高通量测序分析沙棘酵素自然发酵过程中细菌多样性

为探寻沙棘酵素在自然发酵过程中细菌群落结构及多样性的变化,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对不同发酵时期的沙棘酵素液进行细菌多样性研究。结果表明：经可操作分类单元（operational taxonomic unit,OTU）分析共得到25 个门,57 个纲,149 个目,239 个科,422 个属,601 个种;在门水平上进行群落组成分析,共得到5 种优势菌门,分别为蓝藻细菌门（Cyanobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、未知细菌菌门（unclassified_k__norank_d__Bacteria）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）,其中,Cyanobacteria为绝对优势菌门,在前期（F22_Q）、中期（F22_Z）和后期（F22_H）3 个发酵阶段的相对丰度分别为93.28%、66.59%和35.40%;在属水平上共有5 种优势菌,分别为norank_f__norank_o__Chloroplast、雷尔氏菌（Ralstonia）、unclassified_k__norank_d__Bacteria、norank_f__Mitochondria、Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia,其中,norank_f__norank_o__Chloroplast为绝对优势菌属,相对丰度范围为35.39%～93.28%;通过样本层级聚类分析和主成分分析,3 个发酵阶段可聚为两类,前期（F22_Q）和中期（F22_Z）聚为一类,后期（F22_H）为一类。本研究揭示了沙棘酵素自然发酵过程中细菌群落演替,为沙棘酵素发酵奠定了一定的理论基础。     

复合乳酸菌发酵沙棘汁降酸的工艺优化及特性分析

为了研究复合乳酸菌发酵对沙棘汁降酸效果的影响，以酒酒球菌和短乳杆菌为菌株发酵沙棘汁。以总酸降解率为指标，通过单因素实验和响应面试验优化沙棘汁发酵降酸工艺，并研究发酵过程中黄酮、多酚、总酸、pH、总可溶性固形物（TSS）、还原糖、有机酸以及抗氧化活性的变化。结果表明：复合乳酸菌发酵的最优工艺条件为酒酒球菌:短乳杆菌比例为1:1、初始pH3.7、发酵温度31℃、发酵时间18 h、接种量5%，在该条件下总酸降解率为38.52%，此时，黄酮、多酚、总酸、pH和TSS含量与发酵前相比，均具有显著性差异（P<0.05）。沙棘发酵液中黄酮、多酚含量比发酵前分别增加了44.74%和22.22%,pH由3.71升高至3.85，总酸含量由8.49 g/L下降至5.22 g/L,TSS含量下降了20.29%，还原糖含量无显著变化（P>0.05）。发酵液中苹果酸含量显著下降（P<0.05），降解率为94.59%，乳酸含量显著增加（P<0.05），达到10.37 mg/mL，奎宁酸、抗坏血酸、酒石酸、草酸和柠檬酸的变化不显著（P>0.05）。沙棘汁经复合乳酸菌发酵后，对1,1-二苯...     

不同发酵时期酸马奶细菌群落结构

以聚合酶链式反应扩增16S rRNA基因序列采用454焦磷酸测序方法分析酸马奶传统发酵过程中细菌群落结构演替变化。结果表明：在发酵的初期细菌多样性最高,而细菌丰度在72 h时最高;硬壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）为酸马奶中的优势细菌门;乳杆菌属（Lactobacillus）和乳球菌属（Lactococcus）为其优势细菌属;随着发酵时间的延长,各个细菌门与属都存在上升或下降的趋势变化。本研究可为其他乳制品发酵过程中细菌群落结构研究提供借鉴。     

山西地方自然发酵蔬菜发酵过程中细菌多样性分析

为探究山西地方自然发酵蔬菜发酵过程中细菌菌群结构,采用Illumina HiSeq对不同发酵时期的发酵蔬菜样品中细菌进行测序,且对地方自然发酵蔬菜制作过程中细菌总数及乳酸菌数、基本理化指标进行检测与分析。结果表明,地方自然发酵蔬菜的发酵前期细菌多样性丰富,随着发酵时间的延长细菌种群结构趋于稳定,发酵中后期样品主要菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）;pH值随发酵时间延长呈下降趋势,总酸反之,成品发酵蔬菜中细菌总数和乳酸菌数分别为1.2×107 CFU/g和2.5×106 CFU/g,亚硝酸盐含量为0.15 mg/kg,pH值为3.22,总酸含量为1.98 g/kg,乳酸菌数与亚硝酸盐呈彼消此长趋势。本研究揭示了山西地方发酵蔬菜中细菌群落结构及差异,为地方自然发酵蔬菜的商业化生产提供理论依据。     

沙棘酵素发酵过程中代谢产物及抗氧化活性研究

本文研究了沙棘酵素发酵过程中总酚、总酸、有机酸等生物活性成分、抗氧化能力(羟基自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、还原力)及菌落数量,利用主成分分析法对不同发酵时间的沙棘酵素进行评价。结果表明:在沙棘酵素发酵过程中,总酚、总酸、抗氧化能力呈先快速上升再动态平衡的趋势;pH、总糖含量呈先快速降低再动态平衡的趋势;沙棘酵素中的有机酸主要以酒石酸、苹果酸、抗坏血酸为主,发酵过程中新形成了马来酸、琥珀酸和没食子酸,且醋酸和琥珀酸随着发酵时间的延长呈现不断增加的趋势。综合评价指标(CEI)分析结果表明:发酵前40 d的CEI呈明显上升趋势,40 d之后上升趋势明显减缓并趋于平稳,说明发酵至40 d,各种代谢指标已基本稳定。对沙棘酵素发酵过程中的菌落总数、酵母菌和醋酸菌含量进行研究,发现沙棘酵素发酵过程中醋酸菌呈先快速上升再动态平衡的趋势,酵母菌呈先快速上升再动态平衡最后缓慢下降的趋势,从微生物的角度反映了沙棘酵素的代谢过程。     

沙棘酵素自然发酵过程中真菌多样性及群落结构

为研究自然发酵过程中沙棘酵素真菌多样性及其群落结构的变化，采用高通量测序技术对沙棘酵素自然发酵过程中真菌rRNA基因ITS1区进行测序。结果显示:根据97%的相似度对序列进行可操作分类单元分析，得到4个门，16个纲，35个目，71个科，98个属，112个种；真菌群落结构的多样性和丰富度在发酵前期(F22_Q)最高，随着发酵的进行，真菌群落的物种丰富度和多样性均呈下降趋势；真菌组成在发酵前、中期的绝对优势菌门均为子囊菌门，相对丰度为76.97%~96.30%，毛霉菌门是发酵后期的绝对优势菌门，相对丰度为2.39%~77.50%；在属水平上，刺盘孢属为发酵前期绝对优势菌属，相对丰度为30.64%，发酵中期绝对优势菌属为未分类的酵母目，相对丰度为58.06%，毛霉属为发酵后期绝对优势菌属，相对丰度为77.50%；3个发酵阶段可聚为两类，F22_Q聚为一类，中期(F22_Z)和后期(F22_H)聚为一类，样本在毛霉属、未分类的酵母目、红酵母属3种菌属之间具有显著性差异(P<0.05)；在种水平上，发酵前期绝对优势种为未分类的刺盘孢菌，占比为31%，发酵中期未分类的酵母目和未分类的裸节菌的比例最高，分别为58%和22%，发酵后期真菌卷枝毛霉菌的比例最高(75%)，占主导地位。本研究结果为开发沙棘酵素发酵过程中的优势真菌菌群和挖掘益生真菌提供参考。     

芸豆酵素发酵过程中组分及抗氧化功能研究

以紫花芸豆为原料制备芸豆酵素,探究其发酵过程中pH、总酸、还原糖、可溶性固形物、总酚、黄酮含量的变化规律,并分析各成分与抗氧化活性参数（还原力、ABTS+自由基清除率）的相关性。结果表明,芸豆酵素发酵过程中pH持续降低后趋于平缓趋势,总酸变化规律与之相反;还原糖含量由发酵初期小幅度上升至11.2 mg/mL,随之不断下降并于发酵48 h达到最低值3.55 mg/mL;可溶性固形物含量由17.07%持续降低至6.01%;总酚含量总体呈现上升趋势,仅在发酵32 h有所下降,并于发酵结束达到最大值367.92 mg/mL;黄酮含量呈现持续升高趋势并于发酵48 h达到92.24 μg/mL后趋于稳定,芸豆酵素的抗氧化能力（还原力、ABTS+自由基清除率）总体呈现持续增长趋势并于发酵后期达稳定状态,分别于发酵56 h时达到最大值（0.88 μmol/L、88.12%）。功能成分与抗氧化能力参数相关性表明,总酚、黄酮与还原力和ABTS+自由基清除能力具有显著的正相关性（P<0.05）。     

响应面法优化沙棘酵素多菌种发酵工艺

以沙棘（Hippophae rhamnoides L.）为原料,利用酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、异常汉逊酵母（Hansenula anomala）和植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）多菌种发酵制备沙棘酵素。以超氧化物歧化酶（SOD）、pH、可溶性固形物含量、总酸含量、感官评分、还原力等为评价指标,采用单因素试验及响应面法优化沙棘酵素多菌种发酵工艺。结果表明,沙棘酵素多菌种最佳发酵工艺为初始pH 5.18、酿酒酵母∶异常汉逊酵母∶植物乳植物杆菌1.0∶1.6∶2.6、接种量10.25%。在此工艺条件下,沙棘酵素产品的SOD活性最高,达到2 206.67 U/mL,p H为2.23,总酸含量为78.60 mg/mL,可溶性固形物含量为2.68°Bx,乙醇含量为0.05 g/100 mL,总酚含量为18.85 mg/mL,总黄酮含量为12.49 mg/mL,维生素C(VC)含量为6.48 mg/mL,多糖含量为22.49 mg/mL,还原力（OD700 nm值）为2.65,产品色泽透亮金黄,香气浓郁,感官评分为9.1分,...     

陶融型白酒正常和退化窖泥细菌群落多样性解析及其理化影响因素

利用高通量测序技术解析陶融型白酒正常窖池和退化窖池窖泥细菌群落多样性及其在窖池中的空间异质性,并通过冗余分析（RDA）影响微生物群落的主要理化因素。结果表明,退化窖池窖泥的含水量（36.78%）、pH值（5.50）及铵态氮含量（23.48 mg/100 g）均低于正常窖池窖泥,而总酸含量（13.00 mg/g）和有效磷含量（27.32 mg/100 g）与之相反。窖泥中细菌群落存在明显的空间异质性。与正常窖池窖泥相比,退化窖池窖泥中主要优势细菌门厚壁菌门（Firmicutes）（64.32%）、拟杆菌门（Bacteroidetes）（12.58%）以及主要优势细菌属己酸菌属（Caproiciproducens）（3.03%）、嗜蛋白菌属（Proteiniphilum）（6.60%）、棒状杆菌属（Caldicoprobacter）（1.06%）的平均相对丰度较低。有效磷、总酸和铵态氮含量可能是影响不同质量窖泥细菌菌群空间分布的主要理化因子。     

葡萄酵素发酵过程中代谢产物的动态变化

为探究葡萄酵素接种发酵过程中物质变化规律,以葡萄为原料,分析了接种酵母菌、醋酸菌以及乳酸菌发酵过程中总酸、有机酸、乙醇体积分数、总酚、主要功效酶（超氧化物歧化酶及β-葡萄糖苷酶）以及香气成分等代谢产物的变化。结果表明：发酵过程中总酸质量浓度呈先上升后下降的趋势,于第34天达到最大值19.37 g/L;在接种酵母菌（0～6 d）发酵过程中有机酸主要以柠檬酸、苹果酸、酒石酸为主,且乙醇主要产生于该阶段;接种醋酸菌后（6～27 d）主要产生乙酸;而后接种乳酸菌后（27～41 d）,乳酸、柠檬酸质量浓度逐渐增加至最大值102.09 mg/L和67.70 mg/L,而苹果酸减少,此时乙醇体积分数降低至最小值0.47%并趋于稳定;总酚含量与β-葡萄糖苷酶活力的变化趋势一致,主要于接种酵母菌（0～6 d）发酵以及接种乳酸菌发酵后期（34～41 d）产生,超氧化物歧化酶活力总体呈波动上升趋势;葡萄酵素发酵过程中产生的挥发性物质主要以醇类、酸类和酯类化合物为主。以上研究结果可为葡萄酵素的精准制备以及品质优化提供理论依据。     

接种发酵对葡萄酵素多酚生物利用度及抗氧化活性的影响

为明确接种发酵对葡萄酵素多酚生物利用度及抗氧化活性的影响,研究葡萄酵素发酵过程中发酵特性、酚类物质及抗氧化活性的变化,并采用体外模拟胃肠道消化实验对其多酚的生物利用度进行评估.结果 表明:葡萄酵素发酵过程中还原糖质量浓度由31.91 g/L逐渐降低至0.46 g/L,pH值由3.77降至3.19,乙醇体积分数于发酵第6...     

生姜酵素发酵过程中生物活性成分含量及其抗氧化活性的变化

以生姜作为发酵原料,通过加入酵母菌、副干酪乳酸菌、醋酸杆菌(沪酿1.01)进行复合菌发酵制得生姜酵素,定期取样以测定生姜发酵过程中6-姜酚、姜辣素含量的变化,以表征生姜发酵过程生物活性的变化,测定发酵过程中抗氧化活性物质总酚及黄酮的含量,通过测定DPPH自由基清除率,来表征生姜发酵过程中抗氧化活性的变化。结果表明:生姜酵素发酵的15 d过程中,发酵的pH在不断下降,最终降至3.51;6-姜酚含量在第2 d达到最高,为130.02 μg/mL;姜辣素总含量在第4 d达到最高(2.46%),整体从最初含量2.24%小幅度上升至2.40%,表明生姜发酵后生物活性成分含量保持较好;抗氧化性指标黄酮的含量在第2 d最高,以芦丁当量计为0.131 mg/g,之后含量稍有降低;DPPH自由基清除率在发酵前6 d内处于上升趋势,第6 d达到最高94.33%;总酚含量的变化趋势与DPPH自由基清除率基本相同,发酵终期其含量以没食子酸当量计,较初期升高了0.02 mg GAE/g,两者的测定数据说明,生姜酵素在发酵过程中的抗氧化性保持较好。     

植物乳杆菌发酵对沙棘原浆主要成分、抗氧化性及挥发性物质的影响

以沙棘原浆为原料,选用植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）ATCC 14917进行发酵,研究苹果酸-乳酸发酵（MLF）对沙棘原浆糖、有机酸、抗氧化能力及挥发性物质的影响。结果表明,发酵72 h后,活菌数为9.21 lg（CFU/mL）,葡萄糖和果糖分别降低9.82%和10.09%;苹果酸含量降低了82.55%,乳酸含量升高6.36倍,pH值从初始3.99增加至4.21。总酚含量增加16.07%,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）自由基清除能力及铁离子还原/抗氧化能力（FRAP）为基础的抗氧化能力分别提高5.26%、23.05%和13.93%。采用顶空固相微萃取-气质联用（HS-SPME-GC-MS）分析发酵过程中挥发性物质的动态变化,发酵前后共鉴定出73种挥发性风味物质;发酵后总量提高4.67%,酯类和醇类分别增加22.47%和125.56%;消失了13种挥发性物质,形成了10种新的风味挥发物质。综上,MLF显著降低沙棘原浆苹果酸含量,增加pH值和乳酸含量,提高其抗氧化能力,且赋予沙棘浆更浓郁的果香。     

发酵条件对沙棘冰酒品质的影响

以沙棘汁为原料研究发酵工艺中各参数对沙棘冰酒品质的影响.通过L9(34)正交试验,得出制备沙棘冰酒的最佳发酵工艺参数为:发酵温度24℃,酵母接种量3%(V/V,106个/mL),PH 3.6,发酵时间20 d.在此条件下,沙棘冰酒的色泽、组织状态、滋味、口感均较理想,适合企业规模化生产.     

基于宏基因组分析桑葚酵素的微生物多样性

采用宏基因组技术分析桑葚酵素发酵前、中、后期微生物的丰度及多样性。方法:对桑葚酵素发酵前期(18 d)、中期(42 d)、后期(60 d)的样品进行基因组DNA抽提、PCR扩增及产物纯化、荧光定量、Illumina PE文库制备、Illumina高通量测序等操作,将测序数据优化后分析各分类水平上桑葚酵素发酵过程中细菌和真菌组成及其多样性的变化。结果表明:通过分析生物多样性指数获得桑葚酵素发酵过程中细菌较真菌丰富。在属水平上分析微生物多样性,桑葚酵素发酵过程中的优势菌是乳杆菌属。在发酵前期的优势菌是酵母(92.16%)。本文阐明了桑葚酵素在自然发酵过程中微生物的动态变化及其多样性机制,为后续开发新型人工可控桑葚酵素提供理论基础。     

紫苏叶酵素发酵过程中代谢产物与抗氧化活性研究

本文研究了紫苏叶酵素发酵过程中pH、可滴定酸含量、乳酸含量、醋酸含量、总糖含量、总酚含量、乙醇含量、抗氧化活性（DPPH自由基清除率、羟自由基清除率）的变化,并通过相关性分析与主成分分析确定紫苏叶酵素的发酵终点。结果表明,发酵过程中pH值逐渐由4.67下降至3.91,可滴定酸含量与羟自由基清除率均呈持续上升趋势,乳酸、醋酸、乙醇等含量呈先上升后下降趋势,其中后两者在105 d到达最大值,分别为0.90 mg/mL、1.66%vol;总糖含量呈先降后升至平缓趋势;总酚含量与DPPH自由基清除率同呈先升后降趋势,均在63 d达到最大值,分别为3.96 mg/mL与61.03%。综合评价指标（CEI）分析表明,发酵63 d时CEI值达到最大,且发酵后期CEI值呈现逐渐下降的变化趋势。综合考虑时间成本及CEI值,基本确定紫苏叶酵素的发酵终点为63 d。     

苹果酵素天然发酵过程中代谢产物的变化规律

为研究苹果酵素天然发酵过程中物质代谢变化,对天然发酵过程中pH值、总酸、有机酸(乳酸、醋酸、苹果酸)、糖类(蔗糖、葡萄糖、果糖)、乙醇、总酚含量、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率的变化进行分析。结果表明,发酵过程中pH值从5.05降至3.88,总酸、乳酸含量呈不断上升趋势,乙酸质量分数由0.018%升至0.23%,苹果酸质量浓度在发酵前14?d由初值0.67?g/L上升至2.45?g/L后略微下降;葡萄糖、果糖质量浓度呈先升后降趋势,且二者均在发酵第21天达到最大值130.6、177.2?g/L,蔗糖质量浓度不断下降趋于0?g/L;乙醇在发酵14~21?d过程中产生,发酵4周后乙醇体积分数可达6.6%;总酚质量浓度与DPPH自由基清除率呈先升后降趋势,均在发酵第21天达到最大值为259.4?mg/L、90.9%。     

添加蔗糖对裸燕麦酵素发酵过程中理化指标与活性成分变化的影响

为探讨蔗糖对裸燕麦酵素发酵过程的影响,对裸燕麦酵素发酵过程中0~168 h的还原糖、pH、酒精含量、可溶性蛋白、多酚含量进行了测定。结果表明,加糖裸燕麦酵素与不加糖裸燕麦酵素的还原糖含量变化趋势相近,加糖裸燕麦酵素还原糖含量在72 h降到最低,相比于不加糖样品更快进入发酵后期,168 h时酒精含量是不加糖裸燕麦酵素的2.05倍;pH稳定在3.5左右,低于不加糖裸燕麦酵素(pH在4.0左右)。发酵168 h时加糖裸燕麦酵素可溶性蛋白含量、多酚含量高出不加糖裸燕麦酵素83.33%、24.23%,说明蔗糖添加更有利于营养成分的析出和活性物质的富集。