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诺邓火腿是云南省大理州云龙县诺邓村的特产,因其制作过程独特,质优而味美,于2004年获得国家商标局注册登记,成为既有千年历史、又具备现代绿色安全食品理念的国际性知名品牌产品。在火腿发酵过程中,会发生一系列生物化学反应,随着发酵时间的延长,各理化指标发生变化,而这些变化将会影响最终产品的质量,微生物的活动是火腿各理化指标发生变化的重要原因。因此,分析火腿发酵过程中各理化指标的变化及表面微生物多样性对揭示火腿品质形成具有重要意义。目前,国内外对火腿的研究主要集中在金华火腿、宣威火腿和西式火腿上,对诺邓火腿没有较为系统地研究。本实验以发酵1~4年的诺邓火腿为研究对象,通过国标法和GC-MS技术对不同年份火腿6种理化指标和挥发性化合物进行分析,并采用纯培养及高通量测序技术对不同年份火腿表面微生物多样性进行了初步研究,其主要结果如下:不同年份火腿内部水分含量呈逐年下降趋势,pH在5.90~6.05范围变化,氨基酸含量以三年火腿最高,为7.23%,两年火腿含盐量最高(6.82%),硝酸盐含量随腌制时间逐年上升,亚硝酸盐含量一年为0.20 mg/kg,两年和三年火腿未检测到,四年含量最高,为0.56 mg/kg,均远低于我国食品添加剂使用标准的残留量≤70mg/kg。此外,发现化学成分一年火腿与其他几个年份的差异较大,两年次之,三年和四年火腿化学成分差异最小。研究发现诺邓火腿的挥发性风味物质主要有醛类、酯类、醇类、烃类、酮类、羧酸、奈、呋喃及吡嗪等。其中,醛类和酯类物质种类和含量最高,对诺邓火腿的风味形成起主要作用,2,4-癸二烯醛是醛类物质中含量最高的。总体来看,三年诺邓火腿的主要挥发性成分含量最高。菌落计数结果显示,诺邓火腿表面区系微生物异常丰富,但细菌类群远远多于真菌,三年火腿表面不论细菌还是真菌,其丰度最高。霉菌中分离的优势菌群为曲霉属(Aspergillus),而酵母菌主要集中在德巴利氏酵母属(Debaryomyces)和假丝酵母属(Candida),葡萄球菌属(Staphylococcus)是可分离细菌中的优势属,在火腿发酵过程中起重要作用。此外,还分离到了芽孢杆菌属(Bacillus)细菌。基于HiSeq真菌高通量测序结果表明,不同年份诺邓火腿表面真菌类群三年OTU(operational taxonomic unit)数最多,优势真菌类群主要分布在子囊菌门和担子菌门,排名前10的属为Cercospora、Candida、Wallemia、Aspergillus、Phialosimplex、Aureobasidium、Pithoascus、Xerochrysium、Scopulariopsis和Cryptococcus。属水平主要优势真菌类群分布在尾孢属(Cercospora)、假丝酵母属(Candida)、节担菌属(Wallemia)和曲霉属(Aspergillus)。不同年份火腿表面的真菌群落结构差异较大,物种多样性也存在较大差异,真菌群落丰富度ND3>ND4>ND2>ND1(ND代表诺邓火腿,数字代表不同年份)。酵母菌纲中的假丝酵母属在一年和两年火腿中丰度最高,曲霉属在三年和四年火腿中最高,可以看出酵母菌可能在火腿发酵前期起主要作用,曲霉则在发酵后期起主要作用。属水平物种进化树表明火腿表面的霉菌主要是曲霉。此外,各理化因子与真菌群落之间存在相关性,相对其他因子来说,含盐量、硝酸盐和亚硝酸盐含量与真菌群落存在较大相关性。细菌高通量测序结果显示,不同年份诺邓火腿表面细菌类群和真菌相似,都是三年OTU数最多。门水平优势细菌类群主要分布在厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、蓝菌门和放线菌门,属水平优势细菌主要有葡萄球菌属、嗜冷杆菌属、Solitalea和志贺氏菌属。葡萄球菌属在一年和两年火腿中丰度很高,说明葡萄球菌可能在火腿发酵前期起主要作用。通过Chao1指数和Shannon指数发现,四个年份火腿表面细菌群落丰富度ND3>ND2>ND4>ND1,群落多样性ND3>ND4>ND1>ND2。同时实验结果也表明三年火腿与其他几个年份的细菌群落结构差异较大。各理化因子与细菌群落之间存在相关性,相对其他因子来说,含盐量、硝酸盐和氨基酸含量与细菌群落存在较大的关联性。纯培养和高通量测序研究结果均表明,三年诺邓火腿表面微生物物种丰度最高,高通量测序所检测到的微生物物种丰度和多样性都远高于纯培养,可以较全面、完整的反应环境中微生物的原始群落结构。本研究分析了不同腌制时间诺邓火腿各理化指标的变化,同时解析了诺邓火腿表面区系微生物多样性,分离出大量的微生物菌株,进而为后续开发具有优良性状的肉制品发酵剂提供了菌种资源,而且对改进诺邓火腿发酵工艺流程具有一定的理论指导意义。