乳酸菌的筛选、复配及其对腌制草鱼中亚硝酸盐的降解研究

亚硝酸盐是国家允许限量使用的食品添加剂之一,在食品工业中应用广泛。但是其摄入过量导致的中毒、致癌和致畸等危害不容忽视,因此研究食品中亚硝酸盐的有效降解,对于人体健康和食品工业都具有重要的意义。乳酸菌具有重要的生理功能,其代谢过程中产生的细菌拮抗物质,可以有效抑制杂菌生长。而且,乳酸菌产生的酸类及其酶类对亚硝酸盐具有较好的降解效果。因此,本课题进行了如下研究:1.以自然发酵萝卜及风味发酵乳为材料,进行乳酸菌的筛选。筛选得到三株乳酸菌:嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus XLA1731)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei XLP1732)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum XLP1733),并将三株乳酸菌的16S rDNA序列提交至NCBI,其GenBank登录号分别为:MG983979,MG983983和MG983982。对三株乳酸菌的生长曲线和产酸曲线进行研究,结果发现菌株的产酸速率与菌株生长速率之间存在正相关。耐酸特性、耐氯化钠特性等生物学特性研究表明,三株乳酸菌的生物学特性良好,符合发酵剂的要求。拮抗实验表明三株乳酸菌之间不存在拮抗作用,可以进行菌种复配研究。最后研究了三株乳酸菌对不同浓度亚硝酸盐的降解效果,发现每株乳酸菌对亚硝酸盐的降解率均在74%以上。2.对三株乳酸菌进行复配研究,确定在乳酸菌接种总量为1.0×10～7cfu/mL,菌种复配比例为XLA1731:XLP1732:XLP1733=1:2:2时,其对MRS培养基中亚硝酸盐降解效果最好,培养基中亚硝酸盐残留量最少。将该复配方案应用于草鱼的腌制发酵过程中,研究发酵温度、时间及其发酵剂接种量对鱼肉中亚硝酸盐含量、组胺含量和挥发性盐基氮(TVB-N)含量的影响,结果表明:在腌制条件为:食盐用量10%,亚硝酸盐质量浓度100 mg/L,腌制时间3 h和发酵条件为:发酵温度30℃,发酵时间24 h,接种总量1.0×10～9cfu/mL的情况下,鱼肉中亚硝酸盐的降解率为87.11%,组胺及挥发性盐基氮(TVB-N)的含量较低,在国标允许范围内,此条件下获得的鱼肉制品品质更佳。在上述条件下对腌制鱼肉进行发酵实验,测定对照组(未接种发酵剂)和实验组(接种发酵剂)鱼肉中挥发性风味物质的变化。结果表明对照组和实验组中分别检出风味物质87种和91种,且两组中的风味物质种类和相对百分含量均存在差异,实验组中各类风味物质的相对百分含量总体上均大于对照组。3.以菌株L.plantarum XLP1733基因组DNA为模板,对其基因组中的亚硝酸盐还原酶(NiR)基因进行克隆,成功构建重组表达质粒pET30a-NiR并实现NiR在大肠杆菌中的表达。酶活测定表明该酶活力较低,经测序及氨基酸序列比对,探究影响该酶活力的重要位点,以期找到改善酶活的有效方法,为后续酶活提高的研究提供理论依据。