四川麩醋發(fā)酵過(guò)程中微生物群落與風(fēng)味物質(zhì)變化分析.pdf

1、四川麩醋發(fā)酵以生料制藥曲和生料固態(tài)開(kāi)放式多菌混合發(fā)酵為特點(diǎn)，使糖化、酒化和醋化同池進(jìn)行，從而使得發(fā)酵生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，機(jī)械化自動(dòng)化程度不高，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)量低，生產(chǎn)難以控制，這歸因于對(duì)四川麩醋發(fā)酵過(guò)程中微生物群落與風(fēng)味物質(zhì)之間的關(guān)系等問(wèn)題研究不充分和認(rèn)識(shí)不全面。因此，本文較為系統(tǒng)的研究了四川麩醋發(fā)酵過(guò)程中主要理化指標(biāo)和特定微生物指標(biāo)的變化、微生物多樣性變化及風(fēng)味物質(zhì)的變化及其二者之間的關(guān)系。主要結(jié)果如下:
　　1.連續(xù)測(cè)定了四川麩

2、醋發(fā)酵過(guò)程中醋醅的11項(xiàng)主要理化指標(biāo)含量、特定微生物指標(biāo)的變化，分析了二者動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。結(jié)果表明，發(fā)酵過(guò)程中各理化指標(biāo)含量變化與特定微生物數(shù)量變化之間存在密切的關(guān)系;理化指標(biāo)含量的變化是特定微生物交替作用的結(jié)果，但其又影響特定微生物的生長(zhǎng)和各反應(yīng)階段酶活。根據(jù)各理化指標(biāo)含量和特定微生物指標(biāo)數(shù)量的變化將其發(fā)酵過(guò)程分為四個(gè)階段:第1～3 d主要是糖化、酒化階段;第3～15 d主要是酒化、醋化階段;第15～22 d主要是醋化階段;第22～30

3、 d是麩醋后熟階段。
　　2.采用PCR-DGGE技術(shù)分析了四川麩醋發(fā)酵過(guò)程微生物群落多樣性。結(jié)果表明，四川麩醋發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵第1d與最后一天相比較群落動(dòng)態(tài)變化明顯，但發(fā)酵過(guò)程菌群變化不明顯。四川麩醋發(fā)酵過(guò)程優(yōu)勢(shì)菌明顯，優(yōu)勢(shì)菌條帶豐度高，且始終存在于整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，主要真菌:釀酒酵母(Sac.cerevisiae strain)、覆膜孢酵母(Sac.fibuligera)、伊薩酵母(Iss.hanoiensis strain)、黑

4、曲霉(Asp.niger strain)、不可培養(yǎng)真菌(Uncultured Fungus)。主要細(xì)菌:嗜酸乳桿菌(Lac.acidophilusstrain)、不可培養(yǎng)乳桿菌(Uncultured Lactobacillus sp.)、類腸膜魏斯氏菌（Wei.paramesenteroides strain）、葡糖醋桿菌(Glu.oboediens strain)、巴氏醋桿菌(Ace.pasteurianus strain)、不可培養(yǎng)

5、醋桿菌（Uncultured Acetobacter sp.）、不可培養(yǎng)芽孢桿菌(Uncultured Bacillus sp.)不可培養(yǎng)細(xì)菌(Uncultured bacterium sp.)、甲醇酸單胞菌（Aci.methanolica）。
　　3.以四川麩醋發(fā)酵期間的醋醅和陳釀期間液態(tài)麩醋為樣品，分析其風(fēng)味物的質(zhì)變化。
　　(1)運(yùn)用高效液相色譜法分析了發(fā)酵醋醅及陳釀麩醋中的7種主要有機(jī)酸的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明，乙酸是四

6、川麩醋主要的有機(jī)酸，隨著發(fā)酵的進(jìn)行乙酸的含量從167.29 mg/100g提高至2190.57 mg/100g;乳酸在四川麩醋中酸含量?jī)H次于乙酸，由發(fā)酵初期的127.1 mg/100g提高至2408.98 mg/100g，后又下降至2189.75mg/100g;蘋(píng)果酸由發(fā)酵開(kāi)始時(shí)的36.56mg/100g上升至86.28mg/100g，至發(fā)酵結(jié)束時(shí)下降至29.21mg/100g，草酸、檸檬酸含量不高，在發(fā)酵階段變化不明顯;琥珀酸含量先上

7、升后基本趨于穩(wěn)定，酒石酸發(fā)酵前、中期含量由5.22mg/100g上升至49.26mg/100g，后下降至37.70mg/100g。熟醋的多種有機(jī)酸的含量都大幅度升高，陳釀期間乳酸、乙酸含量增加較明顯，其余有機(jī)酸的含量變化不明顯。根據(jù)聚類分析的結(jié)果可將有機(jī)酸的變化過(guò)程分為四個(gè)階段:1～9 d，9～18 d，18～30 d，熟醋～陳釀2月。
　　(2)采用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定了四川麩醋發(fā)酵及陳釀過(guò)程游離氨基酸的變化。結(jié)果表明，四川麩醋

8、中共存在17種游離氨基酸，含量較高的氨基酸主要為谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸、脯氨酸、纈氨酸，占總氨基酸的75％，是麩醋中主要的游離氨基酸。隨著發(fā)酵的進(jìn)行各種游離氨基酸的含量均先增加后減少，5種主要的氨基酸變化顯著，陳釀2月后大部分的氨基酸含量變化不明顯。游離氨基酸的變化過(guò)程可以分為1～7 d，7～24 d，24～30 d，30 d～陳釀2月4個(gè)階段。
　　(3)采用固相微萃取-GC-MS技術(shù)分析了四川麩醋發(fā)酵及陳釀過(guò)程揮發(fā)性物質(zhì)的動(dòng)態(tài)

9、變化。結(jié)果表明，四川麩醋發(fā)酵過(guò)程中的揮發(fā)性物質(zhì)主要有酯類、酸類、醇類、羰基類、雜環(huán)類化合物，隨著發(fā)酵的進(jìn)行酯類物質(zhì)種類和相對(duì)含量先增加后減少，陳釀期間含量和種類快速減少，種類由21種減至5種;醇類物質(zhì)隨著發(fā)酵的進(jìn)行種類及相對(duì)含量先迅速增加后減少，陳釀期間持續(xù)減少。酸類物質(zhì)的種類及相對(duì)含量隨著發(fā)酵及陳釀的進(jìn)行而增加，部分的酸類物質(zhì)在陳釀期間產(chǎn)生的，羰基類及雜環(huán)類化合物種類少、相對(duì)含量低，主要產(chǎn)生于陳釀期間。四川麩醋的主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為:

10、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、十六烷酸乙酯、乙酸己酯、丙酸、己酸、5-己烯酸、戊酸、3-甲基丁酸、丁酸、庚酸、乙酸、奎尼酸、3-甲基丁醇、苯乙醇、2-甲基丁醇、乙醇、茴香腦、苯甲醛、糠醛、2-呋喃甲醛、苯乙醛、三甲基吡嗪、甲氧甲酚、四甲基吡嗪、2-戊基呋喃、2，5-二甲基呋喃。
　　4.四川麩醋發(fā)酵過(guò)程中微生物群落與風(fēng)味物質(zhì)變化的關(guān)系:1～9 d在乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、霉菌等優(yōu)勢(shì)菌分泌的酶的作用下分解淀粉及蛋

11、白質(zhì)產(chǎn)生可發(fā)酵性糖及氨基酸，可發(fā)酵性糖在酶的作用下轉(zhuǎn)化成丙酮酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)系統(tǒng)而產(chǎn)生檸檬酸、蘋(píng)果酸、琥珀酸等多種有機(jī)酸，使得醋醅中的有機(jī)酸、氨基酸、乙醇含量快速上升，同時(shí)乳酸、乙酸及一些酯類物質(zhì)緩慢生成;9～22 d乳酸菌及醋酸菌的豐度高，乙醇在醋酸菌的作用下產(chǎn)生乙酸，乳酸菌繼續(xù)生成乳酸，醋醅中的有機(jī)酸與乙醇在微生物酶的作用下生成酯類物質(zhì)，氨基酸經(jīng)脫氨脫羧及降解作用生成2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、醛、酮、酯、醇等呈香呈味物質(zhì)，有機(jī)酸、

12、氨基酸含量上升緩慢，甚至含量減少，酯類、羰基類化合物在種類及含量緩慢增加;22～30 d部分微生物死亡，氨基酸與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)生成三甲基吡嗪、四甲基吡嗪等雜環(huán)類物質(zhì)，被降解后經(jīng)氧化或還原作用生成醛、酮、呋喃、吡嗪及醇、醛等風(fēng)味物質(zhì)而含量下降，使得醋醅中羰基類、雜環(huán)類化合物種類及含量快速上升，部分嗜酸、耐酸的乳酸菌及醋酸菌繼續(xù)產(chǎn)酸使得乳酸、乙酸的含量增加。
　　論文分析了四川麩醋發(fā)酵過(guò)程微生物群落與風(fēng)味物質(zhì)的變化，研究結(jié)果為傳