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《江南大学》 2012年
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埃切假丝酵母产香机理及其对酱油风味的影响

冯杰  
【摘要】:在酱油的高盐稀态发酵过程中,一般通过添加增香酵母菌来改善酱油的风味,提高酱油品质。目前,虽然已知道酵母菌对酱油酿造过程中风味物质的形成起到重要的作用,但是由于其形成过程非常缓慢,目前相关的研究甚少。考虑到了解酱油风味物质的种类及其产生机制对于如何有效利用增香酵母菌,从而改善酱油风味和提高酱油质量至关重要。 本论文以一株耐高盐增香酵母菌埃切假丝酵母菌(Candida etchellsii CICIM Y0600)为研究对象,首先对其生长和代谢情况进行了解析,其次对其在酱油中的增香作用进行了系统性的研究,主要研究内容总结如下: (1)以中国传统的酿造酱油为研究基础,建立了酱油风味质量评价体系模型。首先,利用顶空固相微萃取与气相色谱质谱联用技术(HS-SPME-GC/MS)测定了6种酱油中的39种重要挥发性风味物质成分,再通过高效液相色谱(HPLC)法对酱油中的有机酸和游离氨基酸进行分析,并以主成分分析法为基础建立了酱油风味质量的评价模型,最后通过感官评价法对模型评价结果进行了检验,结果表明两种方法具有很好的一致性,表明该文提出的酱油风味质量评价体系方法是可行的,为酱油风味质量的评价探索了一条新的途径。 (2)以一株新型耐高盐增香酵母菌为研究基础,对其进行分子生物学鉴定和代谢特性分析。首先,通过ITS核苷酸序列鉴定方法,将序列提交到NCBI-BLAST上进行比对,鉴定该菌株为Candida etchellsii。又通过HPLC法和SPME-GC/MS法对该菌株代谢产生的有机酸,氨基酸和挥发性风味物质进行分析,得出该菌株在72h时分别产酒石酸(0.979±0.040) g/L,甲酸(0.636±0.030) g/L,乳酸(2.80±0.10) g/L,α-酮戊二酸(0.132±0.015)g/L,柠檬酸(2.59±0.10) g/L,琥珀酸(3.03±0.20) g/L;产游离和酸解氨基酸总量分别为(3.7355±0.0027) g/L和(11.5604±0.0037) g/L;主要产4-乙基愈创木酚等典型挥发性风味物质。 (3)建立了流式细胞仪检测C. etchellsii细胞活性的方法,并在2(5)-乙基-4-羟基-5(2)-甲基-3(2H)-呋喃酮(简称HEMF,酱油中一种典型的重要风味化合物)合成过程中得到应用。应用此方法可以快速准确观察C. etchellsii的生长特征。利用FCM-PI染色法对C.etchellsii在摇瓶中的生长情况进行跟踪。其次,利用化学计量学研究了C. etchellsii合成HEMF的含量分别与菌体浓度,菌体活性和氯化钠浓度的关系。最后,在C. etchellsii发酵过程中,通过盐度调控和氨基酸添加,强化了目标产物HEMF的合成效率。分阶段调控发酵体系的盐度(初始阶段控制氯化钠浓度为200g/L,发酵40h后提升至220g/L),结合氨基酸添加(向发酵体系中添加丙氨酸、精氨酸和甘氨酸各1.67g/L)。摇瓶结果表明:C. etchellsii合成HEMF的产量为110.74mg/L。7L发酵罐上罐验证,HEMF产量达到121.51mg/L。分阶段盐度调控结合氨基酸添加策略显著强化了C. etchellsii对HEMF的合成。 (4)为了提高增香酵母菌在酱醪中的适应性,通过逐步提高氯化钠浓度的方法对C.etchellsii的耐盐度进行驯化培养。通过分析表明,经过5个批次的驯化,C. etchellsii的耐氯化钠浓度由180g/L提高到240g/L。对驯化后的三株耐不同氯化钠浓度的增香酵母菌株进行生物特性研究。结果表明,在200g/L氯化钠浓度的培养基中,C. etchellsii产游离氨基酸和酸解氨基酸总量分别达到2.01g/L和7.00g/L。和其他不同氯化钠浓度条件下比较,其产挥发性酯类物质含量最高,为0.80g/L。最后,将经过驯化的耐4个盐度的菌株接入生酱油中,初始菌浓约为10g/L,经过60天的跟踪分析得出,在200g/L氯化钠浓度条件下酱油中的游离和酸解氨基酸分别比对照提高5.14%和9.71%。在有酵母菌添加的酱油中,其产挥发性风味化合物的种类数更多,关键风味化合物如HEMF、HDMF和4-乙基愈创木酚等物质的含量也明显提高,显著改善了酱油的风味品质。 (5)采用两阶段添加法研究C. etchellsii对酱油风味质量的促进。C. etchellsii的添加对于酱油的质量和风味具有重要的促进作用,其中确定了两阶段添加策略来改进酱油的风味,即在发酵30天时添加5%浓度的对数期酵母菌发酵液,在发酵60天时添加20%浓度的成熟期酵母菌发酵液更有利于酱油的质量和风味的提高。结果表明,氨基态氮和可溶性无盐固形物含量分别达到(9.15±0.12) g/L和(269.60±3.15) g/L,比较于对照分别增加了23.1%和17.6%。样品中最高的游离氨基酸含量和39种挥发性风味化合物总量分别达到(58.21±1.77) g/L和(17.81±0.45) g/L,比较于对照分别提高了1.76%和178.7%。C.etchellsii的添加使得酱油中的典型风味物质,如4-乙基愈创木酚和HEMF等物质均有所增加,更好的促进了酱油风味质量的改善和提高。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TS264.21

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【引证文献】
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7 孙一超;塑料包装膜对食品特征风味化合物的吸附研究[D];江南大学;2013年
8 岳志国;超高压条件下绵羊肌肉风味物质变化的研究[D];内蒙古农业大学;2002年
9 郭翔;黄酒风味物质分析与控制的研究[D];江南大学;2004年
10 刘晓琳;两种海藻饮品及其风味物质检测方法的研究[D];中国海洋大学;2012年
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