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四川麸醋发酵以生料制药曲和生料固态开放式多菌混合发酵为特点,使糖化、酒化和醋化同池进行,从而使得发酵生产周期较长,机械化自动化程度不高,产品质量不稳定,产量低,生产难以控制,这归因于对四川麸醋发酵过程中微生物群落与风味物质之间的关系等问题研究不充分和认识不全面。因此,本文较为系统的研究了四川麸醋发酵过程中主要理化指标和特定微生物指标的变化、微生物多样性变化及风味物质的变化及其二者之间的关系。主要结果如下:1.连续测定了四川麸醋发酵过程中醋醅的11项主要理化指标含量、特定微生物指标的变化,分析了二者动态变化规律。结果表明,发酵过程中各理化指标含量变化与特定微生物数量变化之间存在密切的关系;理化指标含量的变化是特定微生物交替作用的结果,但其又影响特定微生物的生长和各反应阶段酶活。根据各理化指标含量和特定微生物指标数量的变化将其发酵过程分为四个阶段:第1-3 d主要是糖化、酒化阶段;第3~15 d主要是酒化、醋化阶段;第15-22 d主要是醋化阶段;第22-30 d是麸醋后熟阶段。2.采用PCR-DGGE技术分析了四川麸醋发酵过程微生物群落多样性。结果表明,四川麸醋发酵过程中发酵第1d与最后一天相比较群落动态变化明显,但发酵过程菌群变化不明显。四川麸醋发酵过程优势菌明显,优势菌条带丰度高,且始终存在于整个发酵过程中,主要真菌:酿酒酵母(Sac. cerevisiae strain)、覆膜孢酵母(Sac. fibuligera)、伊萨酵母(Iss. hanoiensis strain)、黑曲霉(Asp. niger strain)、不可培养真菌(Uncultured Fungus)。主要细菌:嗜酸乳杆菌(Lac. acidophilus strain)、不可培养乳杆菌(Uncultured Lactobacillus sp.)、类肠膜魏斯氏菌(Wei. paramesenteroides strain)、葡糖醋杆菌(Glu. oboediens strain)、巴氏醋杆菌(Ace. pasteurianus strain)、不可培养醋杆菌(Uncultured Acetobacter sp.)、不可培养芽孢杆菌(Uncultured Bacillus sp.)不可培养细菌(Uncultured bacterium sp、甲醇酸单胞菌(Aci. methanolica)。3.以四川麸醋发酵期间的醋醅和陈酿期间液态麸醋为样品,分析其风味物的质变化。(1)运用高效液相色谱法分析了发酵醋醅及陈酿麸醋中的7种主要有机酸的动态变化。结果表明,乙酸是四川麸醋主要的有机酸,随着发酵的进行乙酸的含量从167.29 mg/100g提高至2190.57 mg/100g;乳酸在四川麸醋中酸含量仅次于乙酸,由发酵初期的127.1 mg/100g提高至2408.98 mg/100g,后又下降至2189.75mg/100g;苹果酸由发酵开始时的36.56 mg/100g上升至86.28 mg/100g,至发酵结束时下降至29.21 mg/100g,草酸、柠檬酸含量不高,在发酵阶段变化不明显;琥珀酸含量先上升后基本趋于稳定,酒石酸发酵前、中期含量由5.22mg/100g上升至49.26 mg/100g,后下降至37.70 mg/100g。熟醋的多种有机酸的含量都大幅度升高,陈酿期间乳酸、乙酸含量增加较明显,其余有机酸的含量变化不明显。根据聚类分析的结果可将有机酸的变化过程分为四个阶段:1-9 d,9-18 d,18-30 d,熟醋-陈酿2月。(2)采用氨基酸自动分析仪测定了四川麸醋发酵及陈酿过程游离氨基酸的变化。结果表明,四川麸醋中共存在17种游离氨基酸,含量较高的氨基酸主要为谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸、脯氨酸、缬氨酸,占总氨基酸的75%,是麸醋中主要的游离氨基酸。随着发酵的进行各种游离氨基酸的含量均先增加后减少,5种主要的氨基酸变化显著,陈酿2月后大部分的氨基酸含量变化不明显。游离氨基酸的变化过程可以分为1~7 d,7~24 d,24~30 d,30 d~陈酿2月4个阶段。(3)采用固相微萃取-GC-MS技术分析了四川麸醋发酵及陈酿过程挥发性物质的动态变化。结果表明,四川麸醋发酵过程中的挥发性物质主要有酯类、酸类、醇类、羰基类、杂环类化合物,随着发酵的进行酯类物质种类和相对含量先增加后减少,陈酿期间含量和种类快速减少,种类由21种减至5种;醇类物质随着发酵的进行种类及相对含量先迅速增加后减少,陈酿期间持续减少。酸类物质的种类及相对含量随着发酵及陈酿的进行而增加,部分的酸类物质在陈酿期间产生的,羰基类及杂环类化合物种类少、相对含量低,主要产生于陈酿期间。四川麸醋的主要挥发性风味物质为: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、茴香脑、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。4.四川麸醋发酵过程中微生物群落与风味物质变化的关系:1-9 d在乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、霉菌等优势菌分泌的酶的作用下分解淀粉及蛋白质产生可发酵性糖及氨基酸,可发酵性糖在酶的作用下转化成丙酮酸进入三羧酸循环系统而产生柠檬酸、苹果酸、琥珀酸等多种有机酸,使得醋醅中的有机酸、氨基酸、乙醇含量快速上升,同时乳酸、乙酸及一些酯类物质缓慢生成;9~22 d乳酸菌及醋酸菌的丰度高,乙醇在醋酸菌的作用下产生乙酸,乳酸菌继续生成乳酸,醋醅中的有机酸与乙醇在微生物酶的作用下生成酯类物质,氨基酸经脱氨脱羧及降解作用生成2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、醛、酮、酯、醇等呈香呈味物质,有机酸、氨基酸含量上升缓慢,甚至含量减少,酯类、羰基类化合物在种类及含量缓慢增加;22~30 d部分微生物死亡,氨基酸与还原糖发生美拉德反应生成三甲基吡嗪、四甲基吡嗪等杂环类物质,被降解后经氧化或还原作用生成醛、酮、呋喃、吡嗪及醇、醛等风味物质而含量下降,使得醋醅中羰基类、杂环类化合物种类及含量快速上升,部分嗜酸、耐酸的乳酸菌及醋酸菌继续产酸使得乳酸、乙酸的含量增加。论文分析了四川麸醋发酵过程微生物群落与风味物质的变化,研究结果为传统的固态生料制醋工艺革新提供了基础数据,具有一定的理论意义和实际应用价值。