王雪雅，吳華麗，丁筑紅*，蓬桂華，孫小靜，彭邦遠(yuǎn)，張洪禮，尹智華

（1.貴州省辣椒研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省獨山縣農(nóng)村工作局，貴州 獨山 558200；3.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

純種乳酸菌接種發(fā)酵辣椒綜合品質(zhì)特性研究

王雪雅1，吳華麗2，丁筑紅3*，蓬桂華1，孫小靜1，彭邦遠(yuǎn)3，張洪禮3，尹智華3

（1.貴州省辣椒研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省獨山縣農(nóng)村工作局，貴州 獨山 558200；3.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

為了獲得高產(chǎn)γ-氨基丁酸（GABA）且綜合性能優(yōu)良的乳酸菌，以10株乳酸菌作為出發(fā)菌株對發(fā)酵辣椒進(jìn)行純種接種發(fā)酵，采用逼近理想解排序（TOPSIS）法分別從發(fā)酵產(chǎn)酸、抑菌性、亞硝酸鹽積累以及生成γ-氨基丁酸能力等方面進(jìn)行多因素綜合評價。結(jié)果表明，發(fā)酵乳桿菌與食果糖乳桿菌的產(chǎn)酸速度較好，最終產(chǎn)酸量分別為0.020 8 g/100 g、0.020 3 g/100 g；乳鏈球菌和戊糖乳桿菌對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌作用最明顯，其抑菌圈直徑d=11 mm；乳酸片球菌產(chǎn)亞硝酸鹽能力最弱，最終含量為1.7 mg/kg；食果糖乳桿菌與乳酸片球菌產(chǎn)GABA能力強，分別為1.97 mmol/L、1.86 mmol/L。采用TOPSIS法對10株菌種進(jìn)行多因素綜合評價，最終得到發(fā)酵乳桿菌與食果糖乳桿菌為綜合品質(zhì)特性較好的發(fā)酵優(yōu)良菌株。

發(fā)酵辣椒；γ-氨基丁酸；乳酸菌

辣椒是一種傳統(tǒng)種植作物，在貴州具有悠久的種植歷史［1］。發(fā)酵辣椒又名剁辣椒［2］，是由新鮮紅椒加入輔料后剁碎、拌鹽、裝壇密封發(fā)酵而制成的一種辣椒制品。發(fā)酵辣椒作為傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒加工產(chǎn)品，是湖南、貴州等地區(qū)備受歡迎的傳統(tǒng)調(diào)味品［3］，酸香適口，深受廣大消費者的喜愛。目前，貴州省發(fā)酵辣椒生產(chǎn)加工均采用傳統(tǒng)自然發(fā)酵，結(jié)果會導(dǎo)致產(chǎn)品存在一定的食品安全隱患，主要表現(xiàn)為亞硝酸鹽積累過量［4］、食鹽含量過高。

γ-氨基丁酸（γ-amino butyric acid，GABA）又名4-氨基丁酸、γ-氨酪酸，是一種天然非蛋白質(zhì)氨基酸。GABA作為腦組織最重要的神經(jīng)遞質(zhì)之一，具有健腦［5］、調(diào)節(jié)血壓與心率［6-7］、營養(yǎng)神經(jīng)和治療癲癇［8-9］、輔助治療哮喘［10］、活化肝腎［11］、促進(jìn)生長激素分泌［12］等生理保健功能。研究報道顯示，從自然界及發(fā)酵的蔬果、谷物、乳制品、酒中篩選可獲得高產(chǎn)GABA的菌株［13-17］，但對發(fā)酵辣椒中篩選產(chǎn)GABA乳酸菌的研究較少。目前，發(fā)酵辣椒多以自然發(fā)酵為主，傳統(tǒng)自然發(fā)酵受到微生物、氣候條件等方面的影響，極大制約了發(fā)酵辣椒的周期、品質(zhì)等，采取純種乳酸菌對辣椒進(jìn)行發(fā)酵，能有效的降低亞硝酸鹽含量；黃麗慧等［18］發(fā)現(xiàn)自然發(fā)酵的辣椒醬亞硝酸鹽含量為6.874 mg/kg，而純種接種發(fā)酵辣椒過程中亞硝酸鹽含量為0.637 mg/kg。本實驗以本地優(yōu)良品種花溪平板椒為原料，通過強化接種不同的優(yōu)良乳酸菌，對菌株活力、發(fā)酵產(chǎn)酸、亞硝酸鹽累積、抑菌性、產(chǎn)GABA能力等方面進(jìn)行綜合評價，最終得到高產(chǎn)GABA且綜合性能優(yōu)良的乳酸菌，增加辣椒制品的營養(yǎng)價值、保健功能特性，從而為企業(yè)提高發(fā)酵辣椒的品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益提供技術(shù)參考。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

1.1.1原料

辣椒：新鮮成熟花溪平板椒，購置于貴陽市花溪區(qū)農(nóng)貿(mào)市場。

1.1.2菌種

德氏乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）20249、發(fā)酵乳桿菌（Lactobacillus fermentum）6233、乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）1034；乳鏈球菌（Streptococcus lactis）1.624：貴州輕化工中心；嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）1.208：廣東省微生物菌種保藏中心；食果糖乳桿菌（Lactobacillus fructivorans）1.2427、雙發(fā)酵乳桿菌（Lactobacillus bifermentans）：中國普通微生物菌種保藏管理中心；戊糖乳桿菌（Lactobacillus pentosus）22210、植物乳桿菌（Lactobacillusplantarum）22696、短乳桿菌（Lactobacillus brevis）6239：中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心；大腸桿菌（Escherichia coli）ATCC 13565：貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物實驗室；金黃色葡萄球菌（Staphyloccocus aureus）ATCC13565：貴州大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院微生物實驗室。

1.1.3培養(yǎng)基

MRS乳酸菌培養(yǎng)基：蛋白胨10 g，牛肉膏10 g，酵母粉5 g，葡萄糖5 g，乙酸鈉5 g，檸檬酸鈉0.05 g，K2HPO42 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，MnSO4·H2O 0.05 g，吐溫-80 1 mL，瓊脂15 g，蒸餾水1 L。調(diào)節(jié)pH 6.5～6.8，121℃、0.1 MPa滅菌20 min。

PTYG培養(yǎng)基：胰蛋白胨5 g，酵母提取物10 g，葡萄糖10 g，鹽溶液（無水氯化鈣0.2 g，K2HPO41.0 g，KH2PO41.0 g，MgSO4·7H2O 0.48 g，NaCO310 g，NaCl 2 g，蒸餾水1 L，溶解后備用）16 mL，半胱氨酸0.5 g，大豆蛋白胨1 g，吐溫-80 1 mL，0.1%刃天青1 mL，瓊脂15 g，蒸餾水1 L。調(diào)節(jié)pH 6.8～7.0，113℃、0.06 MPa滅菌30 min。

LB培養(yǎng)基：胰蛋白胨10 g，NaCl 5 g，酵母膏10 g，瓊脂15 g，蒸餾水1 L。調(diào)節(jié)pH 7.4～7.6，121℃、0.1 MPa滅菌20 min。

金黃色葡萄球菌培養(yǎng)基：蛋白胨10 g，牛肉膏3 g，NaCl 7.5 g，蒸餾水1 L。調(diào)節(jié)pH 7.4，121℃、0.1 MPa滅菌15 min。

果膠瓊脂培養(yǎng)基：K2HPO41.0 g，MgSO40.5 g，NaNO33 g，F(xiàn)eSO40.01 g，果膠2 g，瓊脂粉15 g，蒸餾水1 L，調(diào)節(jié)pH 5.5，121℃、0.1 MPa滅菌20 min。

1.1.4化學(xué)試劑

亞鐵氰化鉀、對氨基苯磺酸：江蘇強盛功能化學(xué)股份有限公司；鹽酸萘乙二胺、乙酸鋅、硼酸鈉：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲醇、三氯乙酸：山東海瀾化學(xué)工業(yè)有限公司；四氫呋喃、丙酮：深圳三品化工科技有限公司；谷氨酸、谷氨酸鈉（純度99.9%）、丹磺酰氯（dansyl-Cl，DNS-Cl）：生工生物工程（上海）股份有限公司；γ-氨基丁酸：美國Sigma公司。所有試劑均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

SHP-250型智能生化培養(yǎng)箱：上海光都儀器設(shè)備有限公司；Waters 2698高效液相色譜儀（2695紫外檢測器）：美國Waters公司；UV-7502紫外可見分光光度計：上海儀器設(shè)備有限公司；FA2004電子天平：上海良平儀器儀表有限公司；HypersilODS C18（4.6 mm×150 mm，5 μm）色譜柱，廣州艾欣科學(xué)儀器有限公司；841Y-2型遠(yuǎn)紅外快速節(jié)能干燥箱：吳江市華銀烘箱制造廠；XW-80A型振蕩器：廣州市海輝實驗儀器有限公司；HH.SY21-NI8型電熱式恒溫水浴鍋：北京長源實驗設(shè)備廠；Anke Tal-1613型離心機：上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.3方法

1.3.1菌種活化及擴大培養(yǎng)

將菌株接入MRS液體培養(yǎng)基中，30℃條件下活化培養(yǎng)24h，然后接入MRS（PTYG）平板，平板劃線，反復(fù)操作2～3次，挑選單個菌落接種至MRS斜面培養(yǎng)基，備用。將活化好的菌株以2%（V/V）的接種量接種于MRS（PTYG）培養(yǎng)基中，30℃振蕩培養(yǎng)48 h，將培養(yǎng)好的細(xì)胞菌液放入離心管中，4 500 r/min離心1 min，棄去上清培養(yǎng)液，用生理鹽水洗滌，作為接種發(fā)酵辣椒菌液備用。

1.3.2辣椒原料的預(yù)處理

辣椒處理：將鮮辣椒去果柄洗凈，切成0.5 cm2的小塊，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%加入食鹽，乳酸菌接種量10%（V/V），培養(yǎng)溫度30℃，每瓶100 g。

1.3.3乳酸菌生長曲線及pH測定

為了解乳酸菌的生長特性，在同一發(fā)酵溫度中進(jìn)行乳酸菌生長曲線的測定。將擴培的菌液按要求接種到新鮮的MRS及PTYG液體培養(yǎng)基中，接種量2%（V/V），30℃條件下靜置培養(yǎng)，每隔1 h取樣，取發(fā)酵液與空白培養(yǎng)基作為對照，在波長600 nm處測定其吸光度值，以時間為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制菌體生長曲線，并測其pH，平行測定3次，取平均值。

1.3.4抑菌性試驗［19］

將不同乳酸菌接種到MRS液體培養(yǎng)基中，30℃靜置培養(yǎng)24 h，3 000 r/min離心20 min去除菌體細(xì)胞，取上清液用堿中和至pH 5.0，以消除抑菌試驗中有機酸的影響。以大腸桿菌、金黃色葡萄球菌作為指示菌，將指示菌活化，菌體細(xì)胞與融化至50℃的固體培養(yǎng)基混合后倒平板，采用生理鹽水作為對照。采用牛津杯法進(jìn)行測定，在預(yù)先制好的平板上涂布活化好的指示菌，然后放置牛津杯，每皿放6個；添加各乳酸菌上清液200 μL于杯內(nèi)，同時設(shè)空白對照；在37℃恒溫箱中培養(yǎng)24 h后觀察有無抑菌圈，并測定抑菌圈直徑，每株乳酸菌都平行做3組試驗，最后計算平均值。

1.3.5分析檢測

總酸的測定參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》中方法；亞硝酸鹽含量的測定參照GB 5009.33—2010《食品中硝酸鹽、亞硝酸鹽的測定》中方法。

GABA含量的測定采用高效液相色譜法［20］。色譜條件：采用Hypersil ODS C18（4.6 mm×150 mm，5 μm）色譜柱，柱溫40℃，紫外檢測器波長245 nm，流速0.8 mL/min。流動相為甲醇/四氫呋喃/0.05 mol/L醋酸鈉=35∶1∶64。

GABA標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備：分別配制含有0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.4 mg/mL、0.6 mg/mL、0.8 mg/mL、1.5 mg/mL、2.0 mg/mL的GABA標(biāo)準(zhǔn)溶液，將上述不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液經(jīng)0.45 nm濾膜過濾，取濾液10 μL進(jìn)樣，最終根據(jù)吸光度值繪制GABA標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品處理及測定：取發(fā)酵液1.5 mL，8 000 r/min離心20 min后取上清液1 mL，加入等體積的20%三氯乙酸，8 000 r/min離心2 min后再經(jīng)0.45 nm濾膜過濾，取0.5 mL加入14.5 mL碳酸氫鈉，取混合液0.2 mL加入等體積DNS-Cl，衍生化1 h進(jìn)樣。進(jìn)樣量10 μL。

1.3.6評價方法［21-22］

采用逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to an ideal solution，TOPSIS）對多因素指標(biāo)進(jìn)行綜合評價。理想解Z+在本研究中是指設(shè)想的最優(yōu)菌株，是本次篩選最優(yōu)綜合品質(zhì)的集合，而負(fù)理想解Z-則完全相反。將各菌株的綜合評價值與理想解和負(fù)理想解進(jìn)行比較，若某一菌株最接近理想解，同時又遠(yuǎn)離負(fù)理想解，則該菌株為發(fā)酵辣椒綜合品質(zhì)最優(yōu)的處理組，反之，則為綜合品質(zhì)較差的處理組。其基本步驟如下：

（1）建立決策矩陣A=（aij）n×m，其中aij為第i個菌株中第j個品質(zhì)指標(biāo)值。

（2）性狀指標(biāo)值的歸一化處理，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣Z=（zij）n×m：

（3）確定理想解Z+和負(fù)理想解Z-，其中Z+=（zmax1，zmax2，…zmaxm），Z-=（zmin1，zmin2，…zminm）

（4）計算各菌株與理想解Z+的距離及與負(fù)理想解Z-間的距離

（6）根據(jù)Ci值由大到小對各菌株的發(fā)酵性能進(jìn)行排序。Ci值越大菌株發(fā)酵性能越好，反之則越差。

1.3.7數(shù)據(jù)處理

采用Excel和DPS對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同乳酸菌生長曲線及pH測定

通過每小時在波長600 nm處測定不同菌種的吸光度值，并測定其pH變化情況，獲得不同菌種的生長曲線及pH值變化，結(jié)果見圖1。（5）確定各菌株綜合評價值：

圖1　不同菌株的生長曲線Fig.1 Growth curve of different strains

由圖1可知，在發(fā)酵的16 h里，10株乳酸菌的生長曲線有一定差別，停滯期、對數(shù)期、穩(wěn)定期都有比較明顯的時間區(qū)間及特點，對數(shù)期越長，表示菌株的生長率及繁殖力強，穩(wěn)定期越長，表示其代謝產(chǎn)物越多，對發(fā)酵后的風(fēng)味影響越大。菌株20249、1.624、6239、1.1876長勢不佳，生長遲緩；菌株1.624的延滯期為0～3 h，對數(shù)期為3～5 h，雖最先進(jìn)入對數(shù)期，但維持時間較短，繁殖能力弱。菌株6233、22210、22696延滯期為0～4 h，對數(shù)期為4～9 h，之后進(jìn)入穩(wěn)定期，具有典型的對數(shù)生長曲線；菌株1.2427、10346、1.208在4 h時進(jìn)入對數(shù)期，對數(shù)期持續(xù)時間較長，菌體代謝速度快，繁殖能力較強。

每小時測定不同菌株生長過程中的pH值，結(jié)果見圖2。由圖2可知，各個菌株隨著時間的增加，pH值整體呈下降趨勢，其中菌株6233、1.2427以及菌株22696在發(fā)酵4 h后，pH產(chǎn)生快速變化，是由于在4 h進(jìn)入對數(shù)期，代謝產(chǎn)酸增加，導(dǎo)致pH降低，在9 h之后趨于平穩(wěn)，對應(yīng)其生長曲線進(jìn)入穩(wěn)定期，累積更多的次生代謝產(chǎn)物，最終pH達(dá)到3.4～3.5，其余乳酸菌的pH變化速度較緩，最終pH值為3.5～4.1。生長16h后各組pH沒有顯著性差異（P＞0.05），說明乳酸菌在生長過程中產(chǎn)酸速度快慢不一，最終都可使pH值達(dá)到3.4～4.1。

圖2　不同菌株的生長過程中pH變化Fig.2 Changes of pH during the growth of different strains

2.2不同乳酸菌的抑菌性試驗

表1　不同菌株抑菌試驗結(jié)果Table 1 Results of antibacterial tests of different stains

乳酸菌產(chǎn)生的抑菌素可以有效抑制腐敗菌和病原菌的生長，保證發(fā)酵辣椒品質(zhì)的穩(wěn)定性，王則臻等［23］報道顯示乳酸菌對致病菌有較強的抑制作用。通過采用牛津杯法測定不同菌株的抑菌性，由抑菌圈直徑d大小來判斷其抑菌能力，判斷標(biāo)準(zhǔn)為：6 mm＜d≤10 mm，抑菌效果一般；10 mm＜d≤14 mm，抑菌效果較好；d＞14 mm，抑菌效果強［24］。由表1可知，乳酸、生理鹽水對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑菌圈d=6 mm，證明乳酸、生理鹽水無抑菌能力，對各菌株的抑菌性無影響。根據(jù)抑菌圈的大小，可以看出不同乳酸菌對指示菌均有一定的抑菌能力，其中菌株6233發(fā)酵液對大腸桿菌的抑菌圈d=6 mm，對金黃色葡萄球菌抑菌圈d=7 mm，表面該菌株對大腸桿菌沒有抑制作用，對金黃色葡萄球菌的抑菌效果一般；其中菌株22210、1.624對兩種指示菌的抑菌圈d=11mm，有較強的抑菌作用，表明該兩個菌株發(fā)酵過程中產(chǎn)生的抑菌素濃度較大，能抑制致病菌的活性，有效的保證發(fā)酵辣椒的品質(zhì)，提高發(fā)酵辣椒的衛(wèi)生安全。

2.3不同乳酸菌發(fā)酵辣椒中總酸含量測定

將不同菌株純種接入破碎后的辣椒中進(jìn)行發(fā)酵，自然發(fā)酵方式作為空白組進(jìn)行對照，每天測定發(fā)酵體系的總酸，得到各菌株產(chǎn)酸能力變化，結(jié)果見圖3。

圖3　不同菌株發(fā)酵辣椒的產(chǎn)酸能力Fig.3 Acid-producing ability of different strains in fermented chili

由圖3可知，不同菌株純種接種發(fā)酵辣椒與空白組相比，整體呈下降趨勢，但純種接種方式總體產(chǎn)酸較多，產(chǎn)酸較快，平均產(chǎn)酸量為0.018 g/100 g，產(chǎn)酸速度和產(chǎn)酸能力直接決定發(fā)酵過程中產(chǎn)品的品質(zhì)特點，產(chǎn)酸較快有利于提高產(chǎn)品的抗腐能力。其中，空白組產(chǎn)酸量為0.01g/100g，菌株1.2427的產(chǎn)酸速度較快，在發(fā)酵第3天產(chǎn)酸量達(dá)到0.0198g/100g，是空白組的2倍，但菌株1.2427后期產(chǎn)酸量變化不大；菌株22210產(chǎn)酸最多，雖在3d總酸值為0.015g/100g，但最終達(dá)到0.022 g/100 g，相比其他組產(chǎn)量最高，是空白組的1.7倍，由此證明純種處理發(fā)酵辣椒，其產(chǎn)酸性能較好，能有效提高產(chǎn)酸速率，增加發(fā)酵體系的酸度。最終產(chǎn)酸量由高到低依次為菌株22210＞22696＞20249＞6233＞1.2427＞10346＞1.1876＞1.208＞1.624＞6239＞空白。最終產(chǎn)酸量有顯著性差異（P＜0.01）。

2.4不同乳酸菌發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量

由圖4A可知，亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為：y= 0.014 2x+0.002，相關(guān)系數(shù)R2為0.999 0，表明二者線性關(guān)系良好。由圖4B可知，各處理組亞硝酸鹽含量呈先上升后下降的趨勢，是由于菌株前期處于生長對數(shù)期，發(fā)酵環(huán)境優(yōu)越，適于菌株生長及產(chǎn)酸，同時菌株分泌較多亞硝酸鹽還原酶，使得出現(xiàn)高峰后，亞硝酸鹽含量逐漸降低。乳酸菌產(chǎn)酸能力越強則其對亞硝酸鹽的降解能力也越強［25］，在發(fā)酵初期，亞硝酸鹽含量隨著時間的增加而增加，且增速快，增量大，當(dāng)發(fā)酵至第3天達(dá)到高峰，隨著pH降低和總酸量的增加，亞硝酸鹽的含量逐漸降低。結(jié)果表明，大部分乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)亞硝酸鹽含量相差不大，其中菌株10346增速最高最快，亞硝酸鹽含量峰值為4.9 mg/kg，隨即下降，最終含量也最低，為1.7 mg/kg；空白組峰值為4.6 mg/kg，最終含量為2.9mg/kg，是菌株10346處理組亞硝酸鹽含量的1.7倍。各菌株亞硝酸鹽含量差異極顯著（P＜0.01），在純種處理組中，菌株6239最終亞硝酸鹽含量最高，為2.6 mg/kg，是由于該菌株活力、產(chǎn)酸能力及抑菌性相對其他菌株較弱，在發(fā)酵體系中不占優(yōu)勢，導(dǎo)致亞硝酸鹽含量高于其他處理組，但各純種處理組最終亞硝酸鹽含量平均值為2.3 mg/kg，均低于空白組，說明乳酸菌接種發(fā)酵能有效抑制辣椒發(fā)酵過程中亞硝酸鹽產(chǎn)生，降低發(fā)酵品質(zhì)的危害性。

圖4　亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線（A）及含量變化（B）Fig.4 Standard curve（A）and content changes（B）of nitrite

2.5乳酸菌產(chǎn)GABA能力測定

圖5　GABA標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.5 Standard curve of GABA

由圖5可知，GABA標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為：y=4460.16x-171.44，相關(guān)系數(shù)R2為0.999 9，結(jié)果表明GABA濃度與峰面積具有很好的線性相關(guān)性。在此條件下測得不同乳酸菌發(fā)酵液的GABA含量結(jié)果見表2。

乳酸菌中含有谷氨酸脫羧酶（glutamic acid decarboxy lase，GAD），通過脫羧酶的作用，將谷氨酸鈉轉(zhuǎn)化為GABA，發(fā)酵體系中GABA含量越多，代表乳酸菌GAD越高，轉(zhuǎn)化能力越強。由表2可知，菌種產(chǎn)GABA能力具有極顯著差異（P＜0.01），含量在0.04～1.97 mmol/L，其中菌株22696與1.028的谷氨酸鈉轉(zhuǎn)化能力弱，GABA含量僅為0.04mmol/L、0.066 mmol/L；菌株1.2427與10346的谷氨酸鈉轉(zhuǎn)化能力較強，GABA含量分別為1.97 mmol/L和1.86 mmol/L，其余乳酸菌產(chǎn)GABA能力大小不一，GABA含量由大到小依次是：菌株1.2427＞10346＞20249＞6233＞1.1876＞1.624＞6239＞22210＞1.208＞22696。

表2　不同乳酸菌發(fā)酵辣椒產(chǎn)GABA含量測定結(jié)果Table 2 Determination results of GABA contents in fermented chili by different lactic acid bacteria

2.6基于TOPSIS法對多因素綜合評價篩選優(yōu)良菌種

選取產(chǎn)GABA、抑菌性、產(chǎn)酸量、產(chǎn)亞硝酸鹽量所得結(jié)果作為數(shù)據(jù)來源。用TOPSIS法對10株菌種進(jìn)行多因素綜合評價，根據(jù)每個指標(biāo)的特征，設(shè)置該指標(biāo)是否是“低優(yōu)指標(biāo)”以及該指標(biāo)所占權(quán)重。本試驗中，以亞硝酸鹽含量為低優(yōu)指標(biāo)，產(chǎn)GABA、抑菌性、產(chǎn)酸量為高優(yōu)指標(biāo)；針對篩選高產(chǎn)GABA為主要性能，設(shè)置產(chǎn)GABA權(quán)重為2，其余各個指標(biāo)權(quán)重為1。依據(jù)綜合評價Ci值的大小，對各個樣本排序，結(jié)果見表3。

由表3可知，最終得到結(jié)果為菌株6233排名第1，菌株1.2427排名第2。菌株1.2427與菌株6233的Ci值十分接近，僅相差2%，最終選擇菌株6233與菌株1.2427為發(fā)酵辣椒品質(zhì)優(yōu)良菌株。

表3　10株乳酸菌多因素綜合評價Table 3 Multi-factor comprehensive evaluation of 10 lactic acid bacteria

3　結(jié)論

通過對不同的乳酸菌在強化接種糟辣椒的發(fā)酵特性研究，得到以下結(jié)論：經(jīng)過產(chǎn)酸性比較，發(fā)酵乳桿菌與食果糖乳桿菌的產(chǎn)酸速度較好，最終產(chǎn)酸量分別為0.0208g/100g、0.020 3 g/100 g，是空白組產(chǎn)酸量的1.6倍；乳鏈球菌和戊糖乳桿菌對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌作用最明顯，其抑菌圈d=11 mm，有較強的抑菌作用；各純種處理組的亞硝酸鹽平均值為2.3 mg/kg，空白組為2.9 mg/kg，均低于空白組，證明純種接種乳酸菌對亞硝酸鹽有抑制作用，其中乳酸片球菌增速最高最快，最終含量也最低，為1.7 mg/kg，是空白組的1.7倍。各菌株產(chǎn)GABA的性能差異極顯著（P＜0.01），其中食果糖乳桿菌與乳酸片球菌的谷氨酸鈉轉(zhuǎn)化能力較強，GABA含量高，分別為1.97mmol/L、1.86mmol/L。采用TOPSIS法對十株菌種進(jìn)行多因素綜合評價，最終得到發(fā)酵乳桿菌與食果糖乳桿菌為發(fā)酵辣椒綜合品質(zhì)優(yōu)良菌株。采用純種接種的方法可進(jìn)一步為生產(chǎn)企業(yè)提高發(fā)酵辣椒生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性和增加發(fā)酵辣椒品質(zhì)及保健功能特性提供重要基礎(chǔ)和技術(shù)參考，提高發(fā)酵辣椒產(chǎn)品的市場競爭力。

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Comprehensive quality characteristics of fermented chili by pure lactic acid bacteria

WANG Xueya1，WU Huali2，DING Zhuhong3*，PENG Guihua1，SUN Xiaojing1，PENG Bangyuan3，ZHANG Hongli3，YIN Zhihua3
（1.Guizhou Pepper Institute，Guiyang 550006，China；2.Guizhou Dushan Rural Work Bureau，Dushan 558200，China；3.School of Liquor and Food Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China）

In order to obtain lactic acid bacteria（LAB）with high yield γ-aminobutyric acid（GABA）and good combination properties，using ten LAB strains as original strain，the chili was fermented by pure lactic acid bacteria.The multi-factor comprehensive evaluation of acidogenic fermentation，antibacterial activity，nitrite accumulation and γ-aminobutyric acid generating capacity were analyzed by technique for order preference by technique for order preference by similarity to ideal solution（TOPSIS）.The results showed that the acid production speed ofLactobacillus fermentumandLactobacillus fructivoranswere better，and the acid yield were 0.020 8 g/100 g and 0.020 3 g/100 g，respectively.Antibacterial activities ofStreptococcus lactisandLactobacillus pentosusonEscherichia coliandStaphylococcus aureuswere the most obvious，and the diameter of antibacterial circle was 11 mm.The capacity of nitrite production ofPediococcus acidilacticiwas the weakest，and the nitrite content was 1.7 mg/kg.The GABA yield of P.acidilactiandL.fructivoranswas the highest，and the GABA yields were 1.97 mmol/L and 1.86 mmol/L，respectively.The multi-factor comprehensive evaluations of 10 strains were analyzed by TOPSIS.Finally，theL.fermentumandP.acidilactiwith good comprehensive quality characteristics were excellent fermentation strains.

fermented chili；γ-amino butyric acid；lactic acid bacteria

S182；TS205.5

0254-5071（2016）09-0119-06doi：10.11882/j.issn.0254-5071.2016.09.027

2016-06-01

黔農(nóng)科院院專項（〔2016〕022號）

王雪雅（1987-），女，碩士研究生，研究方向為食品加工與安全。

丁筑紅（1966-），女，教授，碩士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。