芝麻香型与浓香型白酒固态发酵过程中氨基甲酸乙酯的形成研究

氨基甲酸乙酯(EC)是一种具有细胞和基因毒性的2A级致癌物质,我国部分白酒中EC检出率和含量居高不下,引起了广泛关注。本文以浓香型和芝麻香型白酒为例,探究了白酒固态发酵过程中EC、前体物质含量与酸度的变化,同时采用模拟发酵分析白酒酒醅固态发酵过程中p H值、尿素与瓜氨酸对EC形成的影响。研究表明:发酵初期的两种酒醅中均检测到超过20μg/kg EC,发酵过程中芝麻香型酒醅中EC形成速率(4.40×10-7μmol/kg·s)和含量(140.55μg/kg)均显著高于浓香型酒醅,且主要积累于发酵2至4周。两种酒醅中乙醇与尿素在发酵前三周含量分别增加了679.31%～181.89%和87.54%～117.87%,发酵三周后瓜氨酸积累更多。尽管芝麻香型酒醅发酵过程中EC与瓜氨酸和尿素含量相关性均不显著,模拟实验发现添加尿素与瓜氨酸后酒醅中EC含量均增加了23.70%～84.82%,且尿素在酒醅发酵过程中形成EC的能力比瓜氨酸更强。此外,酒醅p H值低于4.0有助于发酵初期EC的形成。以上结果可为针对性降低酒醅发酵过程中积累的大量EC提供依据。     

嗜盐四联球菌的分离及其精氨酸代谢

嗜盐四联球菌是存在于酱醪发酵中后期的嗜盐乳酸菌,其代谢精氨酸的特性与氨基甲酸乙酯前体物瓜氨酸的积累存在密切关系。为了降低酱油发酵过程中氨基甲酸乙酯前体物瓜氨酸的积累,研究采用选择性培养基以及gro EL基因特异性对嗜盐四联球菌进行了分离和筛选,得到一株Tetragenococcus halophilus R23。对该菌株在不同培养温度和盐浓度下的精氨酸代谢特性进行了考察。结果表明:在30℃,180 g/L Na Cl培养条件下,嗜盐四联球菌R23消耗精氨酸和瓜氨酸能力最强,消耗量分别为100.0%和64.3%。其中,代谢精氨酸的培养基中未检测到瓜氨酸的积累。这一特性对降低酱油发酵过程中氨基甲酸乙酯前体物瓜氨酸的积累具有重要意义。     

乳酸足球菌精氨酸代谢与瓜氨酸积累

酿造酱油中氨基甲酸乙酯的主要前体物质瓜氨酸由乳酸足球菌通过精氨酸代谢产生。为了研究酱油中瓜氨酸的积累机制,以分离自酱油成曲的乳酸足球菌Pediococcus acidilactici BBE1120为研究对象,考察不同培养条件(碳源、盐浓度、氨基酸)对其积累瓜氨酸的影响。结果表明,高盐环境是导致乳酸足球菌积累瓜氨酸的关键因素,碳源的种类及浓度对瓜氨酸的积累也有一定影响,培养基中精氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸含量对瓜氨酸的积累影响不大。该研究结果对阐明酱油发酵过程中氨基甲酸乙酯前体物质的积累机制具有重要意义。     

非耐盐乳酸菌与米曲霉共生酿造酱油的研究

文章将米曲霉与非耐盐的乳酸菌——融合魏斯氏菌(Weissella confusa)共同制曲,研究了其对制曲过程中主要酶系活力和发酵过程中质量指标、酚类物质和抗氧化活性等的影响,结果显示:酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、β-葡萄糖苷酶的活力较米曲霉组有显著提高,而中性蛋白酶活和α-淀粉酶活没有显著变化。添加了乳酸菌后的酱油不仅提高了酱油中氨基酸态氮、总氮、还原糖的含量,同时酱油中总多酚和总黄酮含量及自由基清除能力都显著增加,而有机酸含量变化较小。     

传统发酵豆制品中原核微生物多样性的研究

通过构建16SrDNA基因文库的方法,对2份不同种类的豆酱样品中原核微生物的多样性进行了分析。另外动态监测了一份酱油酱醅样品发酵过程中3个不同阶段原核微生物的变化情况。研究表明,发酵样品中的优势乳酸菌为魏斯氏菌（Weissella cibaria,Weissella confusa,Weissella paramesenteroides）和嗜盐四联球菌（Tetragenococcus halophilus）。另外还检测到芽孢杆菌、葡萄球菌、肠杆菌、柠檬酸杆菌、泛菌、不动杆菌、库特氏菌等细菌种群的存在。     

酒醅及窖泥中乳酸菌的筛选及产酸特性研究

在酿酒过程中,乳酸菌的优劣对酒的质量和风味特征有显著的影响。从馫香型白酒酿造发酵醅及窖泥中通过溴甲酚紫显色法分离纯化出8株产酸菌,经复筛得到一株高产乳酸的菌株L1,鉴定为Weissella confusa;对L1进行产酸发酵特性研究及耐p H值、耐温度、耐渗透压分析,结果表明,在培养2 d时L1菌株进入稳定期,发酵6 d时乳酸产量趋于平稳,当培养基中葡萄糖添加量为20 g/L、pH6.0、菌株接种量为2%、培养温度为35℃时乳酸产量最高,达5.341 g/L。     

红皮萝卜泡菜自然发酵过程中乳酸菌的动态变化

以红皮萝卜为原料,用自然发酵法泡渍,研究其发酵过程中各优势乳酸菌的消长变化规律。从四种培养基中筛选出改良的MC培养基为各类乳酸菌计数培养基,总共得到了七种明显的菌落形态特征的乳酸菌,将其依次鉴定为乳明串珠菌(Leuconostoc lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、食窦魏斯氏(Weissella cibaria)、植物乳杆菌(L.plantarum)、发酵乳杆菌(L.fermentum)。对发酵过程中各种乳酸菌计数,结果显示:泡萝卜发酵前期球菌比较旺盛,发酵后期以杆菌为主。泡菜液p H达到3.5后,球菌开始消失。     

生物胺降解菌在酱油中的应用

将生物胺降解菌Wickerhamomyces anomalus和Millerozyma farinosa作为发酵剂接种至酱油发酵醪中,考察其对酱油发酵过程中生物胺含量及酱油其他指标的影响。结果表明,实验组(J2,J3)中的8种胺的含量显著低于自然发酵组(K)(P0.01),说明生物胺降解菌J2和J3能显著抑制酱油发酵成熟过程中生物胺的形成。此外,对发酵过程中微生物菌落数的统计分析可得:2株菌在发酵酱醪中均保持着一定存活力和生长能力。发酵成熟时J2、J3的p H范围基本符合酱油产品的p H值(4.6～4.8);发酵过程中Na Cl浓度发酵前后没有显著差异(P0.05); TVB-N的含量在酱油发酵过程中呈现上升的趋势;通过游离氨基酸的分析可以知道酱油品质满足基本要求;因此接种生物胺降解菌可以很好地控制酱油的生物胺,提高其食用安全性。     

泸型酒发酵酒醅中乳酸菌群落的来源、演替规律及功能预测

为明确泸型酒发酵酒醅中乳酸菌的来源、群落演替规律以及潜在功能,作者利用16S rRNA基因高通量测序技术比较了大曲、酒醅和窖泥中的乳酸菌群落结构,并解析了酒醅乳酸菌在发酵过程中的动态变化,最后采用PICRUSt分析对酒醅微生物群落中乳酸菌的功能进行了预测。高通量测序结果显示,发酵过程酒醅中存在49种乳酸菌,其中16种来源于大曲,3种来源于窖泥。酒醅乳酸菌群落结构在发酵的第一周出现剧烈变动,发酵2 d后Lactobacillus acetotolerans取代Weissella confusa成为优势微生物并保持至发酵结束。PICRUSt分析表明,乳酸菌在酿酒过程中可能主要参与糖酵解途径,也具有参与丁酸、丙酸等重要香气前体物质代谢的潜力。     

白酒固态发酵过程中不同品种高粱原料对氨基甲酸乙酯形成的影响

氨基甲酸乙酯(EC)是一种致癌物质,广泛存在于乙醇饮料中。为明确高粱原料对白酒固态发酵过程中EC形成的影响,从而为降低白酒中EC含量提供理论指导,通过模拟白酒固态发酵,分析了不同品种高粱原料发酵过程中EC及其前体物质的变化规律。结果表明,固态发酵过程中糯高粱S3对应的最终EC产量(4.27 mg/kg)高于粳高粱S1(4.06 mg/kg)和S2(4.21 mg/kg),且其EC平均形成速率是粳高粱S1(0.22 mg/kg/d)和S2(0.24 mg/kg/d)的1.6倍。对EC前体物质研究发现,瓜氨酸和尿素是高粱固态发酵过程中EC形成的主要前体物质,其中瓜氨酸可能对S1和S2发酵产EC的贡献较大,而尿素则对S3发酵产EC的贡献较大。此外,在整个固态发酵过程中,氰化物并未参与EC的形成。研究表明,不同品种高粱原料对固态发酵过程中产EC的影响差异显著,选择合适的高粱品种,控制高粱原料所带入的EC前体物质的含量,可有效控制白酒固态发酵过程中的EC含量。     

Monitoring of the microbial communities involved in the soy sauce manufacturing process by PCR-denaturing gradient gel electrophoresis

Soy sauce is a traditional seasoning produced through the fermentation of soybeans and wheat using microbes. In this study, the microbial communities involved in the soy sauce manufacturing process were analyzed by PCR-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (PCR-DGGE). The bacterial DGGE profile indicated that the bacterial microbes in the koji were Weissella cibaria (Weissella confusa, Weissella kimchii, Weissella salipiscis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus iners, or Streptococcus thermophilus), Staphylococcus gallinarum (or Staphylococcus xylosus), and Staphylococcus kloosii. In addition to these bacteria, Tetragenococcus halophilus was also detected in the mash during lactic acid fermentation. The fungal DGGE profile indicated that the fungal microbes in the koji were not only Aspergillus oryzae but also several yeasts. In the mash, Zygosaccharomyces rouxii appeared in the early fermentation stage, Candida etchellsii (or Candida nodaensis) and Candida versatilis were detected at the middle fermentation stage, and Candida etchellsii was detected at the mature fermentation stage. These results suggest that the microbial communities present during the soy sauce manufacturing process change drastically throughout its production. This is the first report to reveal the microbial communities involved in the soy sauce manufacturing process using a culture-independent method.     

酱油的罐式与池式发酵过程中关键呈味物质对比分析

从发酵罐和发酵池中选取发酵过程中的酱油进行中性蛋白酶活力、氨基酸态氮含量、游离氨基酸含量、pH值、总酸含量、有机酸含量、还原糖含量、淀粉酶活力和食盐含量的检测与分析。结果表明：池式发酵酱油的中性蛋白酶活力、氨基酸态氮含量、氨基酸总量、有机酸总量、淀粉酶活力、还原糖含量、总酸含量和pH值都高于罐式发酵酱油;食盐含量则是罐式酱油更多;其中鲜味氨基酸在发酵12 d后池式酱油的含量就高于罐式酱油的含量,尤其是池式酱油的谷氨酸在发酵45 d时已达到10.42 g/kg,而罐式酱油的谷氨酸含量仅7.91 g/kg;两种方式发酵的酱油都能检测出7种有机酸,且含量较高的两种有机酸分别是乳酸和乙酸;在发酵结束时池式酱油的还原糖含量比罐式酱油的还原糖含量高1.01 g/100 g;池式酱油的食盐含量比罐式酱油的食盐含量低0.90 g/100 g,说明在关键呈味物质上池式发酵酱油优于罐式发酵酱油。     

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。     

An Improved HPLC-FLD for Fast and Simple Detection of Ethyl Carbamate in Soy Sauce and Prediction of Precursors

A high-performance liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD) method for ethyl carbamate (EC) determination in Chinese soy sauce was developed and used to predict EC precursors, and extraction, derivatization, and chromatographic conditions were optimized systematically. Under optimal conditions, the limit of detection, linear range, and recoveries were 3.91 μg/L, 12.87–274.87 μg/L, and 81.5–95.4%, respectively. The method precision was less than 8.9% (RSD) and no significant difference was found between EC determinations measured by HPLC-FLD and GC/MS. Using the proposed HPLC-FLD method, the EC contents in Chinese soy sauces ranged from not detected to 64.88 μg/L (n = 19). Except for one soy sauce brand, the EC contents in low-salt solid-state fermented (LSF) soy sauces were lower than those in high-salt liquid fermented (HLF) soy sauces and were mainly affected by alcohol content. Moreover, the free ornithine and total arginine contents were significantly correlated with EC content in the soy sauce products. The results of this work provide a foundation for further study of EC formation and inhibition in Chinese soy sauces.     

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。     

pH值对酱油中呈味肽种类和呈味特性的影响

利用固相萃取技术结合超高效液相色谱-串联质谱法对不同pH值发酵酱油的酸性组分进行分离、鉴定和呈味特性分析.结果表明,从调控pH值发酵的酱油中鉴定出14 种呈味肽,从自然pH值发酵的酱油中鉴定出12 种呈味肽,其中8 种呈味肽在两种酱油中均鉴定出来.调控pH值发酵的酱油中含有较多良好呈味效果的小分子肽,其中ED、EE、E...     

解淀粉芽孢杆菌SWJS22和米曲霉混合制曲在酱油发酵中的应用

以解淀粉芽孢杆菌SWJS22和米曲霉为发酵菌株,考察米曲霉单独制曲发酵、米曲酶和解淀粉芽孢杆菌曲料混合发酵以及双菌种混合制曲发酵对酱油理化指标及风味的影响。结果表明:曲料混合发酵的酱油氨基酸转化率有较大提高,色率和色深物质均低于米曲霉单独制曲发酵的酱油和双菌种混合制曲发酵的酱油,曲料混合发酵酱油和双菌种混合制曲发酵的酱油谷氨酸含量有明显提高。采用气相色谱-质谱对比分析3种不同曲料发酵酱油的风味物质,结果表明:3种酱油的风味物质种类差别不明显,重要风味成分在3种酱油中均有检出,曲料混合发酵的酱油酸类物质的含量最低。     

Quantification of ethyl carbamate in soy sauce consumed in Korea and estimated daily intakes by age

To estimate the daily intake of ethyl carbamate (EC, a possible human carcinogen) from soy sauce consumed in Korea, 136 soy sauce samples were collected from various regions and analysed by gas chromatography/selected ion mode mass spectrometry (GC/SIM‐MS). The distribution of EC varied significantly among samples, ranging from not detected to 128.9 µg kg^?1, with the highest level in Japanese‐style soy sauce. Based on individual intakes in the Complementary Report on 1998 National Health and Nutrition Survey and EC contents analysed in the present study, the contribution of soy sauce to EC intake was estimated by multiplying the mean concentration of EC by individual soy sauce intake data. Daily intakes of EC kg^?1 body weight by high consumers were particularly high in age groups 1–2 years (78.59 ng), 3–6 years (86.37 ng), 50–64 years (86.24 ng) and ≥ 65 years (76.86 ng). Based on a benchmark dose confidence limit (BMDL) of 0.3 mg EC kg^?1 body weight day^?1, the margin of exposure (MOE) calculated from the daily intake of EC in soy sauce for high consumers ranged from 3488 to 7317, which is of concern. Daily EC intakes are likely to be exceeded in groups who consume other fermented foods as well as alcoholic beverages. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry     

挥发性成分聚类分析在酱油鉴别中的应用

应用同时蒸馏萃取法和气质联用技术对对酿造酱油、配制酱油和酸世界植物蛋白调味液共17个样品的挥发性成分进行分析,筛选其特征挥发性组分进行比较。发现酿造酱油特征组分以醇类、醛类、酸类为主,酸水解植物蛋白调味液特征组分以醛类、酚类、杂环化合物为主,而配制酱油挥发性成分则兼有前两者的特征组分。以17个样品的挥发性成分及其含量进行聚类分析,建立了区分酿造酱油、配制酱油和酸水解植物蛋白调味液的识别模型,为建立酿造酱油和配制酱油鉴别技术打下较好的基础。