【摘要】：醬油是一種用豆、麥、麩皮為原料經(jīng)微生物發(fā)酵釀造成的傳統(tǒng)調(diào)味品,最早起源于中國,富含多種營養(yǎng)物質(zhì)和生理活性物質(zhì)。釀造醬油常用的微生物為米曲霉,過程中產(chǎn)生豐富的酶系。其中,谷氨酰胺酶是控制發(fā)酵食品風(fēng)味的一種關(guān)鍵酶,它能催化谷氨酰胺分解為具有鮮味的谷氨酸和氨。目前市面上,醬油釀造過程中谷氨酰胺酶的活性較低,分解得到較少的谷氨酸,導(dǎo)致醬油成品鮮味和風(fēng)味欠佳;而人工投入谷氨酰胺酶的生產(chǎn)成本過高,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。低溫脅迫屬于環(huán)境脅迫的一種,能夠誘導(dǎo)微生物自溶,引起生物體生化特性和生理機能的顯著變化,如細胞膜、酶活性等。至今,關(guān)于低溫脅迫米曲霉自溶產(chǎn)谷氨酰胺酶對高鹽稀態(tài)醬油的影響還未見報道。本文研究了低溫脅迫條件對高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油品質(zhì)的影響,包括醬醪發(fā)酵初期在低溫脅迫條件(無鹽或高鹽)過程中多種酶活力和核酸含量的變化、醬油滋味物質(zhì)的形成和釋放規(guī)律,探究不同醬醪pH值發(fā)酵對醬油色、香、味的影響,并在此基礎(chǔ)上通過混合型陰離子固相萃取、超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對醬油中的鮮味及厚味肽進行分離純化和結(jié)構(gòu)鑒定,旨在為應(yīng)用低溫脅迫于高鹽稀態(tài)醬油的發(fā)酵提供理論依據(jù)和方法指導(dǎo)。實驗結(jié)果如下:分析了不同醬油釀造工藝下,醬醪初期多種酶活力、核酸含量、pH值等變化以及醬油成品的基礎(chǔ)理化指標、游離氨基酸組成和滋味感官評價。在低溫條件下(4℃),遠低于微生物生長的正常溫度范圍(25℃),核酸含量提高了15.67%以上,指示米曲霉菌絲體的自溶程度更大。在第9 d時,與對照組Control相比,LTSF濾渣中的谷氨酰胺酶活性增加了3倍,上清液中谷氨酰胺酶活性提升了65.17%;發(fā)酵60 d后,谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)的含量分別增加5.73%和3.47%,總游離氨基酸含量最高。結(jié)合滋味感官評價,醬油的鮮味和厚味呈LTSFLTSHControl的趨勢。不足的是,低溫脅迫條件下,醬油的紅、黃色指數(shù)降低,導(dǎo)致色澤更淺。研究了釀造過程中醬醪pH值對醬油感官品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,相較于自然pH值的醬油,調(diào)控醬醪pH值在6.5附近,其紅、黃色指數(shù)、色深物質(zhì)、色率均得到了顯著提高(P0.05),分別提高了32.23%,18.29%,14.74%和21.05%;保留的谷氨酰胺酶和蛋白酶的活力越高,但總氮、氨基酸態(tài)氮、總糖含量無顯著性差異。發(fā)酵90 d后,在調(diào)控pH值樣品中,5 kDa肽段所占比例降低,而具有重要呈味作用的1-5 kDa肽段所占比例提高8.65%。QDA感官評價表明,調(diào)控pH值醬油的鮮味、厚味和咸味最為明顯,苦味最淡。利用頂空固相萃取法(HS-SPME)提取醬油中的香氣成分,并使用GC-MS分析結(jié)果,調(diào)控pH值和自然pH值醬油總共鑒定出106種揮發(fā)性香氣物質(zhì),且醇、酯、醛、酮、酸等化合物種類較為豐富,而吡嗪、醇、酸、醛、酯等化合物含量相對較大,是醬油中的主要揮發(fā)性風(fēng)味成分。調(diào)控pH值醬油中,除呋喃和酚類外,其他物質(zhì)均顯著增加(P0.05)。其中,吡嗪、醇、醛,分別提高了258%,211%和166%。醬油整體香氣提升,具有更突出的焦糖香、醇香和土豆香,但煙熏香不如自然pH值下發(fā)酵的醬油。采用UPLC-MS/MS對Oasis MAX混合型陰離子固相萃取柱分離的酸性組分進行多肽純化和結(jié)構(gòu)鑒定。共鑒定出18種呈味肽,分子量均小于700 Da,除了三種五肽外,其他均為小分子的二肽、三肽或四肽。其中,肽ED、EE、EF、ESAY、AELY、FELT呈鮮、酸味,口感豐富,具有較低的閾值,肽ESAY還有利于濃厚感的延長;肽EM、EDD、QLLN稍鮮,口感較豐富,具有較高的閾值;肽QNM閾值最高,呈酸、澀味;肽SV、LLVVQ、ALVLL具有較突出的濃厚感;肽FELT、FLTW、LL、QVELF、NVP、LDP則具有苦、酸味。選擇離子響應(yīng)強度較大的多肽進行定向合成,將其反添加至醬油中,呈味特征分析表明,大多數(shù)含有一個或多個谷氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺或天冬酰胺的小分子肽具有鮮味;含有纈氨酸的小分子肽具有厚味。
【圖文】：

(a) (b)圖 3-15 不同 pH 值醬醪樣品的肽分子量分布色譜圖(a) 調(diào)控 pH 樣品的肽分子量分布；(b)自然 pH 樣品的肽分子量分布Fig.3-15 Chromatograms of molecular weight distribution in moromi of different pH(a) Molecular weight distribution of regulated pH soy sauce; (b)Molecular weight distributionof natural pH soy sauce綜合來說，兩樣品的肽分子量大體處在 1-5 kDa 肽段范圍內(nèi)（＞50%）。調(diào)控 pH值＞自然 pH 值，1-5 kDa 肽段含量分別為 59.47%和 54.34%，樣品間差異顯著（P＜0.05）�？赡苁遣煌u醪 pH 值發(fā)酵樣品的各種酶活力差異所致。調(diào)控醬醪 pH 值至 6.5 附近，由于處于谷氨酰胺酶、中性蛋白酶、淀粉酶等最適 pH 值范圍內(nèi)，所以酶活較高，作用發(fā)揮充分，將大于 5 kDa 的肽段降解為更多 1-5 kDa 肽段。隨發(fā)酵時間的增加，由于微生物的代謝作用，自然 pH 值樣品的醬醪 pH 值不斷下降到 5.0 以下，從而抑制了部分酶的活力，使得＞5 kDa 的大分子量肽段更易被保留，從而生成更少 1-5 kDa 的小分子肽段。

第四章 醬醪 pH 值對醬油香氣物質(zhì)的影響，已有部分物質(zhì)被報道[13, 122, 178, 179]。根據(jù)固相微萃取法的圖 4-4 和 4-5 可知，醇、酯、酮、酸幾類化合物包含的種類最豐富，而吡嗪、醇、酸、醛、酯等化合物含量占很大比例，作為主要的風(fēng)味貢獻者。兩個醬油樣品中，，吡嗪類化合物含量都是最高的到 30.89%以上，且調(diào)控 pH 值樣品的吡嗪含量更高，達到 37.81%，具有顯著性差P＜0.05）。整體上，頂空-固相微萃取法能較為全面地將醬油中的香氣物質(zhì)提取出來是對酮類、呋喃等難揮發(fā)的風(fēng)味物質(zhì)的萃取效果欠佳。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS264.21

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本文編號：2617950