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泡菜发酵过程中接种乳酸菌发酵剂可以很容易诱导和监控自然发酵,缩短发酵时间,降低发酵失败的风险。因此,分离筛选具有优良发酵性能的乳酸菌对于提高蔬菜的感官品质,营养价值和货架期具有重要的意义。优良乳酸菌的筛选是传统泡菜发酵模式向接种发酵模式转变的关键。而与液态培养的乳酸菌发酵剂相比,直投式发酵剂具有活菌数多、发酵活力高、便于保藏和运输的优势,同时在工业化生产中能够缩短发酵周期,降低生产成本,提高产品的稳定性和安全性。本文从传统发酵型的泡菜中筛选具有产酸速率快,产酸量多,降解亚硝酸盐和抑制病原菌能力强的乳酸菌,通过筛选合适的冻干保护剂,运用冷冻干燥法制备直投式发酵剂,并研究其贮藏稳定性和发酵活力,为乳酸菌直投式发酵剂的规模化、标准化生产提供理论和技术基础。本研究主要有以下结果:1.采用MRS选择培养基从四川、重庆、湖北、陕西四省家庭自制泡菜,实验室自制泡菜和商品泡菜中分离纯化得到93纯菌株,并通过革兰氏染色发现有81株革兰氏阳性菌株(G+),12株革兰氏阴性菌株;通过过氧化氢酶试验,发现这81株G+均为过氧化氢酶阴性。根据革兰氏染色和过氧化氢酶试验可初步判定这81株G+为乳酸菌。2.以无菌白萝卜原汁+4%食盐水等比例混合为发酵培养基,用pH计和酸碱滴定法分别测定pH值和总酸,从上述81株菌株中筛选产酸速率快、产总酸量多的乳酸菌,并与从商品泡菜中分离的产酸速率最快的乳酸菌CK1进行Dunnet’s多重比较检验,结果表明,从自制泡菜中筛选的68株编号为BC6、LJ3、BC1、LJ7、PC1的5株乳酸菌在发酵6h时,pH值下降较快,从初始的5.36下降至4.12~4.43,发酵72h时产总酸量较多(17.10~17.96g/100mL)多,与CK1(pH=4.61,总酸量15.96g/100mL)的产酸速率和产总酸量形成显著性差异(P<0.05)。3.采用格里斯反应比色法研究上述5株产酸速率较快、产总酸量较多的乳酸菌降解亚硝酸盐的能力,结果表明,这5株菌均具有较强的降解亚硝酸盐的能力。在发酵前2d,亚硝酸钠含量呈对数趋势下降。12h时发酵液中亚硝酸钠有超过50%亚硝酸钠被降解。48h后,亚硝酸钠降解率达到了95%左右。后4d亚硝酸钠缓慢被降解直至几乎完全降解,由初始亚硝酸钠含量为200μg/mL降解至不到2μg/mL。且亚硝酸钠的降解速率与发酵液pH值的下降程度呈正相关。4.采用牛津杯琼脂扩散法研究上述5株乳酸菌在MRS肉汤培养基中发酵24h后的发酵上清液(CFS)抑制大肠杆菌E.coli ATCC 8739和金黄色葡萄球菌S.aureus ATCC 29213的能力,结果表明,低pH值(pH=3.59~3.75)的CFS对浓度为107cfu/m L的E.coli ATCC 8739和S.aureus ATCC 29213均有明显的抑菌效果,而对浓度为109cfu/mL的E.coli ATCC 8739和S.aureus ATCC 29213没有抑制作用,且4℃低温扩散24h后CFS的抑菌效果比未经过低温扩散的CFS的抑菌效果好。5.运用理化鉴定方法,根据《伯杰细菌鉴定手册》和《常见细菌系统鉴定手册》判定上述5株产酸速率快,产酸量高,降解亚硝酸盐和抑菌能力强的乳酸菌为植物乳杆菌。6.以离心得率(离心得率=离心后活菌数/离心前活菌数×100%)为评价指标,运用Minitab17.0软件设计田口试验,优化菌体离心收集最佳工艺,得出最优离心收集参数为:离心速率6000r/min,离心时间20min,离心温度10℃,经验证实验得乳酸菌离心得率为98.26±6.52%。7.选用不同种类不同浓度单一冻干保护剂研究其对乳酸菌LP(原编号为BC6)冻干存活率的影响,结果表明,不同浓度的菊粉、蔗糖、D-海藻糖和脱脂乳粉对乳酸菌LP都有较强的冻干保护作用,而不同浓度葡萄糖对乳酸菌LP的冻干保护作用相对较弱。其中,浓度为9%的菊粉对LP的冻干保护作用最有效,冻干存活率为93.63±1.39%,其次是浓度为12%的蔗糖,冻干存活率为90.94±4.51%,而葡萄糖在任何浓度水平都表现出较弱的冻干保护作用,冻干存活率均在60%以下。8.选用9%菊粉(Inu)、12%蔗糖(Suc)、3%D-海藻糖(Tre)、3%脱脂乳粉(SM)按照两种、三种、四种等体积复配后作为复合冻干保护剂研究其对乳酸菌LP冻干存活率的影响,结果表明复合冻干保护剂对乳酸菌LP的冻干存活率均有所提高,其中Inu+Suc和Inu+Suc+Tre复合冻干保护剂的保护作用最好,冻干存活率达分别95.70±0.97%和95.47±3.43%。9.研究用IS和IST两种复合冻干保护剂制备的乳酸菌LP直投式发酵剂在不同贮藏温度下(-18℃、4℃、30℃)的贮藏稳定性及发酵活力,结果表明,低温(-18℃)更有利于乳酸菌LP发酵剂的贮藏及维持较高的发酵活力,且海藻糖的添加提高了乳酸菌LP发酵剂的贮藏稳定性。