒、姜、大蒜、花椒均為市售。酵母菌分離計(jì)數(shù)培養(yǎng)基：虎紅培養(yǎng)基，北京奧博星公司。乳酸菌分離計(jì)數(shù)培養(yǎng)基：MRS培養(yǎng)基，參照GB 4789.35—2010《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)——食品中乳酸菌檢驗(yàn)》方法配制。大腸桿菌分離計(jì)數(shù)培養(yǎng)基：結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂，北京奧博星公司。蔗糖、果糖、葡萄糖、乙酸、乙醇、乳酸(分析標(biāo)準(zhǔn)品)，美國(guó)Sigma公司；濃硫酸、無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、氯化鐵、氯化鈉(分析純)，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司。

1.2儀器與設(shè)備

pHS-25型pH計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；YXQ-LS-50SⅡ/75SⅡ立式壓力蒸汽滅菌器，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；Airtech生物安全柜，蘇凈集團(tuán)安泰公司；Agilent 1260型高效液相色譜儀，美國(guó)安捷倫公司；Aminex-87H色譜柱，美國(guó)伯樂(lè)公司；DNP-9272型生化培養(yǎng)箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1傳統(tǒng)四川泡菜的制作工藝及配方

傳統(tǒng)四川泡菜工藝：

圓白菜→清洗→瀝干→切分→裝壇→密封→發(fā)酵→成品

↑鹽水(花椒等輔料)

傳統(tǒng)四川泡菜配方：100mL水中，添加白菜50 g，冰糖4 g，碘鹽4 g，辣椒4 g，大蒜3 g，生姜2 g，花椒1.5 g。

1.3.2取樣

泡菜從入壇開(kāi)始直至發(fā)酵第7天，期間每隔12 h于超凈工作臺(tái)內(nèi)進(jìn)行取樣。

1.3.3pH值的測(cè)定

使用pHS-25型pH計(jì)測(cè)定發(fā)酵液中的pH。

1.3.4乳酸菌和酵母菌的分離計(jì)數(shù)

無(wú)菌條件下，取1 mL發(fā)酵液于裝有9 mL無(wú)菌生理鹽水的試管中，搖勻，制成1∶10稀釋菌懸液，按每級(jí)10倍的梯度稀釋。選擇合適梯度，分別涂布于MRS培養(yǎng)基置于37 ℃培養(yǎng)48 h、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂置于37 ℃培養(yǎng)24 h、虎紅培養(yǎng)基置于30 ℃培養(yǎng)3～5 d后計(jì)數(shù)，每個(gè)梯度做2個(gè)平行涂布。

1.3.5發(fā)酵液中有機(jī)酸和糖醇的分析

將發(fā)酵液經(jīng)離心(10 000 r/min，10 min)后取上清液，過(guò)0.22 μm水系濾膜后用于高效液相色譜分析。色譜條件：流動(dòng)相為6 mmol/L硫酸溶液，進(jìn)樣量20 μL，流速為0.5 mL/min，柱溫45 ℃，紫外檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng)為205 nm。示差折光檢測(cè)器用于檢測(cè)糖醇(蔗糖、葡萄糖、果糖、乙醇)含量，紫外檢測(cè)器用于檢測(cè)有機(jī)酸(乳酸、乙酸)含量。

2結(jié)果與分析

2.1泡菜發(fā)酵過(guò)程中微生物的變化

多種微生物共同作用是傳統(tǒng)四川發(fā)酵泡菜形成的關(guān)鍵，乳酸菌和酵母菌對(duì)泡菜中風(fēng)味物質(zhì)的形成起主要作用[5]，同時(shí)，泡菜發(fā)酵的過(guò)程也會(huì)伴隨著一些致病菌的生長(zhǎng)繁殖，其中大腸桿菌是泡菜中典型的致病菌，影響泡菜的風(fēng)味以及食用安全性[6]，故監(jiān)測(cè)乳酸菌、酵母菌以及大腸桿菌的變化對(duì)研究發(fā)酵泡菜有重要意義。

圖1　泡菜發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌、酵母菌和大腸桿菌的變化Fig.1　The changes of lactic acid bacteria,yeast and Escherichia coli during the fermentation

如圖1-A所示，3種不同溫度下發(fā)酵的傳統(tǒng)四川泡菜中，乳酸菌初始菌數(shù)均處于104CFU/mL，2.5天內(nèi)增加至108CFU/mL，其菌數(shù)在發(fā)酵中后期無(wú)明顯變化。但是在37、28、18 ℃發(fā)酵泡菜初期，乳酸菌的生長(zhǎng)情況有較大差異，分別于0.5、1、2.5天增長(zhǎng)至108CFU/mL。這可能由于溫度越高(一定范圍內(nèi))乳酸菌生長(zhǎng)遲滯期越短，繁殖越快，造成乳酸菌在3種溫度下發(fā)酵泡菜前期的明顯差異。在泡菜發(fā)酵中后期，鹵水中有機(jī)酸的不斷積累以及泡菜體系中底物的持續(xù)消耗，使乳酸菌數(shù)在發(fā)酵后期呈現(xiàn)略微的下降但未有明顯的變化。

泡菜發(fā)酵過(guò)程中酵母菌的變化如圖1-B所示，泡菜發(fā)酵的前1天酵母菌迅速繁殖，此后，在不同的溫度條件下泡菜鹵水中酵母菌的變化表現(xiàn)出明顯差異。37 ℃和28 ℃發(fā)酵泡菜時(shí)酵母菌先增至105CFU/mL，隨后快速消亡，分別在第3天和第4天完全消亡；而18 ℃發(fā)酵的泡菜鹵水中酵母菌在第1天至第4天菌數(shù)穩(wěn)定在104CFU/mL，隨后逐漸下降并于第6天完全消亡，可見(jiàn)溫度越高，酵母菌消失的越快。這可能是溫度越高，泡菜體系中乳酸菌生長(zhǎng)繁殖越迅速，其主要代謝產(chǎn)物乳酸也隨之增加，而酵母菌的耐酸性能比較差，乳酸的積累對(duì)酵母菌有較強(qiáng)的抑制作用；另有研究表明乳酸菌代謝產(chǎn)生的化合物如苯乳酸、環(huán)肽等也會(huì)抑制酵母菌的生長(zhǎng)[7]。

大腸桿菌發(fā)酵過(guò)程中的變化規(guī)律(圖1-C)與酵母菌相似，不同的是酵母菌在37 ℃時(shí)消亡最快，而大腸桿菌則是在28 ℃時(shí)消亡最快。值得注意的是低溫環(huán)境發(fā)酵泡菜時(shí)大腸桿菌受到的抑制作用較弱，直至第7天泡菜體系中的大腸桿菌才完全消失。腐敗菌如大腸桿菌會(huì)將蔬菜中的蛋白質(zhì)水解并轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，對(duì)人體健康不利[8]，故在冬天制作傳統(tǒng)四川泡菜時(shí)需要延長(zhǎng)泡菜的發(fā)酵周期。

2.2泡菜發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液pH值的變化

pH是微生物代謝活動(dòng)的一項(xiàng)指標(biāo)，同時(shí)也是影響微生物生長(zhǎng)的重要因素，是一項(xiàng)重要的發(fā)酵參數(shù)[9]。泡菜發(fā)酵初期，乳酸菌迅速繁殖代謝并產(chǎn)生大量乳酸，使泡菜鹵水pH值顯著下降。

圖2表現(xiàn)的是在3種不同溫度下泡菜發(fā)酵過(guò)程中鹵水pH的變化。在發(fā)酵前期鹵水pH均迅速下降，中后期下降速度減緩。然而，泡菜發(fā)酵的前2天，37℃發(fā)酵的泡菜鹵水pH下降速度較另兩者快；在泡菜發(fā)酵終止時(shí)，18℃下發(fā)酵的泡菜鹵水pH(pH=3.6)較另兩者(它們的最終pH均為3.2)高。

圖2　泡菜發(fā)酵過(guò)程中pH值的變化Fig.2　The changes of pH during the fermentation

泡菜發(fā)酵前3天腸膜明串珠菌等異型發(fā)酵菌迅速繁殖并代謝產(chǎn)酸使鹵水pH值急劇下降，然而18℃下鹵水pH值下降較其他兩個(gè)溫度緩慢，一方面低溫環(huán)境下泡菜發(fā)酵前期乳酸菌增殖較慢，乳酸菌數(shù)較其他兩個(gè)溫度低，產(chǎn)酸也較少；另一方面，可能在低溫條件下乳酸發(fā)酵途徑中酶(如醛縮酶、乳酸脫氫酶)的活性較低[10]，影響乳酸菌產(chǎn)酸，從而減緩了鹵水pH值的下降。發(fā)酵中后期，乳酸菌的繁殖代謝因鹵水中的乳酸和H+大量積累而受到抑制[11]，乳酸代謝途徑因乳酸的積累產(chǎn)生反饋抑制作用[12]，使鹵水pH逐步趨于穩(wěn)定。然而18℃發(fā)酵泡菜中鹵水pH值在第7天只下降至3.6(其他兩個(gè)溫度穩(wěn)步下降直至3.2)，泡菜發(fā)酵周期大大延長(zhǎng)?？梢?jiàn)，在自然發(fā)酵泡菜中溫度對(duì)鹵水pH值影響顯著，而鹵水pH值的變化取決于微生物代謝產(chǎn)生有機(jī)酸的含量。

2.3泡菜發(fā)酵過(guò)程中主要底物含量的變化

乳酸菌的生長(zhǎng)代謝需要碳源，泡菜發(fā)酵體系內(nèi)主要碳源是蔗糖、果糖和葡萄糖，主要來(lái)源于制作時(shí)加入的冰糖，其次蔬菜中原有的糖類(lèi)也會(huì)浸出至鹵水中[13]。

圖3　泡菜發(fā)酵過(guò)程中主要底物的變化Fig.3　The changes of substrate concentrations during the fermentation

圖3表示的是泡菜發(fā)酵過(guò)程中主要底物的變化規(guī)律。由圖3-A可知蔗糖在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中均有代謝利用。發(fā)酵前期乳酸菌的快速生長(zhǎng)繁殖對(duì)碳源的需求極大；此外，一些細(xì)菌和真菌代謝也能利用蔗糖[14]，導(dǎo)致蔗糖被大量代謝，含量迅速下降。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵過(guò)程漸漸由異型乳酸(如腸膜明串珠菌)發(fā)酵主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)橥腿樗岚l(fā)酵(如植物乳桿菌)主導(dǎo)[15]，而植物乳桿菌較腸膜明串珠菌對(duì)蔗糖的利用能力更差[16]，但是3個(gè)溫度下發(fā)酵泡菜中乳酸菌在中后期能保持較高的活菌數(shù)(108CFU/mL)，導(dǎo)致泡菜在發(fā)酵后期依然對(duì)蔗糖保有一定的利用率，使得不同溫度下蔗糖的利用率無(wú)顯著差異。從圖3-B中可以看出發(fā)酵泡菜中葡萄糖在前期均快速上升，一方面，在泡菜發(fā)酵前期如腸膜明串珠菌可以產(chǎn)生葡萄糖蔗糖酶將蔗糖轉(zhuǎn)換化為葡萄糖[17]，另一方面，圓白菜組織中的葡萄糖也能通過(guò)滲透作用滲出至鹵水中。中后期葡萄糖含量均緩慢上升，其中18 ℃發(fā)酵泡菜的葡萄糖含量明顯高于其他兩個(gè)溫度，可能是由于酵母菌在該環(huán)境中消亡更慢，已有研究表明泡菜中的一些細(xì)菌(如醋酸菌)和真菌(如酵母菌和霉菌)的繁殖也會(huì)代謝蔗糖產(chǎn)生葡萄糖和果糖[14]；另外作為產(chǎn)乳酸的前體物質(zhì)[18]，葡萄糖在高溫情況下利用率更高，導(dǎo)致低溫條件下葡萄糖殘留量遠(yuǎn)高于其他兩個(gè)溫度。果糖同樣作為酵母菌代謝蔗糖的產(chǎn)物，其變化規(guī)律和葡萄糖大致類(lèi)似，發(fā)酵過(guò)程中始終保持上升的趨勢(shì)，在低溫時(shí)殘量最高。

2.4泡菜發(fā)酵過(guò)程中主要代謝產(chǎn)物含量的變化

乳酸是泡菜體系中最主要的有機(jī)酸，是乳酸菌代謝的重要產(chǎn)物[19]，乳酸主要來(lái)源于同型乳酸發(fā)酵代謝途徑，以1個(gè)葡萄糖分子為底物，經(jīng)糖酵解途徑降解產(chǎn)生2分子丙酮酸，后者再作為氫接受體被還原成2分子乳酸，并產(chǎn)生2分子ATP[20]，乳酸含量直接影響泡菜的風(fēng)味和泡菜體系中菌的分布和穩(wěn)定性。

圖4　泡菜發(fā)酵過(guò)程中代謝產(chǎn)物的變化Fig.4　The chang of metabolic products during the fermentation

圖4-A表示了乳酸在不同溫度下傳統(tǒng)四川泡菜發(fā)酵過(guò)程中的變化趨勢(shì)，其含量在發(fā)酵前1.5天均緩慢升高，第1.5～4.5天快速積累，之后又緩慢升高。盡管乳酸菌在泡菜發(fā)酵的前2天已增至108CFU/mL，與此同時(shí)蔗糖也被大量消耗，乳酸的積累量卻并不大。一方面可能是主導(dǎo)泡菜前期發(fā)酵的異型乳酸菌如腸膜明串珠菌產(chǎn)酸能力較弱；另一方面泡菜體系中中存在如霉菌、酵母菌等微生物能代謝蔗糖但不產(chǎn)生乳酸。泡菜發(fā)酵中后期，鹵水中乳酸和H+隨著發(fā)酵的進(jìn)行大量積累，導(dǎo)致乳酸含量快速上升。37℃時(shí)泡菜可能提前進(jìn)入同型發(fā)酵階段，主導(dǎo)泡菜發(fā)酵的同型乳酸菌如植物乳桿菌產(chǎn)酸能力較強(qiáng)[21]，在代謝利用等量的碳源比異型發(fā)酵能產(chǎn)生更多的乳酸，而18℃環(huán)境中乳酸菌生長(zhǎng)代謝速率緩慢，如腸膜明串珠菌等異型發(fā)酵菌株產(chǎn)乳酸能力較弱，導(dǎo)致乳酸含量上升緩慢并一直低于其他兩個(gè)溫度。整體而言，乳酸的產(chǎn)量與溫度(在一定范圍內(nèi))呈正比關(guān)系。

乙酸是乳酸菌經(jīng)過(guò)異型乳酸發(fā)酵途徑的產(chǎn)物之一，適量的乙酸對(duì)泡菜風(fēng)味物質(zhì)具有促進(jìn)作用[22]。泡菜發(fā)酵前期，微生物迅速生長(zhǎng)代謝并產(chǎn)生乙酸，使其含量有一定的增加。發(fā)酵中后期，pH的下降使得不耐酸的異型發(fā)酵菌逐漸死亡，乙酸含量逐漸趨于穩(wěn)定并呈略微的下降?？赡苁?8℃發(fā)酵泡菜中異型乳酸菌存活時(shí)間更長(zhǎng)導(dǎo)致鹵水中乙酸的含量較其他兩個(gè)溫度高。

圖4-C描述了乙醇含量的變化趨勢(shì)。前期發(fā)酵環(huán)境較適合微生物生長(zhǎng)，酵母菌和其他異型發(fā)酵菌株迅速繁殖并代謝蔗糖產(chǎn)生乙醇，使其含量迅速上升。到中后期異型發(fā)酵菌株相繼消亡使得乙醇的含量逐漸趨于穩(wěn)定。18℃ 環(huán)境中乙醇的含量遠(yuǎn)高于其他兩個(gè)溫度，可能是低溫下酵母菌存活時(shí)間最長(zhǎng)導(dǎo)致其乙醇含量最高，這驗(yàn)證了泡菜體系中的乙醇主要來(lái)源于酵母菌的代謝。

3結(jié)論與展望

通過(guò)對(duì)不同溫度下的傳統(tǒng)四川泡菜發(fā)酵研究表明，溫度越高,乳酸菌、大腸桿菌和酵母菌在發(fā)酵前期繁殖越快，同時(shí)大腸桿菌和酵母菌的消亡時(shí)間也越短。泡菜鹵水pH值下降速率與溫度成正比，18 ℃下泡菜發(fā)酵至第7天時(shí)鹵水pH值為3.6，尚未達(dá)到成熟。碳源方面，溫度對(duì)蔗糖的利用無(wú)顯著影響；葡萄糖和果糖在37℃下發(fā)酵時(shí)，它們的利用速率要顯著快于另兩個(gè)溫度下的發(fā)酵。代謝產(chǎn)物方面，低溫時(shí)乙醇和乙酸的含量較高，乳酸的產(chǎn)量與溫度成正比；綜上所述，37℃環(huán)境中乳酸菌的繁殖代謝最快，乳酸產(chǎn)量最高，能較好的抑制大腸桿菌，對(duì)葡萄糖和果糖的利用率最高，大大縮短了發(fā)酵周期。溫度的改變對(duì)泡菜發(fā)酵過(guò)程中菌系的消長(zhǎng)、微生物的代謝影響顯著，不僅表現(xiàn)在泡菜發(fā)酵周期和各指標(biāo)差異明顯，更重要的是對(duì)泡菜食用安全造成一定影響?？蛇M(jìn)一步研究溫度對(duì)亞硝酸含量以及泡菜風(fēng)味的影響，進(jìn)而為我國(guó)泡菜工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]李書(shū)華,陳封政.泡菜的研究進(jìn)展及生產(chǎn)中存在的問(wèn)題[J].食品科技,2007,28(3):8-11.

[2]楊瑞,張偉,陳煉紅,程甜甜.發(fā)酵條件對(duì)泡菜發(fā)酵過(guò)程中微生物菌系的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2005,31(3):90-92.

[3]TORIJA M J,ROZES N,POBLET M, et al. Effects of fermentation temperature on the strain population ofSaccharomycescerevisiae[J].International journal of food microbiology,2003,80(1): 47-53.

[4]任俊琦.發(fā)酵泡菜低溫保藏微生物變化規(guī)律研究[D].重慶：西南大學(xué),2010.

[5]鄒偉,趙長(zhǎng)青,趙興秀,等.泡菜微生物群落結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)機(jī)制研究概述[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2015,41(4):241-245.

[6]鄭其良,趙喜茹.影響泡菜質(zhì)量的因素及其質(zhì)量控制[J].中國(guó)釀造,2005(2):29-31.

[7]賀銀鳳.傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品中乳酸菌和酵母菌的互作關(guān)系[J].中國(guó)乳品工業(yè),2010,38(10):43-45.

[8]王玲,王利娟,程金權(quán).四川泡菜質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)防控[J].食品與發(fā)酵科技,2014,50(6):27-30+39.

[9]孫天松.發(fā)酵過(guò)程中微生物代謝的限制因素[J].中國(guó)調(diào)味品，1994(10):3-6.

[10]李嘯.我國(guó)傳統(tǒng)泡菜自然發(fā)酵與單菌發(fā)酵微生物及代謝特性研究[D].南昌:南昌大學(xué),2014.

[11]閆征，王昌祿，顧曉波.pH值對(duì)乳酸菌生長(zhǎng)和乳酸產(chǎn)量的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2003,29(6):35-38.

[12]李幼筠.泡菜與乳酸菌[J].中國(guó)釀造,2001,4:7-9.

[13]熊濤,彭飛,李嘯,等.傳統(tǒng)發(fā)酵泡菜優(yōu)勢(shì)微生物及其代謝特性[J].食品科學(xué),2015,36(3):158-161.

[14]MARIA G,CINZIA C,LUCIANA D V,et al.Characterization of acetic acid bacteria in“traditional balsamic vinegar”[J].International Journal of Food Microbiology,2006,106(2):209-212.

[15]XIONG T,GUANG Q,SONG S,et al.Dynamic changes of lactic acid bacteria flora during Chinese sauerkraut fermentation[J].Food control,2012,26(1):178-181

[16]GOBBETTI M,CORSETTI A,ROSSI J.The sourdough microflora: Interactions between lactic acid bacteria and yeasts: metabolism of carbohydrates[J].Applied Microbiology and Biotechnology, 1994, 41(4):456-460.

[17]HYUN J E,DONG M S,NAM S H.Selecttion of psychrotrophicLeuconnstocspp. Producing highly active dextransucrase from lactate fermented vegetables[J],International Journal of Food Microniology,2007,117(1): 61-67.

[18]關(guān)倩倩.我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵泡菜菌系結(jié)構(gòu)及其消長(zhǎng)規(guī)律研究[D].南昌:南昌大學(xué),2012.

[19]胡書(shū)芳,王雁萍.乳酸菌在泡菜生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(21):9275-9276;9327.

[20]周德慶.微生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1987

[21]WOUTERS D,BERNAER N,CONJAERTS W,et al.Species diversity, community dynamics, and metabolite kinetics of spontaneous leek fermentations[J].Food Microbiology,2013,33(2):185-196.

[22]KANDLER O.Carbohydrate metabolism in lactic acid bacteria[J].Antonie van Leeuwenhoek, 1983,49(3):209-224.

Effects of temperature on strains and metabolism of Sichuan pickled cabbage

XIONG Tao*,XIAO Yang-sheng, LI Jun-bo, PENG Fei, HUANG Tao

(State Key Laboratory of Food Science and Technology, College of Life Science and Food Engineering, Nanchang University, Nanchang 330047, China)

ABSTRACTThe traditional Sichuan pickled cabbage naturally fermented at different temperature (18, 28, 37℃) was studied, by comparing the pH values of the brine and the main microorganisms including lactic acid bacteria, yeast and Escherichia coli and monitoring the content changes of sugars (sucrose, glucose, fructose), organic acids (lactic acid and acetic acid), ethanol. Results showed that temperature had a significant influence on the changes of microorganisms and metabolism during the sichuan pickle cabbage fermentation. Lactic acid bacteria grew faster and pH value decrease more quickly at high temperature. Yeast and E.coli had the longest survival time and longest period of fermentation. At 28℃，it showed better inhibition on the growth of E.coli, while the reproduction of fructose and ethanol were the lowest. The utilization of glucose and fructose was outstanding and the yield of lactic acid was the highest at 37℃, fermentation cycle was also shortened. The temperature had no significant effect on the utilization of sucrose.

Key wordstemperature; pickled cabbage; microorganisms；metabolism

收稿日期：2015-07-15，改回日期：2015-09-08

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31560449)；國(guó)家“十二五”首批863計(jì)劃(2011AA100904)；“贛鄱英才555工程”領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(18000063)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201602014

第一作者：博士生導(dǎo)師，教授(本文通訊作者，E-mail:xiongtao0907@163.com)。