脱水胡萝卜不同水分活度下的品质变化与细菌菌群演替规律

杨文建，浦浩亮，王柳清，胡秋辉，裴斐

脱水胡萝卜不同水分活度下的品质变化与细菌菌群演替规律

杨文建，浦浩亮，王柳清，胡秋辉，裴斐

（南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室，南京 210023）

【】探究脱水胡萝卜在不同水分活度下的品质变化与细菌菌群演替规律，为控制脱水胡萝卜贮藏过程中的食用品质劣变，延长其货架期提供理论依据。挑选大小均一的新制备脱水胡萝卜丁，置于水分活度(water activity，aw)分别为0.43、0.67、0.78和0.84的密闭干燥器中贮藏50 d，观测脱水胡萝卜贮藏过程中硬度、微观结构、β-胡萝卜素含量、风味等品质变化情况，分析脱水胡萝卜在不同贮藏条件下的细菌菌群丰度变化和演替规律。乳酸菌（Lactic acid bacteria）是存在于脱水胡萝卜中的主要外源细菌菌群。经50 d的贮藏后，在低aw贮藏条件下（aw=0.43），脱水胡萝卜中的芽孢杆菌属（spp.）相对含量高于其他组，高aw环境能够促进片球菌属（spp.）、葡萄球菌属（spp.）和乳酸杆菌属（spp.）的生长，同时加剧脱水胡萝卜中典型营养物质β-胡萝卜素的损失，并使脱水胡萝卜的硬度降低，微观结构粘连褶皱。同时，电子鼻分析显示高aw引起脱水胡萝卜中烯烃类和酮类等特征风味物质下降，而乳酸菌生长代谢相关的胺类物质上升。高aw环境能够加速脱水胡萝卜中片球菌属、葡萄球菌属和乳酸杆菌属的生长，造成脱水胡萝卜硬度下降、β-胡萝卜素损失、特征风味的劣变以及微观结构的粘连。

脱水胡萝卜；水分活度；β-胡萝卜素；硬度；微观结构；特征风味；细菌演替

0 引言

【研究意义】脱水胡萝卜是一种天然食品，由于其货架期长、营养成分高等特点，深受大众的喜爱，并且被广泛应用于方便食品中。随着食品工业的发展，由胡萝卜制成的蔬菜干零食在欧美国家广受欢迎[1]。同时，中国脱水蔬菜总产量约占世界总产量的2/3，脱水胡萝卜属于脱水蔬菜主流产品，占有重要地位[2]。然而，脱水胡萝卜在贮藏过程中易发生受潮吸水，导致组织结构皱缩软化、细菌生长、营养成分损失、风味变化等问题。探究脱水胡萝卜在不同水分活度下的品质变化与细菌菌群演替规律，对脱水胡萝卜储藏具有重要意义。【前人研究进展】目前，关于脱水胡萝卜研究，主要集中在脱水胡萝卜加工方式和加工工艺优化，研究热风干燥[3]、冷冻干燥[4]、微波干燥[5]等加工过程中色泽、营养、风味、微生物等变化情况，PRAKASH等[6]研究发现，通过流化床干燥的胡萝卜在外观品质、复水性、β-胡萝卜素含量和整体感官可接受性方面，比通过微波炉和晾晒干制的胡萝卜更有优势；KOCA等[7]认为，干燥前的漂烫对脱水胡萝卜在贮藏期间有护色、抑制酶促褐变的效果，并且认为漂烫有利于降低β-胡萝卜素氧化损失。同时，果蔬的脱水干制过程中常具有杀菌效果，但是部分腐败菌以及致病菌在经历脱水过程后仍可以存活数月，在适宜条件下生长繁殖造成产品腐败，致病微生物甚至可以造成食源性疾病的爆发[8]。SÄDE等[9]在研究市场上104种香料和脱水蔬菜的细菌含量中发现，有68个样品中乳酸菌含量超过＞2 log CFU·g-1，其中主要为魏斯氏菌属（spp.）和片球菌属（spp.）。DIPERSIO等[10]对沙门氏菌在胡萝卜干燥过程中的存活率进行了研究，证明当胡萝卜切片经过常见蒸汽、漂烫、盐水浸泡等预处理方法后再60℃干燥6 h，沙门氏菌存活数量仍然可以造成食品安全问题。【本研究切入点】在贮藏过程中，脱水胡萝卜在贮藏过程中常常发生因受潮吸水而导致严重的品质劣变和细菌生长等问题，从而大大降低了其商品价值。前期研究表明，水分活度环境对果蔬干制品的品质稳定至关重要。关于脱水胡萝卜在不同水分活度（water activity，aw）条件下的品质劣变规律以及细菌菌落演替规律有待进一步系统研究。【拟解决的关键问题】本研究通过测定脱水胡萝卜在不同aw贮藏下的硬度、微观结构、β-胡萝卜素含量、风味成分等指标变化，并分析贮藏过程中细菌菌落演替规律，探讨不同aw环境下脱水胡萝卜的品质劣变规律和原因，为脱水胡萝卜在贮藏过程中的品质保持和货架期延长提供理论基础和技术支撑。

1 材料与方法

试验于2018年在南京财经大学的江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室进行。

1.1 试验材料与试剂

脱水胡萝卜丁，江苏兴化脱水食品集团有限公司；MgCl2、K2CO3、NaNO2、NaCl2和KCl等试剂均为分析纯；β-胡萝卜素，南京建成生物工程研究所；2.5%戊二醛，国药集团化学有限公司；叔丁醇，南京化学试剂股份有限公司；无水乙醇，南京化学试剂股份有限公司；凡士林，南京金陵石油化工公司。

1.2 仪器与设备

HH-4数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；HWS-400恒温恒湿箱，宁波东南仪器有限公司；101-3AS型电热鼓风干燥箱，上海苏进仪器设备厂；伯乐i-mark酶标仪，美国Bio-rad公司；TA-XT plus型食品物性测定仪，英国Stable Micro公司；FD-IC真空冷冻干燥机，西班牙Telstar公司；TM-3000扫描电子显微镜，日本日立公司；α-Fox3000电子鼻分析仪，法国Alpha MOS公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理 依据不同饱和盐溶液可产生不同水分活度的原理，根据WANG等[11]的方法，选择K2CO3、NaNO2、NaCl和KCl等4种饱和溶液进行不同水分活度的控制，首先配置K2CO3、NaNO2、NaCl和KCl饱和溶液1 000 mL，分别置于30 cm直径干燥器中，用凡士林密封并在25℃恒温恒湿箱中平衡2 d，形成aw分别为0.43、0.67、0.78和0.84的密闭环境。挑选大小均一、颜色鲜艳的新制备热风干燥脱水胡萝卜200 g放入培养皿中，并放置于干燥器内50 d，不同aw环境设置10个平行，每隔10 d取样进行各项指标的测定。

1.3.2 脱水胡萝卜测定 采用TA-XT plus型食品物性测定仪对脱水胡萝卜的硬度进行测定[12]，使用P/25探头；测试参数为：测前速度1.0 mm·s-1，测中速度0.5 mm·s-1，测后速度0.5 mm·s-1，压缩量40%。每个样品重复10次取平均值。

1.3.3 脱水胡萝卜的微观结构观测 采用扫描电镜对脱水胡萝卜的微观结构进行观测[13]。将脱水胡萝卜浸没于2.5%戊二醛，静置2 h固定。然后分别用30%、50%、70%、80%和90%梯度浓度叔丁醇依次静止脱水15 min，再用真空冷冻干燥机冻干。将干燥后的样品用导电胶带固定在样本台上，用日立TM-3000扫描电子显微镜放大800倍观察微观结构并且拍照。

1.3.4 脱水胡萝卜中β-胡萝卜素含量测定 根据《食品安全国家标准食品中胡萝卜素的测定》（GB5009.83—2016）方法测定脱水胡萝卜中的-胡萝卜素含量。

1.3.5 脱水胡萝卜的电子鼻分析 为分析aw对脱水胡萝卜风味的影响，对0 d的胡萝卜和不同aw下贮藏50 d后的脱水胡萝卜风味进行电子鼻分析。参考SONG等[14]的电子鼻分析方法，将样品研磨粉碎后取2 g放置于20 mL的密闭小瓶中，在50℃条件下加热10 min，使用配有12种传感器类型（MOS传感器）的电子鼻对样品进行风味分析（表1）。分析条件：载气：洁净干燥空气；流速150 mL·min-1；顶空产生参数：产生时间60 s；产生温度60℃；搅动速率250 r/min；顶空注射参数：注射体积2 500 μL；注射速率2 500 μL·s-1；获得参数：获得时间360 s；延滞时间120 s。

1.3.6 脱水胡萝卜外源细菌DNA的提取以及16s rDNA序列分析 参考YANG等[16]的方法，提取0 d的样品与贮藏50 d之后样品的外源细菌DNA。选择V4区引物组以获得大多数环境微生物的最佳覆盖度，采用通用引物341F和805R用于扩增细菌16S rDNA基因。

正向引物：341F CCTACGGGNGGCWGCAG；

反向引物：805R GACTACHVGGGTATCTAATCC。

PCR反应程序为：94℃预变性2 min；94℃变性20 s，55℃退火30 s，72℃延伸1 min，循环25次；72℃最终延伸10 min，4℃保存。在定量样本文库后，在Illumina Miseq平台上使用2—250 bp配对末端方法进行高通量测序。为了识别这些样品中呈现的OTU（operational taxonomic units），将相似度大于97%的序列将聚为同一个OTU。经过文库质量检测、过滤和去重复后，输入序列。然后使用MOTHUR程序将有效序列聚集到基于门、科、属和种水平的OTU进行聚类分析。根据结果，找出与OTU 序列相似度最高且可信度达80%以上的物种信息用于OTU的注释，得到对应的物种注释信息和物种丰度分布情况。通过对OTU进行可视化统计分析得到样品内物种丰富度及不同样品或分组间的物种差异性等信息，并对该信息进行Alpha多样性分析和Beta多样性分析。

表1 α-FOX 3000型电子鼻MOS传感器的敏感性和分离性[15]

1.4 数据统计分析

使用MURTHOR、R和Lefse软件进行Alpha、Beta多样性分析。使用AlphaSoft V9.1软件的主成分分析（principal component analysis，PCA）电子鼻数据。用SPSS 18.0软件中最小显著性差异法（Least significant differences）对数据进行显著性分析（＜0.05）。采用Microsoft Excel和origin 8.5软件作图。

2 结果

2.1 脱水胡萝卜在不同aw贮藏期间的硬度

硬度变化是脱水胡萝卜在贮藏过程中最容易发生变化的指标之一。结果表明，随着贮藏时间的延长，所有aw环境下样品的硬度都呈现出了下降的趋势，并且aw越高，硬度下降得越快。在贮藏10 d后，4个aw环境下的样品分别下降27.20%、67.80%、77.20%和89.20%，之后趋于平稳状态。在贮藏末期，aw=0.43条件下的样品软化程度最低，硬度仅下降38.35%，显著高于（＜0.05）其他环境下样品（图1），说明该条件更有利于脱水胡萝卜保持其硬度。

2.2 脱水胡萝卜在不同aw贮藏期间的微观结构

脱水胡萝卜在贮藏过程中的微观结构变化是最直观反映其质构变化的指标，其与脱水胡萝卜的口感和复水性密切相关。结果表明，脱水胡萝卜在高aw下都出现孔隙皱缩、粘连现象，并且aw越高，孔隙粘连现象越明显。相对于低aw样品，aw=0.78和0.84贮藏条件下的样品均在10 d后出现了孔隙褶皱、粘连现象，而在aw=0.43贮藏条件下的样品孔径挺直饱满，未出现褶皱、粘连现象，保持了良好的微观形态（图2），说明高水分活度使脱水胡萝卜的微观结构发生变化，进一步改变了其硬度。

不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。下同

图2 脱水胡萝卜在不同aw下扫描电镜图

2.3 脱水胡萝卜在不同aw贮藏期间的β-胡萝卜素含量

-胡萝卜素是胡萝卜中最典型的营养活性物质，其在贮藏过程中常常会发生氧化反应而丧失活性，影响脱水胡萝卜的色泽。结果表明，在贮藏期间，不同aw下脱水胡萝卜的-胡萝卜素含量整体呈现下降趋势，并且aw越高，下降的越快。在贮藏末期，aw=0.43条件下的样品-胡萝卜素含量仅下降24.22%。然而，aw=0.67、0.76和0.84高水分活度条件下，-胡萝卜素含量的下降显著（＜0.05），降幅均大于50%，分别为52.07%、59.74%和77.40%（图3）。

2.4 脱水胡萝卜在不同aw环境下的电子鼻分析

电子鼻具有12根MOS传感器，每根传感器对不同类型的风味物质具有一定的响应信号（表1）。电子鼻根据每根传感器响应的不同风味物质的信号数值建立风味的雷达指纹图谱。图4-A中的电子鼻传感器信号强度曲线代表了各样品的风味强度。结果显示，不同aw下样品的PA/2、T70/2、P40/1、P10/2、P10/1以及T30/1 6个感应器的信号值为正，这说明样品中含有酮类、醇类、有机胺、含硫化合物、芳香族化合物、烃类和酸类等物质。相对于0 d的样品，脱水胡萝卜在贮藏50 d后，6个传感器的信号值出现了不同程度的下降，说明脱水胡萝卜的风味物质出现了损失。LY2/G和LY2/AA信号值随着aw上升而增加，说明样品中酮类、醇类以及胺类的挥发性物质增加。同时，aw=0.43样品的轮廓与0 d样品最为接近，说明二者风味成分相差较小。图4-B是样品雷达指纹图谱信号的PCA分析图，其中第1主成分贡献率为96.434%，第2主成分的贡献率为2.862%，总贡献率为98.576%，超过85%，证明该图可以体现主成分的数据。所有样品的信号值均距离0 d的样品较远，说明样品经50 d贮藏后与0 d样品的风味存在较大差异。随着aw的上升，样品的信号值从上向下移动，并且aw=0.78与aw=0.84的信号值有部分重叠，说明两者有相似的成分。aw=0.43样品的信号值距离0 d的样品最近，说明二者风味成分最接近，这与图4-A的结果一致。

图3 不同aw下脱水香葱β-胡萝卜素含量

图4 脱水胡萝卜在不同aw环境下的雷达图（A）和PCA图（B）

2.5 细菌的Alpha多样性分析

脱水胡萝卜外源细菌的DNA被分为867个OTU。稀释曲线是用来评价测序量是否足以覆盖所有类群，并间接反映样品中物种的丰富程度。图5-A样品的外源细菌DNA稀释曲线趋于平稳，说明测序深度已经覆盖到脱水胡萝卜外源细菌的所有物种，测序数据量合理。Shannon稀释曲线评价测序量是否足够，并间接反映样品中物种的丰富程度。由图5-B可知，贮藏0 d的脱水胡萝卜Shannon稀释曲线最低；在贮藏50 d后，Shannon稀释曲线随着aw的上升而增加，并在aw=0.84的条件下达到最大值。此外，结合Alpha多样性的Shannon指数（图5-C）和Chao1指数分析（图5-D）可知，0 d样品的Alpha多样性丰富程度最低，aw=0.43、0.67、0.78样品的差距不明显，aw=0.84样品的丰富度最高，说明aw=0.84样品细菌生长量最多。

图5 脱水胡萝卜外源细菌的稀释曲线（A）、Shannon-Wiener曲线（B）、Shannon指数分析（C）和Chao1指数分析（D）

2.6 细菌的Beta多样性分析

通过对脱水胡萝卜外源细菌DNA样品的OTU进行Beta多样性比较分析，从科、属水平分析不同aw贮藏条件下样品中细菌多样性差异，可以用于说明细菌物种组成的变化情况。默线性判别分析（linear discriminant analysis，LDA）效应量方法（linear discriminant analysis effect size，LEFSe）可用于筛选最可能解释组间差异的物种。以|LDA|＞2且＜0.05作为差异筛选阈值，得到组间丰度显著差异的物种。图6-A为LEFSe进化分支图，筛选出各组中丰度显著高（＜0.05）的物种，每层物种标记的注释从外向内表示门、纲、目、科、属和种。对LEFSe进化分支图中的物种进一步筛选得到|LDA|＞2的物种，即为组间丰度显著差异的物种，得到图6-B。由图6-A、B可知，在细菌的科水平上，aw=0.84条件下的样品有9个科的细菌显著高于其他组，其中包括葡萄球菌科（）和微球菌科（）。而在属水平上，aw=0.84贮藏的样品有12个菌属的相对含量高于其他组，其中包括片球菌属（spp.）和葡萄球菌属（spp.）；而在aw=0.67样品中，乳酸杆菌属（spp.）显著高于其他组样品。

不同分组间的样品存在一定的特性和共性，基于样品的OTU丰度，以分组为单位，Venn图（图6-C）可以筛选样品中特有和共有的OUT。结果显示，5组样品相同OTU的数量为51个，aw=0.84条件下特有的OTU个数最多，达到477个，0 d时，aw=0.43、0.67和0.78的OTU个数分别为10、24、52和41，说明水分活度上升会促使外源细菌丰度增加，导致外源细菌的生长。

A：LEFSe进化分支图；B：LEFSe进化分支图中|LDA|＞2的物种；C：Venn图；D：聚类分析和；E：PCA分析

A: Cladogram generated from LEfSe analysis; B: Taxa that |LDA|＞2 in cladogram generated from LEfSe analysis; C: Venn analysis; D: Cluster analysis; E: PCA analysis

图6 脱水胡萝卜外源细菌的Beta多样性分析

Fig. 6 Beta diversity analysis of exogenous bacteria in dried carrots

样品聚类树可以从整体上描述和比较样品间的相似性和差异性，树枝长度相近的两个样品会优先聚类。图6-D表示不同样品中细菌的聚类分析，贮藏50 d后，aw=0.67与aw=0.78贮藏条件下的样品首先被聚类，说明细菌组成相似度最高，而0 d样品与aw=0.84的样品相似度最低。PCA分析（图6-E）是基于OTU丰度将样品间细菌组成的差异反映在二维坐标图上。结果显示，0 d样品的信号值位于图像最左边，但随着aw的上升，各个样品的信号值从左向右移动。其中，aw=0.67与aw=0.78的样品信号值距离最近，说明二者的细菌组成差异性最小。

3 讨论

硬度是用来描述与食品变形所需的力有关的机械质构特性，是食品保持形状的内部结合力，也是体现脱水产品商品价值的重要指标[17-18]。在高aw环境下，脱水胡萝卜更容易出现组织软化、硬度下降的现象，这种现象被认为与纤维素和糖类等亲水性物质吸水而引起的组织软化有关[19]。同时，脱水胡萝卜中亲水性物质在高aw环境下吸水后，会使孔隙皱缩、粘连折叠，微观组织坍缩。这种坍缩的微观结构不利于维持aw脱水胡萝卜的硬度，同时影响干制品的复水性，从而降低其商业价值[20]。

-胡萝卜素是存在于胡萝卜中的一种生物活性物质，具有抗炎、抗癌等功效，是被大众主要推崇的营养物质之一，并且作为天然色素，是胡萝卜呈现橘红色的主要原因[21-22]。但是由于其本身具有不饱和的双键结构[23]，容易受湿度和氧气等影响，发生降解反应。在aw=0.43条件下贮藏的样品，-胡萝卜素含量损失显著降低，可能是因为低aw环境抑制了水分参与化学反应，抑制了氧化降解反应的速率。ARYA等[24]认为，当脱水胡萝卜贮藏于aw=0.32—0.57环境时，-胡萝卜素等类胡萝卜素能在贮藏过程中最大限度的保留，与本研究结果一致。综上，低aw环境更有利于延缓-胡萝卜素降解，有利于保持脱水胡萝卜的营养成分和外观品质。

电子鼻是通过气体传感器阵列的响应值来实现对气体的识别，其可以对样品的气体信息进行对比分析[25]。脱水胡萝卜特有风味香气的挥发性成分主要为烯烃类物质，如α-蒎烯、-蒎烯和柠檬烯[26]，以及酮类物质，如-紫罗兰酮[27]。雷达图分析表明，经过50 d贮藏后，样品的烯烃类物质以及酮类物质含量随着aw的上升而下降，说明贮藏过程中，脱水胡萝卜特有风味物质出现了损失，aw越高，损失越大。果蔬的脱水干制过程中常具有杀菌效果，但部分微生物也可以历经干燥过程而存活下来，在适当环境中生长繁殖[28]并产生多种代谢物，包括释放挥发性物质引起食品风味的变化[16]。经过50 d的贮藏，脱水胡萝卜胺类的信号值随着aw的上升而增加，这些胺类物质的产生是食物出现腐败异味的主要原因[29]。有研究表明，乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）可于胡萝卜表面生长繁殖，在代谢过程中产生腐胺等胺类物质，使胡萝卜风味腐败、产生异味[30]。电子鼻的PCA分析可以通过对不同样品中挥发性化合物的差异进行快速区分[31]。aw=0.43环境下的样品信号值距离0 d样品最近，aw越高距离0 d样品信号值越远，说明高aw环境下胡萝卜风味损失严重，这与雷达图所表明的结果一致。综上，高aw环境下脱水胡萝卜风味损失严重，伴有腐败风味产生，而低aw环境有利于脱水胡萝卜在贮藏过程中原有风味的保持。

脱水胡萝卜外源细菌DNA的16s rDNA序列分析可以表示不同样品中菌落的丰富度以及样品间差异。脱水干制品的干燥条件通常较为温和以保证干制品结构、外观颜色以及营养成分最大限度的保留，但这也会使微生物历经干燥过程而存活，在适当环境中生长繁殖[32]。在贮藏50 d后，样品的OTU和Shannon指数随着aw的上升而增加，说明aw的上升引起脱水胡萝卜外源细菌的丰富度增加。Alpha分析表明，aw= 0.43、0.76、0.78样品的差距不明显，而aw=0.84样品丰富度最高，说明高aw条件有利于脱水胡萝卜外源细菌的生长，丰富度增加，给脱水胡萝卜在贮藏和加工过程中的微生物安全带来隐患。Beta分析分析中，默线性判别分析效应量方法（LEFSe）能得出分组差异是否具有统计学显著性，筛选出显著高于其他组的细菌种类[32]。在属水平上，贮藏过程中显著增加的菌种均为革兰氏阳性菌，如魏斯氏菌属（spp.）、芽孢杆菌属（spp.）、乳酸菌属（spp.）和葡萄球菌属（spp.）。可能的原因是革兰氏阳性菌的细胞壁较厚，可达20—80 nm，机械抗性与对干燥的抗性相对于革兰氏阴性菌更强，经历干燥过程后更容易存活[33]。乳酸菌（LAB）是发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称，可分为18个属[34]，在胡萝卜制品的腐败中，其代谢过程可产生胺类物质，使胡萝卜风味腐败、产生异味[30]。所有脱水胡萝卜的外源细菌中都含有LAB，说明LAB是脱水胡萝卜的外源细菌菌落的重要组分。在筛选到的LAB中，芽孢杆菌属（spp.）在aw=0.43条件下的相对含量高于其他组，外源细菌的丰度随着aw上升而增加，乳酸菌属（spp.）和片球菌属（spp.）含量上升，分别在aw=0.67和aw=0.84环境下显著高于其他组。这两种细菌常在胡萝卜制品中存活，并且在适当条件下引起腐败[35-36]。高aw环境诱发了致病菌在脱水胡萝卜样品中生长。在aw=0.84条件下，葡萄球菌属（spp.）的含量增加，显著高于其他组，这是引起食物中毒的主要菌属之一，也是影响世界各国经济的重要食源性致病菌[37-38]。以上结果说明高aw环境会诱导腐败菌、致病菌相对含量的增加，其中LAB生长可能是脱水胡萝卜产生胺类物质、引起异味的原因。

该研究结果为脱水胡萝卜在贮藏过程中的微生物控制提供了很好的基础，后续将进一步利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对贮藏过程中脱水胡萝卜的风味物质进行监测，并对细菌的菌群演替规律与风味物质的各个成分变化进行相关性分析，从更深层次弄清楚脱水胡萝卜贮藏过程中的风味劣变机制。

4 结论

本研究证明高aw环境不利于维持脱水胡萝卜的贮藏品质，导致其微观结构褶皱粘连、质地软化，-胡萝卜素和特征风味丧失。乳酸菌是脱水胡萝卜中主要细菌菌群，贮藏50 d后，高aw环境促进脱水胡萝卜中的细菌快速生长，片球菌属（spp.）、葡萄球菌属（spp.）和乳酸杆菌属（spp.）为脱水胡萝卜中典型的高水分活度诱发菌。

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Quality Change and Bacteria Succession of Dried Carrot Stored at Different Water Activities

YANG WenJian, PU HaoLiang, WANG LiuQing, HU QiuHui, PEI Fei

(College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics/Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety /Key Laboratory of Grains and Oils Quality Control and Processing of Jiangsu Province, Nanjing 210023)

【】The aim of this study was to explore quality change and exogenous bacteria succession in dried carrots at different water activities (aw), so as to provide a theoretical basis for controlling quality deterioration and prolonging shelf life of dried carrots during storage. 【】Dried carrots with uniform size at different awlevels of 0.43, 0.67, 0.78 and 0.84, respectively were stored for 50 d in sealed desiccators. Hardness, microstructure, content of β-carotene and flavor components were then determined, and the changes of exogenous bacteria abundance and succession were also analyzed. 【】Results suggested that lactic acid bacteria were the dominant bacteria in dried carrots. After 50 d storage, the relative abundance ofspp. in dried carrots stored at aw= 0.43 was significantly higher than that of other groups. However, higher awlevels promoted the growth ofspp.,spp. andspp. Moreover, the higher awlevels reduced the hardness and adhesion of dried carrots microstructure and aggravated the loss of-carotene, a typical nutrient in dried carrots. E-nose analysis showed that higher awcaused a decrease in olefins and ketones contents, indicating loss of characteristic flavors in dried carrots. On the other hand, the increase of amines content was attributed to growth of lactic acid bacteria. 【】Higher awpromoted the growth ofspp.,spp. andspp., caused a decline in hardness and microstructure adhesion of dried carrots, and accelerated the loss of-carotene, as well as the deterioration of characteristic flavors.

dried carrot; water activity;-carotene; hardness; microstructure; characteristic flavors; bacteria succession

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.20.016

2019-04-28；

2019-07-22

“十三五”国家重点研发计划（2017YFD0400903）、江苏高校优势学科建设工程（KYCX18_1437）

杨文建，E-mail：lingwentt@163.com

（责任编辑 赵伶俐）