纳米包装金针菇微生物菌群演替与其风味变化关系研究

After harvest, fresh mushrooms (Flammulina velutipes) are easy to incur water loss, browning and other deterioration. These phenomena influence mushroom flavour and commodity value. Microbial decomposition is the most important affecting factor. According to the previous research, nanocomposite material is effective in inhibiting the growth of microbes and improving the storage stability of mushrooms. However, the structural characteristics of microbiota and its relationship with mushroom flavour change over storage period remain unknown. Concerning this issue, we use nanocomposite material-packaged F. velutipes as research object. High-throughput sequencing (HTS) technologies combining with DGGE-PCR will be employed in this project to study the microbiome composition and its diversity. The genetic databases will be established to analyze the general rules of microflora community succession. The predominance of ultimate putrescence microflora will be also confirmed. The flavour fingerprints of packaged F. velutipes will be built up using E-nose/tongue, GC-MS and HPLC. Based on the results of correlational and multivariate statistical analysis (O2PLS), the correlation between microflora community succession and flavour change during storage will be investigated. These findings will contribute to a theoretical basis for the research on fresh food preservation.

金针菇采收后极易发生失水、褐变等品质劣变，显著影响金针菇的风味及商品价值，其中微生物的作用是引起品质劣变的最重要原因。申请人研究结果证明，纳米包装材料能够显著抑制金针菇贮藏过程中微生物的生长，但是纳米包装金针菇菌群演替、风味变化以及两者之间的关联性仍不清楚。针对这一科学问题，申请人以纳米包装金针菇为研究对象，采用PCR-DGGE结合高通量测序技术对贮藏期间金针菇菌群结构与多样性进行分析，建立金针菇微生物基因数据库，确定不同贮藏期的优势腐败菌，结合生物信息学分析及多元统计分析手段，明确菌群演替规律；同时采用电子鼻/舌、气质联用、高效液相色谱等现代风味分析仪器，构建贮藏金针菇风味指纹图谱；通过相关性分析和多元统计分析方法（O2PLS），对微生物群落数据集和风味物质数据集之间的相关性进行数据分析和挖掘，阐明纳米包装金针菇菌群演替和风味变化间的关联性，为新鲜食品保鲜提供新的理论依据。

金针菇是一种大型的食用真菌，栽培范围广泛。然而，新鲜金针菇在储运销售的过程中容易失水、菇体后生长以及遭受微生物的侵染，影响金针菇的食用品质和商品价值。针对这一问题，本项目研究了金针菇贮藏期间风味变化以及菌落演替规律，分析细菌群落数据集和风味物质数据集之间的相关性，阐明金针菇贮藏期间菌群演替和风味变化间的关联性。完成了项目规定的各项任务和指标，达到了预期研究目标。主要成果如下：.（1）制备纳米包装袋和普通包装袋，测定纳米包装和普通包装金针菇在不同贮藏期贮藏品质指标的变化。纳米包装在水蒸气阻隔方面具有一定的优势。.（2）基于高通量测序技术分析并鉴定纳米包装和普通包装金针菇采后在不同贮藏期的主要腐败微生物，确定了优势腐败菌。同时，研究纳米包装和普通包装金针菇在不同贮藏期腐败生物的丰富度和多样性变化，阐明了金针菇贮藏期间的微生物菌群演替规律。.（3）运用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用方法对纳米包装和普通包装的金针菇样本在不同贮藏期的挥发性风味物质进行定性分析，明确了特征性风味物质的成分。利用电子鼻对不同贮藏期的纳米包装和普通包装金针菇样本的挥发性风味物质进行分析，建立了纳米包装和普通包装金针菇贮藏期间的挥发性风味指纹图谱。.（4）运用高效液相、全自动氨基酸分析仪对纳米包装和普通包装金针菇贮藏期间的非挥发性风味物质进行定量分析。明确了不同包装金针菇非挥发性物质组成。利用电子舌对不同贮藏期的纳米包装和普通包装金针菇样本的非挥发性风味物质进行分析，建立了纳米包装和普通包装金针菇贮藏期间的非挥发性风味指纹图谱。.（5）基于双向正交偏最小二乘法模型分析不同贮藏时间的纳米包装和普通包装金针菇微生物细菌菌群演替和风味变化间的相关性，揭示了不良风味产生的主要相关腐败菌组成及贮藏期间两种包装金针菇细菌菌群变化规律，进一步明确纳米包装材料对金针菇的保鲜作用，为纳米包装在金针菇保鲜中的应用提供新的理论依据。