【摘 要】
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酵母(Yeast)在食品、酿造以及工业生产中具有广泛的应用,但伴随生产而产生的副产物-酵母细胞,常因处理不当造成巨大的污染和浪费。近年来,随着对美拉德反应型香精的研究日益深入,不同蛋白来源反应制备的香精也变得广泛。但目前对于将发酵技术应用于酵母蛋白来源的美拉德反应型香精研究尚处于空白。本论文开展了从酵母蛋白出发,通过微生物发酵及酶解处理,制备美拉德反应水解液,然后添加还原糖,氨基酸,维生素等食品添
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酵母(Yeast)在食品、酿造以及工业生产中具有广泛的应用,但伴随生产而产生的副产物-酵母细胞,常因处理不当造成巨大的污染和浪费。近年来,随着对美拉德反应型香精的研究日益深入,不同蛋白来源反应制备的香精也变得广泛。但目前对于将发酵技术应用于酵母蛋白来源的美拉德反应型香精研究尚处于空白。本论文开展了从酵母蛋白出发,通过微生物发酵及酶解处理,制备美拉德反应水解液,然后添加还原糖,氨基酸,维生素等食品添加剂,联合热反应制备肉味香精,并对制备过程中的热反应特性进行研究。主要研究结果如下:1.食品酵母粉的理化性质:外观为黄褐色粉末,具有特殊气味,无异味,粗蛋白质含量为59.10±0.03%,水分含量为3±0.19%,粗灰分为6.36±0.48%,总氮含量为9.76±0.18%,氨基氮含量为0.1±0.06%。2.发酵菌株的筛选:本研究以实验室保藏的5株具有较强蛋白降解能力的细菌为试验菌株,通过透明圈实验进行初筛,以水解度为指标进行酵母蛋白降解发酵实验的复筛,得到一株具有较强蛋白降解效果且革兰氏染色为阳性的试验菌株,巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),作为本实验的发酵菌株。3.发酵工艺的优化:以水解度和发酵液风味为指标,利用单因素试验与正交试验考察各因素(发酵时间、不同底物含量、C源种类、不同果葡糖浆浓度、无机盐种类、巨大芽孢杆菌接种量、发酵温度)对酵母蛋白降解发酵工艺的影响。确定了酵母蛋白降解发酵过程中各个单因素对响应值的影响程度,并确定了最佳发酵条件,最佳发酵条件为:发酵时间12h、料水比4g/100m L、果葡糖浆添加量1g/100m L、氯化钙添加量0.2g/100m L、接种量5%(v/v)、发酵温度37℃。在此条件下得到的发酵液水解度达到53%且风味良好。4.酶解工艺的优化:以水解度为指标,利用单因素试验与响应面试验考察各因素(酶种类、酶添加量、p H、酶解温度)对酵母蛋白酶解工艺的影响。确定了酵母蛋白酶解过程中各个单因素对响应值的影响程度,并得到了最佳的酶解条件,条件为:酶活添加量2925U/100m L,p H=5.66,温度46.51℃,时间5h。在此条件下得到的水解液水解度较发酵后进一步提高30%。5.水解液理化性质分析和香气分析:对食品酵母粉,发酵液和水解液进行氨基酸成分分析及分子量分布,对水解液进行香气成分分析,结果表明:通过巨大芽孢杆菌发酵后,在发酵液风味良好的前提下,游离氨基酸发生较大改变,其中人体必需氨基酸和芳香族氨基酸在发酵后组成含量有较大提高,酶解后,游离氨基酸含量相较发酵液提高2倍,但水解氨基酸组成比例变化不大。在游离氨基酸中,人体必需氨基酸占总氨基酸的67.29%,对肉味贡献的氨基酸占总氨基酸的21.19%。在经过发酵以后,分子量主要集中于1000da以下,经过酶解后,小于1000da分子量总量进一步提高。6.美拉德反应体系的建立及香气分析:以酵母蛋白水解液为基础原料,对氨基酸-还原糖的美拉德反应模型体系进行了研究,确定了美拉德反应最佳条件:调节水解液的p H=6,按水解液的体积加入5%(w/v)的还原糖(葡萄糖:木糖=2:3),0.5%(w/v)的L-半胱氨酸,0.2%(w/v)的维生素B1,0.2%(w/v)的食盐,0.2%(w/v)的精氨酸,混匀,在120℃下反应50min。在此条件下可制备具有一定肉类风味的美拉德反应产物。对美拉德反应产物进行香气分析,结果表明:美拉德反应产物香气主要为肉香,烧烤香及炒瓜子香。7.油脂氧化条件的确定及香气分析:对7种植物来源油脂在已建立的美拉德反应体系基础上单独添加反应,进行风味品评及气质分析,结果表明:0.3%(v/v)的菜籽油添加反应能为基础香精提供更饱满的肉香。
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