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酱油是一种具有独特风味和营养价值的调味品,深受世界各国人们的喜爱。氨基甲酸乙酯(Ethyl carbamate,EC)是广泛存在于酱油等发酵食品中的一种2A类致癌物质,在酱油生产过程中主要由其前体物质瓜氨酸和乙醇反应生成。采用非基因改造微生物的方法减少酱油中EC前体,对于控制或减少酱油这类混菌食品发酵体系中的EC含量和提高发酵食品的安全性具有重要意义。本研究考察了一株分离自酱醪利用精氨酸且不积累瓜氨酸的嗜盐四联球菌(Tetragenococcus halophilus)R23对降低日式酱油中的EC及其前体和改善酱油风味方面的影响,并进行了中试和生产规模的试验。研究结果主要包括:(1)在实验室规模(8 L酱坛)酱油发酵过程中强化嗜盐四联球菌T.halophilus R23,可使酱醪中瓜氨酸通过精氨酸脱亚氨酶途径(Arginine deiminase pathway,ADI)被转化为鸟氨酸。当酱醪中接种106 CFU·m L-1和107 CFU·mL-1 T.halophilus R23时,可使发酵终点时原油中瓜氨酸含量减少85.6%,杀菌后原油中EC含量也分别减少了79.3%和53.9%。强化T.halophilus R23,对酱油的主要理化指标没有影响,还起到了改善酱油风味的作用。在酱醪中添加106 CFU·m L-1 T.halophilus R23,使酱油主要风味物质种类增加8种,酱油中酸、醛、酮、酯、酚和吡嗪类等物质的含量也分别比对照提高20.6%、23.0%、5.2%、6.7%、6.5%和4.8%。(2)由于酱油发酵周期很长,同时进行了强化T.halophilus R23的60 L中试和90 m3生产性酱油发酵试验。结果表明,在90 m3大罐发酵体系中添加107 CFU·m L-1 T.halophilus R23可使酱油中瓜氨酸和EC含量分别降低10%和33%;在60 L发酵体系中添加T.halophilus R23没有显著降低瓜氨酸和EC。在酱油生产大罐中添加T.halophilus R23,对酱油主要理化指标基本没有影响,还显著提高了酱油中酯类物质的种类(增加10种)和含量(增加22.3%),强化T.halophilus R23赋予了酱油突出的酯香味,感官评定优于对照。(3)酱油发酵进程与发酵体系和环境因素密切相关,通过分析发现,应用T.halophilus R23减少酱油中瓜氨酸和EC进行体系放大时没有达到预期效果的可能原因有:生产试验发酵前期的低温时间约为实验室的2倍,低温不仅抑制T.halophilus R23生长,还会显著降低其对精氨酸和瓜氨酸的利用能力;中试和生产大罐发酵时酱醪中总糖和还原糖的含量较高,对T.halophilus R23将精氨酸转化成鸟氨酸有较大的抑制作用;90 m3大罐试验时酱醪中瓜氨酸含量是正常批次的1.5倍,增加了T.halophilus R23降低瓜氨酸水平的难度。