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《成都大学》 2020年
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含盐量对郫县豆瓣甜瓣子发酵过程的影响及其酿造新工艺的研究

李雄波  
【摘要】:甜瓣子是郫县豆瓣中重要的物质成分之一,是由蚕豆经制曲后得到豆瓣曲与一定比例盐水混合,然后在高盐条件下自然发酵而成。含盐量是影响甜瓣子发酵进程和产品品质的主要因素之一。本研究以含盐量为6%、9%的低盐甜瓣子(LSB)和含盐量为12%和15%的高盐甜瓣子(HSB)为研究对象,研究不同含盐量对甜瓣子发酵过程中微生物指标、理化指标、有机酸、氨基酸、挥发性风味物质、生物胺等品质指标的影响,并对不同含盐量甜瓣子发酵过程中微生物群落结构进行研究。为了进一步改进甜瓣子发酵模式,建立了两种“先低盐后高盐、先低温后高温”的酿造新工艺。主要研究结论如下:(1)不同含盐量条件下,甜瓣子发酵过程中霉菌总数不断下降,且含盐量越低,下降速度越快;而细菌总数变化规律一致,先下降后缓慢上升至趋于平稳。乳酸菌只在LSB发酵初期被检出,这可能是导致发酵前期LSB中细菌总数明显高于HSB的原因。此外,含盐量对甜瓣子中总酸、氨基酸态氮和还原糖等物质成分含量有显著影响,含盐量越低,总酸和氨基酸态氮含量越高,还原糖含量则越低。然而,含盐量对甜瓣子中粗蛋白含量无明显影响。感官评定结果表明,LSB样品口感过酸、瓣子软烂,导致其评分较低,表明含盐量过低不利于甜瓣子感官品质。因此,本研究认为甜瓣子发酵不能一味追求低盐化,含盐量应控制在适宜范围(≥12%)甜瓣子品质最佳。(2)有机酸分析结果表明,甜瓣子发酵过程中,含盐量越低,有机酸含量越高;发酵结束时,LSB样品中有机酸含量远高于HSB。乳酸和乙酸是LSB样品中主要有机酸;而HSB样品中则主要是草酸和柠檬酸。游离氨基酸分析结果表明,不同含盐量条件下,甜瓣子发酵过程中游离氨基酸含量先增加后略微下降,且含盐量越低,游离氨基酸含量越高。发酵结束时,6%、9%、12%和15%含盐量甜瓣子样品中游离氨基酸含量分别为63.74、58.00、49.42和37.93 mg/g。通过SPME-GC-MS对发酵60 d的甜瓣子样品进行挥发性风味物质分析发现,HSB样品中挥发性风味物质种类更多、含量更高,尤其是酯类和醇类化合物含量显著高于LSB样品;而LSB样品中酸类化合物含量较高。通过PCA分析发现,不同含盐量的甜瓣子在挥发性风味物质上存在显著差异。(3)生物胺分析结果显示,6%含盐量甜瓣子样品中生物胺总量高达1558.03 mg/kg,远远超过1000 mg/kg的建议限量值,产品存在较大安全隐患;而9%、12%和15%含盐量甜瓣子样品中生物胺总量均较低,产品安全性较好。因此,甜瓣子发酵过程中含盐量应至少控制在9%以上才能保证产品安全。(4)微生物群落结构分析结果表明,不同含盐量条件下,甜瓣子中真菌菌群差异较小,而细菌菌群差异显著。真菌门水平分析发现,Ascomycota是不同含盐量甜瓣子发酵过程中绝对优势菌门,其相对丰度超过98.7%。真菌属水平分析发现,无论何种含盐量,甜瓣子整个发酵过程中Aspergillus都是优势真菌菌属,但LSB发酵后期Millerozyma相对丰度逐渐上升,成为优势真菌属之一。细菌门水平分析结果显示,在0 d甜瓣子样品中以Firmicutes(73.3~75.3%)、Cyanobacteria(7.1~10.1%)、Proteobacteria(8.0~13.3%)和Actinobacteria(6.2~8.2%)等菌门为主。随着发酵进行,甜瓣子中Firmicutes相对丰度呈增加趋势,特别是在LSB发酵过程中显著增加。细菌属水平分析结果显示,甜瓣子发酵起始时Staphylococcus(22.4~29.5%)、Bacillus(15.6~27.2%)和Weissella(9.2~10.2%)是主要优势菌属。在LSB发酵过程中,以Lactobacillus、Weissella为代表的乳酸菌是优势细菌属,尤其是Lactobacillus;而HSB发酵过程中Staphyloccus和Bacillus是优势细菌属。此外,12%含盐量甜瓣子发酵后期Tetragenococcus成为优势细菌属之一。微生物与品质指标相关性分析发现,甜瓣子发酵过程中微生物菌群与各项品质指标之间密切相关,不同含盐量条件下微生物菌群差异是导致产品品质显著差异的主要因素之一。(5)为改善甜瓣子发酵模式,建立了两种“先低盐后高盐,先低温后高温”的分段发酵模式,并以传统高温发酵为对照,比较其发酵特性。结果表明,两种分段发酵模式下甜瓣子均能正常发酵,产品品质符合有关标准,且与对照组相比,分段发酵能进一步缩短发酵时间,改善产品品质。综合产品品质和发酵效率,本研究推荐的一种较佳的分段发酵模式,即前期含盐量为6%,12℃发酵12 d;中期含盐量为6%,37℃发酵4 d;后期含盐量为15%,37℃发酵14 d。
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