多菌株制曲促進酶系優(yōu)化與提高醬油質量的研究.pdf

1、醬油是應用最廣泛、最普通的調味品，醬油產(chǎn)業(yè)是一種常青產(chǎn)業(yè)。2006年我國醬油產(chǎn)量達到500萬噸左右，但是在國際市場日本醬油仍唱主角，臺灣醬油銷量逐漸超過日本醬油，而大陸醬油也正奮起直追，銷量節(jié)節(jié)上升，有希望在不久的將來超過日本和臺灣。但是隨著近年來原材料價格上漲，提高醬油生產(chǎn)原料利用率是企業(yè)越來越迫切的需要。因此，提高醬油產(chǎn)品的原料利用率兼顧改進風味，將對增強國內醬油企業(yè)的國際競爭力大有裨益。在醬油的生產(chǎn)中菌種的研究至關重要，我國醬油生

2、產(chǎn)菌種單一，雖然近年來有復合菌株制曲的概念提出，但是在復合菌株的選擇和酶系優(yōu)化上還很少見文獻報道。本研究采用國內企業(yè)較多使用的低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝作為發(fā)酵醬油的主要生產(chǎn)工藝，以米曲霉為主要研究對象，研究米曲霉單菌株制曲中蛋白酶、氨肽酶、淀粉酶、纖維素酶和木聚糖酶活性的變化，采用多菌種組合制曲改善酶系組成，以提高醬油生產(chǎn)中對原料的蛋白質利用率；對形成醬油色香味的成分，游離氨基酸和揮發(fā)性風味成分的組成進行研究，并進行模式識別研究，為改良產(chǎn)品品質

3、，提高醬油的風味提供理論支持。研究內容如下：
　　 (1)以中性、酸性、堿性蛋白酶、氨肽酶、淀粉酶、纖維素酶和木聚糖酶活力為指標，研究了單菌株制曲酶系各酶活力的變化特點，并在此基礎上進行了多菌株組合制曲研究，發(fā)現(xiàn)雙菌株組合制曲較單菌株制曲縮短了制曲時間，中性蛋白酶、酸性蛋白酶、氨肽酶的活力有較大程度的提高，其中C283組合的酸性蛋白酶活力分別是單菌株的4.48和3.78倍。對實驗中得到的雙菌株組合進行工廠60 L規(guī)模中試實驗，得

4、到蛋白質利用率較原生產(chǎn)菌株相對提高4.87%。
　　 (2)在四因素三水平正交試驗得到較佳制曲條件的基礎上，進行中心組合設計，考察制得曲中中性蛋白酶、淀粉酶和氨肽酶活力，并獲得了組合菌株制曲的較優(yōu)條件：輔料用量42%；潤水量100%；蒸料時間21 min；制曲時間43 h。在此條件下，有利于組合菌株制曲過程中產(chǎn)蛋白酶和淀粉酶，并顯著提高了曲中亮氨酸氨肽酶的活力。
　　 (3)對高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油和低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油的常規(guī)理化

5、指標進行分析，發(fā)現(xiàn)兩種工藝釀造醬油并無明顯差別。通過OPA柱前衍生HPLC分析表明，高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油中呈鮮味的氨基酸，谷氨酸和天冬氨酸的比例明顯高于低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油的含量。SPME-GC-MS分析表明，高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油中的酚類、雜環(huán)化合物和酸類物質的比例都高于低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油；醛酮的含量低于低鹽固態(tài)樣品。醬油風味是多組分共同作用的結果，揮定發(fā)性成分的組成不同，決了不同工藝發(fā)酵醬油風味的不同。
　　 (4)通過對不同菌株低鹽固態(tài)發(fā)

6、酵樣品理化特征的研究，分析了發(fā)酵過程理化指標的變化，并對比了組合制曲與單菌株的發(fā)酵效果。揮發(fā)性風味成分的分析表明：三組合樣品中酯類的比重有較大增加；單菌株樣品中酸的含量較高；醬油中重要風味成分的雜環(huán)化合物種類在二組合和三組合樣品中較多。游離氨基酸分析表明：采用多菌株組合發(fā)酵醬油較單菌株發(fā)酵醬油可明顯提高樣品的總游離氨基酸含量，呈鮮味氨基酸含量也有較大程度的提高。二組合B2C2樣品的谷氨酸含量較C2和B2分別提高了30.04%和41.88

7、%，組合B3C2樣品的谷氨酸含量較B3和C2分別提高了26.52%和23.31%。
　　 (5)采用模式識別方法對理化指標和游離氨基酸進行了研究。醬油的游離氨基酸指標可以用4個主成分替代，第一主成分替代了Asp、Val、Ser、His、Gly. Glu、Ala和Leu的作用；第二主成分替代了Glu、Ser、Cys、Phe、Ilu、Leu的作用；第三主成分替代了Asp、Arg、Tyr、Pro、Ilu和Lys的作用：第四主成分替代了

8、Met的作用。進行聚類分析，并得到判別方程為：D=11.65x1-40.159 x2-12.934 x3-22.76 x4+56.347 x5-79.137 x6-17.507 x7+50.227 x8+15.998 x9-28.615 x10+28.48x11+9.633 x12-286.486，總判別正確率為100%。醬油的理化指標可以用3個主成份替代。第一主成分替代了總氮、氨態(tài)氮和總酸的作用；第二主成分替代了總糖和還原糖的作用；第