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酸菜作为一种大众化乳酸蔬菜发酵制品,起源于我国东北以及华北地区,具有悠久的历史,其以营养丰富,酸鲜脆嫩,解腻开胃等特点深受广大群众的喜爱。近年来,酸菜以其独特的营养价值以及丰富的乳酸菌资源,引起了营养学家、微生物学家以及微生态学家的密切关注。本课题对酸菜在发酵过程中主要化学成分、微生物指标的动态变化规律进行了监测,并采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)结合变性梯度凝胶电泳(denatured gradient gel electrophoresis, DGGE)分子生物学技术,通过对16SrDNA V3区进行序列分析,对其发酵酸菜中乳酸菌多样性进行全面系统研究。本课题对提高蔬菜产品附加值,提升酸菜品质,促进酸菜产业的工业化、标准化发展以及对研究和开发有益乳酸菌等都有积极的意义。其主要研究内容与结论如下：对酸菜自然发酵期间化学成分含量进行了跟踪监测,结果表明：酸菜发酵期间,总酸含量不断增加,致使pH值逐渐变小,最后均趋于平稳；可溶性蛋白含量不断下降至平稳,而还原糖和氨基酸态氮的含量呈现出略增加后减少的趋势,最终在发酵第35天左右到达平稳状态。随着酸菜发酵时间的延长,亚硝酸盐含量呈现先上升后下降最后在一定范围内变化的规律,在发酵第9天出现“亚硝峰”,其含量高达69.76mg/kg,远远高于国家标准。随着环境酸度增加,亚硝酸盐被分解破坏,含量逐渐降低,在发酵约第20d后,亚硝酸盐的含量均低于20mg/kg,符合国家食用标准。对酸菜自然发酵期间的微生物指标进行了检测分析,结果表明：发酵初期,由于发酵液营养物质丰富,环境氧气量充足,好氧性微生物(如大肠杆菌、酵母菌等)开始生长繁殖,菌落总数呈现上升的趋势,在发酵第15d时数量近达108。随着发酵的进行,乳酸菌成为优势菌,进行大量繁殖并且不断产酸,抑制了其他细菌的生长,导致细菌总数、酵母菌数下降,而大肠杆菌在发酵第20d时未检出,符合食用卫生标准。发酵后期,微生物代谢所需营养物质不足,发酵速度逐渐变缓甚至停止,乳酸菌数量不断下降,其数量最终保持在104-105数量级范围内,此时乳酸菌的存在有助于促进酸菜“酸香”风味的形成以及延长酸菜的保质期。本试验直接提取酸菜样品总DNA,对其16S rDNA V3区进行PCR扩增,利用DGGE分子生物学技术对其酸菜发酵过程中乳酸菌的多样性进行全面系统研究。DGGE图谱显示酸菜在不同发酵时期的电泳条带数目、强度和迁移率均存在一定程度的差异,表明不同时期酸菜中乳酸菌的多样性。在酸菜发酵第40d时细菌多样性指数以及丰富度指数达最大值,分别为3.457和6.077,表明此时酸菜中细菌种群多样性最高；通过克隆测序,所测序列与已知数据库中的乳酸菌16S rDNA V3区序列的相似性高达99%～100%；酸菜发酵过程中主要的优势菌群为乳杆菌属,其中发酵前期的优势菌群为乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)和戊糖乳杆菌(Lactobacilluspentosus),而植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)为发酵中后期的主要优势菌种。本研究发现的唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)和红纤维乳杆菌(Lactobacillus iwatensis),在自然发酵酸菜中利用传统方法和分子生态学方法均未分离到。这些结果直观展现出自然发酵酸菜中乳酸菌的多样性,为发掘优良乳酸菌发酵剂以及实现发酵酸菜产业的规模化、标准化提供了理论支持。