高盐稀态酱油生产过程中生物胺的形成机制及发酵调控研究

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酱油是传统的发酵食品,是我国以及亚洲人民饮食中重要的调味品,其安全性与人们的健康密切相关。酱油在长期发酵过程中很容易产生生物胺,导致酱油潜在的不安全性。生物胺在人和动物活性细胞中发挥着重要生理作用,但当摄入过量时,会引起人头痛、呼吸紊乱、血压变化、心悸等过敏性反应和症状,严重时可引起大脑出血,甚至死亡。本文系统研究了高盐稀态酱油中生物胺的形成与控制,为提高酱油食用安全性和发酵代谢调控提供理论依据。本文建立了高效液相色谱法同时检测酱油中色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺、亚精胺和精胺的方法。采用5%三氯乙酸溶液为样品提取溶剂,提取液经丹璜酰氯柱前衍生30min,最终HPLC进行定性和定量分析。本方法中8种生物胺的线性范围为1.0-50mg/L,相关系数R2大于0.99,检出限(S/N=3)为0.075-0.3mg/L。在添加水平为1.00和5.00mg/L时,样品的平均回收率在83%-111%之间,相对标准偏差为0.43%-19.0%。本方法具有线性范围广,灵敏度和准确度高等优点,适用于酱油中生物胺的检测。普查了36种市售酱油中生物胺的含量水平,结果表明:市售酱油中生物胺的总含量在41.18-1898.17mg/L之间,市售酱油中至少检出了五种生物胺,酪胺、腐胺、苯乙胺是所检测的商品酱油中主要的生物胺。总体而言,中式酱油的等级越高,其生物胺含量也越高,中式低盐固态酱油中生物胺含量低于高盐稀态酱油生物胺含量,日式酱油生物胺含量低于中式酱油生物胺含量,酱油样品中生物胺含量与氨基酸态氮含量和挥发性盐基氮含量具有一定的相关性。跟踪监测了不同季节高盐稀态酱油发酵过程生物胺的动态变化及理化指标和微生物指标的变化,并分析其变化规律及三者相关性。结果显示,实验室规模和工业化规模下,生物胺含量随酱油发酵时间的延长而增加,在发酵前期产胺速率最快,生物胺积累最多。实验室和工业规模酱油中生物胺的含量和组成差异很大,且工业规模生物胺含量高于实验室生物胺含量达10倍。实验室规模下,最主要的生物胺是腐胺,其次是苯乙胺、亚精胺。而工业化规模下,最主要的生物胺是腐胺、组胺和酪胺,其次是苯乙胺和亚精胺。季节对实验室规模和工业化规模生物胺的总含量及单胺含量影响较大,但生物胺的组成影响不大,两种规模下冬季的总胺含量都最低。环境温度对于生物胺的产生速率也有很大的影响,实验室规模和工业化规模夏季生物胺在发酵前期迅速增加,增速均高于其他三季。实验室规模和工业化规模四季高盐稀态酱油发酵过程中生物胺含量与氨基酸态氮、总酸、总游离氨基酸及pH值等理化指标都有显著相关性(p<0.05),工业化规模酱油生物胺含量与菌落总数、乳酸菌、酵母菌有显著负相关性(p<0.05),实验室规模酱油生物胺胺含量与微生物指标相关性有差异。研究采用不同淀粉原料制曲及制曲时添加柠檬酸和冰乙酸,对高盐稀态酱油发酵过程中的生物胺进行控制。结果表明:采用麸皮和米糠作为淀粉原料制曲发酵酱油以及制曲时添加冰乙酸可以降低酱油中生物胺总量,减少亚精胺、精胺及组胺的积累,但是对于酱油中的腐胺没有明显的抑制作用。
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