本文選題：微生物　切入點(diǎn)：淡水魚發(fā)酵　出處：《江南大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：生物發(fā)酵不僅提高了淡水魚的加工利用率,改善了魚肉的質(zhì)構(gòu)色澤,延長(zhǎng)了魚肉的保藏期,還能產(chǎn)生獨(dú)特的酯香,祛除了土腥味,近年來成為淡水魚加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本研究室利用混合自然發(fā)酵劑制作酸魚,從中檢測(cè)到濃郁的酯香風(fēng)味物質(zhì),但是微生物產(chǎn)香機(jī)理及風(fēng)味合成途徑尚不清楚。本文以傳統(tǒng)酸魚中分離出植物乳桿菌Lp-120、木糖葡糖球菌Sx-135和釀酒酵母Sc-31作為發(fā)酵劑,通過研究不同菌株對(duì)酸魚揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響,分析不同菌株水解脂質(zhì)釋放風(fēng)味前體物質(zhì)游離脂肪酸的能力,探索乙酸酯類化合物的生物合成途徑,考察不同菌株酯酶水解活力的影響因素,揭示了微生物的酯類風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)理。本研究對(duì)于了解微生物在酸魚酯類風(fēng)味物質(zhì)形成中的作用與機(jī)制具有重要的學(xué)術(shù)意義,同時(shí)也為淡水魚加工行業(yè)建立生物發(fā)酵增香技術(shù)提供理論指導(dǎo)。研究了不同菌株對(duì)酸魚揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響。以單一菌株(S1:Lp-120,S2:Sx-135,S3:Sc-31)分別接種魚體發(fā)酵(發(fā)酵6周),自然發(fā)酵組作為對(duì)照組(NS1:發(fā)酵6周,NS2:發(fā)酵9周,NS3:發(fā)酵13周),測(cè)定發(fā)酵魚制品的理化性質(zhì)和酸魚發(fā)酵過程中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),結(jié)合氣味活度值和統(tǒng)計(jì)學(xué)手段,探討不同菌株對(duì)發(fā)酵酸魚整體風(fēng)味的影響。結(jié)果表明:通過SPME-GC-MC技術(shù),對(duì)照組和接種組酸魚共鑒定出88種化合物,S1含有46種、S2含有57種、S3含有53種、NS1含有57種、NS2含有60種以及NS3含有59種;酯類和醇類物質(zhì)是所有酸魚組的主要風(fēng)味物質(zhì),百分含量占50%以上;接種乳酸桿菌Lp-120的酸魚中酯類物質(zhì)含量最高,達(dá)到3034.54μg/kg,接種酵母菌Sc-31的酸魚中醇類和酮類物質(zhì)最高,分別為2164.53μg/kg和379.98μg/kg,而自然發(fā)酵的酸魚含有較高的酸類和醛類物質(zhì);各個(gè)酸魚組中乙酸乙酯、乙酸異戊酯、1-辛烯-3-醇和醛類化合物(脂肪族醛)的OAV和ROC最高,是酸魚主要的風(fēng)味貢獻(xiàn)者,其次是呋喃類化合物(2-戊基呋喃);主成分分析結(jié)果表明發(fā)酵對(duì)酸魚揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響與所接種的菌株有關(guān),Lp-120和Sx-135可以加速酸魚發(fā)酵進(jìn)程。研究了不同菌株對(duì)酸魚酯類風(fēng)味物質(zhì)的影響。以單一菌株(S1,S2,S3)分別接種魚體發(fā)酵,測(cè)定酸魚發(fā)酵過程中的微生物及酯類揮發(fā)性風(fēng)味成分,并與混合接種組(MS:Lp-120/Sx-135/Sc-31)進(jìn)行比較,結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)手段,揭示不同酯類風(fēng)味物質(zhì)與各菌株之間的關(guān)系。結(jié)果表明:酸魚的酯類風(fēng)味物質(zhì)主要包括乙酸酯類化合物和乙酯類化合物,發(fā)酵前所有酸魚中僅含有乙酸乙酯和棕櫚酸乙酯,發(fā)酵結(jié)束后兩者含量有不同程度的增加,其它酯類化合物均是發(fā)酵后才出現(xiàn)。發(fā)酵結(jié)束后,五組酸魚(NS、S1、S2和S3和MS)的酯類風(fēng)味物質(zhì)含量分別為307.78μg/kg、874.12μg/kg、472.07μg/kg、495.01μg/kg和5284.63μg/kg。對(duì)照組檢測(cè)到7種酯類化合物;Lp-120接種組檢測(cè)到8種酯類化合物;Sx-135接種組和Sc-31接種組分別檢測(cè)到10種和12種酯類化合物;混合接種組檢測(cè)到11種酯類化合物。接種組酯類化合物的含量和種類均高于對(duì)照組。主成分分析表明:Lp-120主要與乙酸酯類(組成脂肪醇C6,乙酸苯乙酯除外)風(fēng)味物質(zhì)的形成有關(guān);Sx-135和Sc-31主要與乙酯類(組成脂肪酸C≥6)風(fēng)味物質(zhì)的形成有關(guān)。研究了不同菌株水解脂質(zhì)釋放游離脂肪酸的能力。分析酸魚發(fā)酵過程中游離脂肪酸的變化規(guī)律,并建立魚油水解體系,考察不同菌株水解脂質(zhì)釋放游離脂肪酸的能力,分別以長(zhǎng)鏈脂肪酸(肉豆蔻酸C14:0,棕櫚酸C16:0和亞油酸C18:2)為底物,進(jìn)一步考察不同菌株將長(zhǎng)鏈脂肪酸轉(zhuǎn)化成中鏈和短鏈脂肪酸的能力。結(jié)果表明:發(fā)酵過程中酸魚的游離脂肪酸先增大后減小,發(fā)酵中期達(dá)到最大值375.70 mg/100 g魚肉。魚油水解體系實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)接種Sx-135和Sc-31體系的游離脂肪酸含量明顯大于對(duì)照組,接種Lp-120體系的游離脂肪酸含量與對(duì)照組無明顯差異(P0.05),且釋放的脂肪酸的碳原子數(shù)大于12,證明Sx-135和Sc-31可以水解脂質(zhì)釋放長(zhǎng)鏈脂肪酸;肉豆蔻酸和棕櫚酸水解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)接種三種菌株的體系中均檢測(cè)到大量的短鏈及中鏈游離脂肪酸,包括乙酸、戊酸、己酸、辛酸、庚酸、壬酸、癸酸和月桂酸,證實(shí)在微生物的作用下長(zhǎng)鏈脂肪酸可以轉(zhuǎn)化成中鏈和短鏈脂肪酸;亞油酸水解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)接種三種菌株的體系中均未檢測(cè)到脂肪酸,說明各菌株不能將不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化成中短鏈脂肪酸。因此,發(fā)酵過程中微生物代謝脂質(zhì)釋放游離脂肪酸的規(guī)律是先進(jìn)行脂質(zhì)水解釋放了長(zhǎng)鏈游離脂肪酸,然后將部分長(zhǎng)鏈游離脂肪酸轉(zhuǎn)變成中短鏈脂肪酸。研究了不同菌株的乙酸酯合成途徑。建立乙酸和乙醇/異戊醇(酯合成),三乙酸甘油酯和乙醇/異戊醇(酯交換),乙酰輔酶A和乙醇/異戊醇(酯交換)三種反應(yīng)體系確定菌株風(fēng)味酯的合成途徑,分析菌株在不同酸和醇存在下形成風(fēng)味酯的能力,酸的鏈長(zhǎng)對(duì)乙酯合成的影響,醇的鏈長(zhǎng)對(duì)乙酸酯合成的影響。結(jié)果表明:Lp-120的乙酸酯合成途徑是酯酶催化的酯化和醇解,Sx-135和Sc-31的乙酸酯合成途徑是酯酶催化的酯化;高pH時(shí),Lp-120通過醇解途徑的酯合成活力較高,低pH時(shí),三種菌株通過酯化途徑的酯合成活力較高;碳原子數(shù)小于6范圍內(nèi),隨著脂肪醇碳鏈的增加,各菌株合成乙酸酯類的活力增大;碳原子數(shù)大于8范圍內(nèi),隨著脂肪酸碳鏈的增加,各菌株合成乙酯類的活力減小。研究了不同菌株酯酶水解活力的影響因素。測(cè)定不同菌株產(chǎn)胞內(nèi)外酯酶的水解活力及其底物特異性,考察pH、Aw和溫度對(duì)不同菌株產(chǎn)胞內(nèi)外酯酶水解活力的影響,并且比較了發(fā)酵對(duì)酸魚酯酶活力的影響。結(jié)果表明:以對(duì)硝基苯基乙酸酯、對(duì)硝基苯基丁酸酯、對(duì)硝基苯基辛酸酯和對(duì)硝基苯基棕櫚酸酯為底物,三種菌株的胞內(nèi)和胞外均呈現(xiàn)出酯酶水解活力,其最大活力表現(xiàn)在以對(duì)硝基苯基辛酸酯為底物的胞內(nèi)部分,分別為:12.61,15.01和10.90 U/mg蛋白。除了Lp-120在低水分活度呈現(xiàn)出較高的胞內(nèi)酯酶水解活力,酸性環(huán)境和低水分活度均能抑制三種菌株的胞內(nèi)外酯酶水解活力。Lp-120和Sx-135的酯酶活力隨著溫度的降低而增大,而Sc-31的胞內(nèi)酯酶活力隨溫度的降低而減小。本文明確了酸魚的特征風(fēng)味物質(zhì),揭示了優(yōu)勢(shì)菌株能夠促進(jìn)酸魚酯類風(fēng)味物質(zhì)的形成,證實(shí)了各菌株能夠水解脂質(zhì)生成酯類前體物質(zhì)游離脂肪酸,確定了不同菌株的乙酸酯合成途徑以及醇酸的鏈長(zhǎng)對(duì)風(fēng)味酯生物合成的影響,闡明了各菌株酯酶水解活力的影響因素,初步揭示了發(fā)酵酸魚中微生物的酯類風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)理。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TS254.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1690585