高盐稀态酱油风味功能酵母菌的筛选和应用研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:youki2008
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高盐稀态酱油酿造过程涉及丰富多样的微生物群落,酵母菌对酱油风味的贡献作用显著。风味功能酵母菌的分离鉴定和酵母菌种资源库开发对传统发酵行业具有重要意义。然而,现阶段酱油中功能酵母菌的研究还不够深入。因此,本文以风味为导向从高盐稀态酱油中分离、鉴定酵母菌,系统比较了不同种类酵母菌的生长特性及产香特点,明确了菌株对酱油风味的潜在影响作用。通过评价不同种风味功能酵母菌在共培养体系的产香效果和互作机制,明确了最优的复配酵母菌组。进一步对接种比例进行优化并应用于高盐稀态酱油发酵中,明晰了复配酵母菌组的风味调控作用。本论文主要研究内容如下:(1)从高盐稀态酱油中共分离鉴定44株酵母菌,包含8个菌属和12个菌种,对代表性菌株发酵酱油进行感官评价和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析。结果表明4株酵母菌具有产香优势,相比于对照组,多变拟威克酵母L3明显提升醇类、酯类和酚类化合物含量,高达36.31倍、3.3倍和37.98倍;山梨假丝酵母W3-2明显提升3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)呋喃酮(Sotolone)和醛类物质含量,分别为4.38倍和1.82倍;埃切酵母b7-5明显提升吡嗪类化合物含量为对照的2.68倍;鲁氏结合酵母a5-2明显提升4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(HDMF)和3-羟基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮(Maltol)含量,为对照组的1.52倍和1.53倍。针对12种酵母菌的生长特性进行研究,发现鲁氏结合酵母、多变拟威克酵母和葡萄属斯塔莫酵母表现突出,在15%~20%盐浓度及p H 3-4条件下均保持良好的生长活力;而胶红酵母和汉逊德巴利酵母在生长和耐盐能力上偏弱。(2)将不同酵母菌进行两两组合共培养,利用感官评价结合GC-MS分析测定该体系的产香效果。结果表明最优的复配酵母菌组(鲁氏结合-多变拟威克)可以明显提升酱油中焦糖香、醇香和果香,与3-甲硫基-1-丙醇、苯乙酸、4-羟基-2-乙基-5甲基-3(2H)-呋喃酮(HEMF)、2-甲基丁酸和3,5-二羟基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮等化合物含量的提升有关,而粉状米勒氏酵母菌与不同酵母菌共培养发酵均显著降低氨基酸态氮、总酸及还原糖含量(p<0.05),同时给酱油带来明显异味,与2-羟基苯甲醛和苯乙酰胺等含苯基化合物含量的提升有关,表明酱油发酵过程中要尽量控制该类酵母菌过量繁殖。(3)从代谢物影响酵母菌生长和产香的角度深入探讨酵母菌相互作用机制。复配酵母菌组(鲁氏结合-多变拟威克)发酵酱油中HEMF含量为两种酵母单培养发酵酱油之和的1.69倍,表明两种酵母之间具有一定协同效果。鲁氏结合酵母的代谢物可以促进多变拟威克酵母的生长活性,且促进多变拟威克酵母代谢形成HEMF和4-乙基愈创木酚,其含量分别两菌产香总和的1.92倍和8.02倍;反之,多变拟威克酵母的代谢物也可显著促进鲁氏结合酵母形成4-乙基愈创木酚(p<0.05),为两菌产香之和的1.82倍。(4)针对复配酵母菌组(鲁氏结合-多变拟威克)的接种比例进行优化和应用,明晰其风味调控作用。结果表明多变拟威克酵母的接种浓度与苯乙醛、HEMF、苯乙酸乙酯、4-乙基愈创木酚和苯乙醇等活性风味成分呈显著强正相关性,但过高的接种浓度会改变酱油香型。因此,鲁氏结合酵母与多变拟威克酵母的最佳接种比例定为10:1,该条件下发酵酱油香气酱香纯正且更加协调浓郁;将该比例的复配酵母菌组应用于高盐稀态酱油发酵,可明显提升焦糖香和花果香,与苯乙醛、苯乙醇、2-苯乙酸乙酯、Maltol和HEMF等活性风味化合物含量提升有关,表明鲁氏结合酵母与多变拟威克酵母的复配菌剂具有提升酱油风味的工业化应用潜力。
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