传统酱油酿造过程中微生物菌群结构改变及其对风味物质影响研究

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中国传统酿造酱油发酵周期长、环境开放等特点,形成了丰富的微生物群落,造就了酱油独特的风味。传统酿造酱油品质好,但自然发酵过程易受多种因素影响,产品质量不稳定。鉴此,本论文对2种传统酿造酱油进行了研究,分析不同发酵周期微生物和风味成分的变化规律,并探讨它们之间的相关性,以期明晰传统酿造酱油微生物与风味物质的特征指标,为酱油生产的全面监控和酱油品质提升提供依据。利用Illumina Mi Seq测序系统,分析传统酿造酱油中细菌和真菌的群落结构;同时利用GC-MS和HPLC等方法检测酱油的风味成分;最后利用偏最小二乘回归分析法对酱油发酵过程中微生物群落结构和风味物质变化进行相关性分析,主要结果如下:对中国传统酱油酿造过程中微生物结构进行研究,结果表明,对于细菌,其中相对丰度较高的细菌菌属有假单胞菌属、魏斯氏菌属、克雷伯菌属、克罗诺杆菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属等。对于真菌,其中相对丰度较高的真菌菌属有曲霉属、链格孢菌属、锁掷酵母目未知属和小戴卫霉科未知属等。通过菌群多样性及组成分析,不同工艺、不同发酵时间酿造酱油中的菌群结构不同。对中国传统酱油酿造过程中风味物质及其变化进行研究,发现酱油中的有机酸和氨基酸受发酵时间影响较小,同一发酵阶段,酱油A中的含量高于酱油B;检测出的89种挥发性物质中,包括10种醇类、15种醛类、16种酮类、9种酸类、11种酯类、4种酚类、6种吡嗪类、8种呋喃(酮)类、3种含硫化合物、7种其他物质,其中含量最高的为醛类物质(38~49%),其次是醇类(19~31%)。酱油A中醛类和醇类物质含量高于酱油B,同一类型酱油中,挥发性物质在不同发酵阶段的变化趋势不同。对微生物与风物物质相关性进行分析,研究表明,细菌和真菌与酱油的有机酸、氨基酸、挥发性风味成分具有较强相关性。9个细菌属与酱油的26种风味物质具有较好的相关性,其中魏斯氏菌属、肠球菌属、葡萄球菌属对有机酸、氨基酸、挥发性风味成分均有影响。9个真菌属与酱油的40种风味物质具有较好的相关性,其中红酵母属和假丝酵母属对有机酸、氨基酸、挥发性风味成分贡献较大。
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