产2-苯乙醇酵母的鉴定及其在酱油发酵中的应用

研究酱油中特征香气成分2-苯乙醇的合成途径并探索提高酱油发酵醪中2-苯乙醇含量,从酱油发酵醪分离得到1 株产2-苯乙醇酵母菌株922-1。通过形态观察、生理生化测试、转录间隔区序列测序和系统进化树分析鉴定922-1为Candida oceani,C. oceani 922-1可以在高含盐（18% NaCl）培养基中生长;采用唯一氮源实验证明了C. oceani 922-1主要通过艾氏途径,利用苯丙氨酸作为底物合成苯丙氨酸。C. oceani 922-1可以在酱油发酵醪中大量合成2-苯乙醇（44.70 mg/L）,添加1%苯丙氨酸可以将酱油发酵醪中2-苯乙醇质量浓度进一步提高到对照组的17.3 倍,并能一定程度改善发酵生酱油醇香和厚味,显示出C. oceani 922-1在高盐发酵调味品风味改善方面的应用前景。     

天然酱醪中产β-苯乙醇酵母菌的分离鉴定、发酵条件优化及其应用

为了提升酱油品质,开展筛选产β-苯乙醇的酵母菌,并应用在高盐稀态发酵酱油酿造的研究。从天然酱醪中筛选出产β-苯乙醇的酵母菌株J13,对其进行形态学观察、生理生化实验及分子生物学鉴定,通过耐盐性、pH耐受性及温度耐受性分析研究Z. rouxii 13的生物学特性,并采用单因素和正交试验对培养基成分及发酵条件进行优化,在最优发酵条件下培养Z. rouxii 13,获得风味液并应用到高盐稀态发酵酱油的酿造工艺中。结果表明,J13鉴定为鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）,并命名为Z. rouxii 13,能在含盐量较高（18%NaCl）条件下生长,最适pH为4～8及最适温度为20～35℃,其产β-苯乙醇的最优发酵条件为：L-苯丙氨酸4 g/L、葡萄糖30 g/L、蛋白胨10 g/L、硫酸镁0.5 g/L、磷酸氢二钾5 g/L、NaCl 50 g/L、pH6.0,温度28℃,在此条件下β-苯乙醇含量达到1.40 g/L。该风味液用于酱油酿造获得成品的感官评定结果表明,相比不添加风味液的空白对照组,风味液组的酱香和醇厚感更突出,鲜味及整体评价更佳。     

一株耐盐产香鲁氏接合酵母FA-1的鉴定及其在酱油酿造中的应用

为提高酱油风味与品质,从酱油醪液中筛选耐盐产香酵母菌株并应用于酱油酿造。对筛选菌株进行鉴定,并采用顶空固相微萃取-气质联用法（HS-SPME-GC-MS）分别检测其在不同NaCl浓度的发酵液及酱油成品中的挥发性香气成分。结果表明,筛选出1株耐盐产香菌株FA-1,经鉴定为鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）,可耐受22%的食盐浓度。在不同NaCl浓度的酱油发酵液中共检出56种挥发性风味物质,且当NaCl质量分数为18%时,更有利于醇类化合物的富集。在酱油生产试验中,添加鲁氏接合酵母FA-1的实验组中醇类化合物占比最大（72.03%）,其中苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、乙醇的含量较高,且醇类和酯类化合物的含量分别较添加酵母As 1.039的对照组提高131.05%和189.65%。因此,菌株FA-1具有良好的耐盐产香性能,可作为潜在的酱油发酵菌株。     

产4-乙基愈创木酚酵母的鉴定及其在酱油中的应用

从酱油发酵醪中分离得到1 株产4-乙基愈创木酚的酵母菌株A10-2。通过形态观察、生理生化测试、18S ITS rDNA测序和同源序列检索分析鉴定A10-2为Wickerhamiella versatilis,其能够耐受18% NaCl,可以在酱油发酵液中正常生长,并代谢合成4-乙基愈创木酚。W. versatilis A10-2以阿魏酸为前体,在阿魏酸脱羧酶的作用下脱去羧基得到中间产物4-乙烯基愈创木酚,进一步通过4-乙烯基愈创木酚还原酶催化得到4-乙基愈创木酚。W. versatilis A10-2可以利用酱油本底前体物质代谢合成一定质量浓度的4-乙基愈创木酚（0.63 mg/mL）,添加50 mg/L阿魏酸可以将酱油发酵液中4-乙基愈创木酚质量浓度提高到对照组的19.1 倍。将通过4-乙基愈创木酚强化的酱油发酵液添加到成品酱油中,可以一定程度改善酱油醇香、酱香,并缓和咸味,显示出W. versatilis A10-2在改善酱油、酱料等发酵调味品风味方面的应用前景。     

一株高产β-苯乙醇酵母菌的筛选、鉴定及其发酵条件优化

目的:本文主要是从大曲中筛选一株高产β-苯乙醇酵母菌株,并对其发酵条件进行优化。方法:采用平板涂布法筛选高产β-苯乙醇酵母菌株,通过菌落形态、细胞结构和分子生物学方法对其进行鉴定;利用单因素优化L-苯丙氨酸浓度、酵母浸粉浓度、温度和初始p H等发酵条件,在单因素优化的基础上,采用Box-Behnken法设计三因素三水平试验进行响应面优化,确定其产β-苯乙醇最佳发酵条件。结果:从浓香型大曲中筛选获得一株高产β-苯乙醇的酵母,命名为Y1511,经鉴定为库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii);该菌株在豆芽汁培养基中能产近30种挥发性风味物质;通过单因素和响应面最终获得该酵母发酵产苯乙醇的最佳条件为:葡萄糖80 g/L、硫酸镁0.5 g/L、磷酸二氢钾5 g/L、L-苯丙氨酸10 g/L、酵母浸粉5.5 g/L,初始p H5,在26℃培养,苯乙醇产量达到3.25 g/L。结论:本文首次报道了大曲来源的库德里阿兹威毕赤酵母产苯乙醇研究。     

生物合成天然2-苯乙醇细菌的筛选及合成途径分析

从上海国家森林公园土壤样本中筛选到1?株菌株,经过生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,该菌属肠杆菌属并命名为Enterobacter sp. MF024。Enterobacter sp. MF024全基因组测序结果表明该菌株包含从头合成途径和艾氏途径合成2-苯乙醇所有关键酶的编码基因。分别以葡萄糖、L-苯丙氨酸为底物进行生物转化实验,并以苯乙醛、苯丙酮酸等合成途径中间产物为底物进行验证,气相色谱-质谱法、红外光谱分析结果进一步说明Enterobacter sp. MF024具备两种2-苯乙醇合成途径,且该菌利用从头合成途径和艾氏途径产2-苯乙醇产量分别达到0.56、1.15 g/L。该菌株以葡萄糖为碳源生物合成2-苯乙醇极具应用前景。     

二步法酿造β-苯乙醇调味酒的工艺优化

在酿酒酵母转化L-苯丙氨酸合成β-苯乙醇的基础上,通过紫外诱变育种、好氧发酵与补料厌氧发酵的二步法工艺来研制β-苯乙醇调味酒。以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)GIM2.35为出发菌种,进行两轮紫外诱变,筛选获得1株较初始菌株合成β-苯乙醇能力提高了13.6%的诱变菌株UV-15-15;通过单因素试验,获得好氧发酵优化工艺条件为麦芽汁11°P,L-苯丙氨酸5 g/L,发酵24 h,此时β-苯乙醇质量浓度为1.69 g/L,较优化前提高了6.3%;补料厌氧发酵工艺优化条件为补料比例1∶4,补料液L-苯丙氨酸含量5 g/L,巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)接种量3%(V/V),发酵8 d,酒精度11.2%vol,乙酸含量0.37 g/L,β-苯乙醇质量浓度为1.17 g/L,蒸馏酒感官评分为8.9分。     

产愈创木酚菌株筛选及其在酱油酿造中的应用

从日式高盐稀态发酵酱油酱醪中分离获得一株能转化阿魏酸(ferulic acid, FA)生成4-乙烯基愈创木酚(4-vinylguaiacol, 4-VG)和4-乙基愈创木酚(4-ethylguaiacol, 4-EG)的酵母菌株JLY60-1,通过ITS rDNA测序和同源序列检索分析鉴定为Wickerhamiella versatilis,其最适生长温度为30℃,在20%盐浓度下培养15 d,发酵液中的4-EG浓度最高,达13.6 mg/L。在传统酱油酿造过程中强化菌株JLY60-1,采用高效液相色谱法和离子迁移色谱法测定不同发酵酱醪中酚酸及挥发性风味组分的含量,结果表明,菌株JLY60-1可以高效转化酱醪中的FA生成4-VG和4-EG,发酵30 d的酱油中4-VG和4-EG含量分别达到16.5,30.5 mg/L,对照组含量分别为1.83,3.03 mg/L。同时,强化菌株JLY60-1还提高了酱油中醛类、酮类芳香化合物的含量,丰富了酱油香气,对改善和提升酱油品质具有重要实用价值。     

促酱醪发酵芽孢杆菌的筛选及应用

用酪素平板法从高盐稀态酱醪中筛选出56 株蛋白酶活性较好的菌株,牛津杯法复筛后制曲测定酶活性,得到淀粉酶活性最高的菌株CS1.11、蛋白酶活性最高的菌株CS1.13及纤维素酶活性最高的菌株CS1.17;16S rRNA序列测定结合形态学分析,CS1.11、CS1.13、CS1.17分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、甲基营养型芽孢杆菌（B. methylotrophicus）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis）;分别将3 株实验菌与对照菌枯草芽孢杆菌CS1.03单独进行制曲后盐卤发酵,发现CS1.13发酵酱油氨态氮质量浓度最高,为5.12 g/L,CS1.11发酵酱油还原糖质量浓度最高,为27.20 g/L,与其酶活性结果一致,4 株菌对酱油总酸含量影响不大;顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用内标法定性及定量分析发酵酱油发现,3 株实验菌与对照菌均具有产生吡嗪类物质及其前体乙偶姻和2,3-丁二醇的优势,且3 株实验菌优于对照菌;吡嗪类物质能赋予酱油良好的风味及健康因子,是芽孢杆菌酱油发酵的特征风味物质。筛选自高盐稀态酱醪的芽孢杆菌CS1.11、CS1.13、CS1.17有促酱醪发酵、丰富酱油风味、增进健康因子的潜力,具备良好的应用前景。     

产香酵母的分离鉴定及对不同原料酿造甜酒香气成分的影响

该研究从传统颗粒甜酒曲中筛选分离产香酵母菌,结合形态学观察及分子生物学技术鉴定分离菌株,采用顶空-气相色谱（HS-GC）法对筛选菌株产香能力进行分析,并考察产香酵母对不同原料酿造甜酒香气成分的影响。结果表明,共分离筛选出6株酵母,其中5株菌（编号为YRNN1～YRNN5）被鉴定为扣囊复膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）,1株菌（编号为YRJM）被鉴定为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）。菌株YRNN5发酵米汁产β-苯乙醇最高（22.98 mg/L）,将其作为甜酒增香菌株应用于不同原料酿造甜酒。甜酒香气成分分析结果表明,籼米甜酒的β-苯乙醇和乙酸苯乙酯含量分别为771.38 mg/L、2.90 mg/L,显著高于籼糯米甜酒（P＜0.05）,且籼米甜酒和籼糯米甜酒的酒精度分别为15.15%vol和12.80%vol。菌株YRNN5和籼米可以作为甜酒发酵的产香酵母和优良原料。     

不同酱醅层挥发性物质组成的差异

在高盐稀态酱油生产工艺中,采用大型发酵罐替代传统发酵池是酱油工业现代化的重要趋势,然而发酵池酿造酱油比发酵罐酿造酱油酱香更为浓郁,推测这与不同酱醅接触光照、空气的表面积差异有关。因此,本研究对比了不同酱醅层的香气物质组成和浓度。结果发现,发酵池酱油部分优势的关键香气活性物质,如2-甲基丙醇,3-甲基丁醇,2-甲基丁醇,苯乙醇,苯乙醛,3-甲基丁酸,2-甲基丁酸,4-乙基苯酚,4-乙基愈创木酚和愈创木酚在表层酱醅含量高于下层酱醅,而发酵罐酱油的优势香气物质1-辛烯-3-醇和3-甲硫基丙醛在下层酱醅含量高于表层酱醅,这些物质差异的一致性表明酱醅表面积会影响酱油香气物质形成,而表层酱醅美拉德反应程度更强烈、下层酱醅酵母菌和乳酸菌更加活跃是引起表层酱醅和下层酱醅香气物质差异的重要原因。     

一株戊糖片球菌在低盐固态酱油工艺中的应用

酱油发酵酱醅中筛选到一株戊糖片球菌,对该菌的生长温度、生长pH值、食盐耐受度等生长特性进行研究。采用离子交换色谱法对该菌株产有机酸的情况进行测定;将该菌株添加到低盐固态酱油后酵过程中,以不添加乳酸菌的实验组作对照,对酱油样品理化指标、经济指标进行分析,并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法(HS-SPME-GC-MS)对酱油挥发性香气成分进行对比分析。结果表明,该乳酸菌的生长条件与酱油酱醅发酵环境相适应,其发酵产酸以乳酸和乙酸为主,与酱油中有机酸主成分相一致,将该菌株用于低盐固态酱油发酵,对酱油香气和其他指标均有不同程度的促进作用。     

米曲霉发酵高盐稀态酱油过程中典型挥发性风味物质的形成

米曲霉是发酵酱油的主要菌种,为了更加具体了解米曲霉发酵酱油过程中典型挥发性风味物质的形成,该研究利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）仪对沪酿3.042米曲霉单菌种发酵高盐稀态酱油在不同发酵阶段的酱醪进行挥发性风味物质检测,并与12种市售高盐稀态酱油的挥发性风味物质进行对比验证。结果表明,酱醪发酵0～6个月的过程中,醇酚类、酸类物质、酯类物质、含氮化合物含量逐渐增加,挥发性风味物质之间组成比例更加协调,典型的挥发性风味物质包括乙醇、乙酸、3-甲基丁酸、苯乙酸乙酯、十六酸乙酯、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、苯甲醛、苯乙醛,与市售酱油中典型的挥发性风味物质相同,这些物质保证了酱油风味的相似性。     

气相色谱-嗅闻/质谱联用分析酵母菌发酵酱油中香气物质

酱油香气物质的形成与酵母菌的代谢息息相关,本文旨在研究酵母菌对发酵酱油中香气物质形成与含量的影响。采用固相微萃取(SPME)结合气相色谱-嗅闻-质谱(GC-O/MS)联用技术分别对不加酵母菌、加AY酵母菌以及加入T酵母菌发酵制得酱油中的香气物质进行检测分析。结果显示:加入酵母菌的酱油中形成的各类香气物质更加丰富,其中AY型鲁氏酵母菌能够产生更多种类的酯类(11种)及醇类(12种)物质;T型鲁氏酵母菌有助于醛类(7种)物质的形成。且AY型鲁氏酵母菌在酱油酿造过程中产生的酯类(155.19 μg/L)、呋喃酮类(68.53 μg/L)、醛类(86.46 μg/L)等物质的含量更高,T型鲁氏酵母菌的产醇类(1260.64 μg/L)物质能力则更加优越。通过对酱油样品中OAV的计算,发现,AY酵母菌酿造酱油中的4-羟基-2-甲基-5-乙基-3(2H)-呋喃酮(HEMF),2/3-甲基丁醛、及苯乙醛的OAV高于其他样品的OAV值,T型鲁氏酵母菌的1-辛烯-3-醇及3-甲硫基丙醛的OAV值高于其他样品的OAV值。将OAV值与PCA结合分析,可以看出,AY型鲁氏酵母菌发酵酱油的香气优势明显,并且T型鲁氏酵母菌发酵酱油以熟土豆气味为主,并伴有蘑菇香气;AY型鲁氏酵母菌发酵酱油以甜香香气为主,并伴有麦芽香气。综上,AY型鲁氏酵母菌的整体产香优于T型鲁氏酵母菌的产香效果。     

耐盐酵母添加对高盐稀态酱醪风味成分的影响

采用蒸馏萃取法提取高盐稀态发酵法发酵结束后的酱醪中的挥发性成分,采用气相色谱进行分析。结果表明,不同时期分别添加3种耐盐酵母的高盐稀态酱醪所产生的风味成分均要多于未添加酵母的酱醪,尤其在第15天添加T酵母产生的风味物质要明显高于其他。在酱醪发酵的第15天添加T酵母使得异丁醛,乙酸乙酯,乙醇,异丁醇,正丁醇及异戊醇,乙酸含量明显提高,45天添加S酵母使HEMF的含量显著提高。表明,在酱油发酵过程中添加耐盐酵母的时间很重要,这可直接影响酱油中某些风味物质的产生及其相互的协调作用。     

红曲霉菌混合制曲高盐稀态发酵过程挥发性物质的变化

为研究添加红曲复合制曲酿造酱油高盐稀态发酵过程中风味物质变化,通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）对稀醪中的挥发性风味物质进行分析,确定稀醪的固相微萃取最佳条件为:75 μm CAR/PDMS萃取头,添加2.5 g氯化钠、萃取温度50 ℃、萃取时间30 min。在该条件下,对不同酱油的挥发性物质种类数量及其占比进行分析,发现红曲酱油相比于其他酱油具有更高的酯类物质占比和丰度,并对稀醪发酵10、30、50、70、80、120、160 d样品检测得到醇类（14种）、酸类（7种）、酮类（9种）、酯类（15种）、酚类（6种）、醛类（3种）、吡嗪类（3种）、吡咯类（1种）、烯类（1种）、呋喃类（2种）和其他（4种）,共65种物质。对比发现,红曲酱油挥发性物质中酯类的含量与种类最为丰富,是构成红曲酱油风味的的主要物质。经热图分析发现,稀醪发酵0~120 d是醛酮类、吡嗪、吡咯类物质含量的生成时期;醇类物质是在整个发酵期间均有某种物质显著增加,稀醪发酵80~180 d是酚类、酸类、酯类的显著增加时期;其中酯类香气物质的增加说明了红曲酵母的添加显著加强了酱油的酯类风味,改善了酱油风味。