因乳酸菌发酵24h后产酸量基本不再增加,故采用HPLC法测定24h后发酵液中有机酸的组成及含量,结果见表2。
由表2可知,从7株高产酸乳酸菌的发酵液中共检测出7种有机酸,分别为丙酮酸、乳酸、乙酸、富马酸、琥珀酸、草酸、酒石酸,与胡欣欣采用HPLC法测定黄浆水酸化过程中有机酸种类的结果基本一致。其中,乳酸与乙酸为菌株发酵产生的主要有机酸。7株菌株中,菌株L6-07的有机酸总量及乙酸生成量最高,分别为22.84g/L、18.07g/L;菌株L3-01的乳酸生成量最高,达7.32g/L;除菌株L6-07发酵无法生成琥珀酸外,其余菌株在发酵过程中均能生成7种有机酸。
因乳酸菌具有可以提高豆浆在人消化道生物可接受性等益生特性,所以乳酸菌能否适应胃肠道中的酸性环境十分重要。对7株高产酸乳酸菌的耐酸性进行测定,结果见图5。
由图5可知,随着培养基酸性增强,7株乳酸菌的生长均受到抑制。在pH值<2.5的酸性条件下,7株乳酸菌菌体浓度均接近于0,几乎停止生长。其中,菌株L6-07在pH6.93(自然pH值)~4.5范围内OD600nm值下降比较缓慢,说明该菌株在pH值>4.5的酸性条件下可以良好生长;井且在相同酸性条件下菌体浓度始终高于其他6株乳酸菌,耐酸性最强。
菌株L1-02、L2-03、L3-01、L7-01、L8-03、L10-01在pH值<5.5时菌体浓度大幅下降。当pH值为2.5时,除了菌株L6-07之外,其他菌株的OD600nm值均为0,说明绝大部分乳酸菌不能够在pH值为2.0与2.5的酸性条件下生长。培养基pH为4.0时,7株菌生长情况差异最为明显,能够体现7株菌的耐酸能力。经过统计学分析,培养基pH为4.0时菌株OD600nm值与菌株来源样品pH值间的Pearson相关系数R2为0.481,呈中等程度相关,说明从酸性强的酸浆样品中筛选出的乳酸菌耐酸能力相对更强。
在酸浆的工业化生产过程中,发酵液离子强度可能会发生变化,井且工业化生产通常通过提升体系NaCl含量达到抑制杂菌生长的作用,所以乳酸菌具有一定程度的耐盐性是十分必要的。故对筛选出的7株高产酸菌株进行耐盐性测定,结果见图6。
由图6可知,随着NaCl含量的升高,7株乳酸菌菌体浓度均呈下降趋势,说明渗透压会影响乳酸菌细胞内水分及正常生理活动。当NaCl含量升高时,菌株L1-02菌体浓度下降最慢,井且在相同盐浓度条件下,菌体浓度始终高于其他6株菌,说明环境渗透压的提高对于该菌株的影响最小,甚至在NaCl含量为5%条件下该菌株的OD600nm值仍能维持在3.67,耐盐性最强;菌株L3-01菌体浓度下降最快,受NaCl含量提升影响最为明显,且在NaCl含量0~1%范围内该菌株菌体浓度下降显著,在NaCl含量为5%时,OD600nm值仅为1.76,几乎无法生长,耐盐性最差。综匕所述,在相同渗透压条件下,菌株L1-02比其余6株乳酸菌表现出更强的盐耐受性,菌株L6-07次之,菌株L3-01耐盐性最差。
本实验从采集于全国6大主要酸浆豆腐产地的7种豆腐酸浆老汤中共分离筛选得到7株高产酸乳酸菌,经形态观察及分子生物学技术鉴定菌株L2-03、L3-01、L6-07与L7-01为玉米乳杆菌(Lactobacilluszeae),菌株L1-02、L8-03与L10-01为干酪乳杆菌(Lactobacilluscasei)。除菌株L6-07外,6株高产酸乳酸菌均能产草酸、酒石酸、丙酮酸、乳酸、乙酸、富马酸及琥珀酸共7种有机酸,乙酸与乳酸为主要有机酸。其中,菌株L3-01乳酸含量最高,达7.32g/L,菌株L6-07乙酸含量最高,为18.07g/L。产酸能力方面,菌株L6-07发酵液pH下降速率最快,产酸量最高,达25.69g/L,产酸能力最强;耐酸性方面,L6-07在pH2.5的酸性条件下仍能保持生长,耐酸性最强;耐盐性方面,菌株L1-02在5%NaCl条件下表现出较强的耐受性,耐盐性最强,菌株L6-07次之。本研究结果在菌株特性方面为酸浆豆腐的工业化生产提供了重要的基础数据及优质菌种资源。
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