Unraveling the core functional bacteria and their succession throughout three fermentation stages of broad bean paste with chili

The entire fermentation process of traditional Chinese broad bean paste with chili comprises three individual stages:Tianbanzi,chili pei,and paste fermentation(Tianbanzi-chili pei mixture).Three stages share average 77.53%of all bacteria(89 genera),indicating that the similar environment leads to the similar bacterial communities.One,one,and three genera are exclusive to Tianbanzi,chili pei,and paste stages,respectively,due to the special physical and chemical properties for each stage.Total acidity,pH,and NaCl are important endogenous factors that promote the succession of bacterial communities.According to the dynamics of organic acids,reducing sugars,amino acids,and volatile compounds,60-,210-,and 180-day are considered the best fermentation periods for Tianbanzi,chili pei,and paste,respectively,to balance time cost and product quality.Three(Tetragenococcus,Lactobacillus,and Pseudomonas),four(Tetragenococcus,Lactobacillus,Bacillus,and Pseudomonas),and five(Tetragenococcus,Lactobacillus,Bacillus,Pseudomonas,and Pediococcus)genera are considered the core functional bacteria of Tianbanzi,chili pei,and paste fermentation,respectively.

不同品种蚕豆原料对郫县豆瓣品质的影响研究

为探究蚕豆原料对郫县豆瓣品质的影响,本文考察了5个不同品种蚕豆制备郫县豆瓣的理化指标、游离氨基酸和挥发性成分等品质差异。结果表明,不同品种蚕豆发酵郫县豆瓣的绝大部分品质指标存在显著差异(P<0.05)。‘成胡18’(CH18)、‘成胡23’(CH23)、‘通蚕鲜6号’(TCX)品种蚕豆发酵的郫县豆瓣具有更高含量的蛋白质、氨基酸态氮、还原糖和游离氨基酸,尤其是其氨基酸态氮和总游离氨基酸含量显著高于其他样品(P<0.05)。所有样品中甜味和苦味氨基酸为主要呈味氨基酸,但味道强度值(taste active value,TAV)分析表明鲜味氨基酸谷氨酸(Glu)对郫县豆瓣呈味贡献突出,尤其是CH18、CH23和TCX郫县豆瓣。采用顶空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)与气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术从5种郫县豆瓣中共鉴定出48种挥发性成分,以酯类和醇类化合物为主,相对含量分别为28.19%~39.47%、23.16%~28.82%;且不同品种间差异较大,其中CH18、CH23郫县豆瓣中酯类化合物相对含量最高,醇类相对含量最低。基于ROAV>1共筛选出11种关键风味物质,而大部分关键风味物质在CH23、云豆2662(YD)郫县豆瓣中相对含量较高。整体而言,CH18、CH23和TCX郫县豆瓣的品质显著优于未知品种(SCZG)、YD郫县豆瓣,但TCX郫县豆瓣体态存在缺陷,因此CH18和CH23品种蚕豆更适合郫县豆瓣加工。本研究表明蚕豆品种是导致郫县豆瓣理化与感官特征差异的重要因素,企业生产过程中要加强原料品种的筛选。

郫县豆瓣酱及其原料、半成品挥发性成分分析

系统分析了郫县豆瓣酱(豆瓣酱BCP)及其原料(蚕豆瓣BBC、鲜辣椒FCL)、半成品(霉豆瓣BKJ、辣椒醅PCL、甜瓣子BMR)在制曲、发酵、后熟过程中挥发性成分的变化,研究了郫县豆瓣酱的主要挥发性成分及来源。采用顶空固相微萃取-气质联用(headspace solid phase microextraction combined with GC-MS,HS-SPME-GC-MS)技术检测各样品,共检出挥发性成分73种,包括烃类6种、醇类11种、醛/酮类8种、杂环类8种、萜类13种、酯类18种、酸类6种和其他物质3种;郫县豆瓣酱原料蚕豆瓣和鲜辣椒的挥发性成分总质量分数(均以内标4-甲基-2-戊醇质量计)较低,分别为(19.64±3.84)μg/g和(7.84±1.30)μg/g,蚕豆瓣、鲜辣椒和霉豆瓣中多数挥发性成分在豆瓣酱中未检出,其挥发性特征与终产品性质关系较小;发酵后甜瓣子和辣椒醅中的挥发性成分明显增加,总质量分数分别为(82.42±17.63)μg/g和(49.71±8.06)μg/g;辣椒醅中含有更多萜类、醇类物质,主要风味物质为芳樟醇、苯乙醇、2-甲氧基-3-异丁基吡嗪等;甜瓣子中含有更多的杂环类、醛/酮类、酸类物质,主要风味物质为苯乙醇、1-辛烯-3-醇、苯乙醛等;豆瓣酱中的挥发性成分总质量分数进一步提高(超过100μg/g),酯类物质质量分数和占比明显增加,主要风味物质包括月桂酸乙酯、苯乙醇、芳樟醇等;随着后熟时间的延长,郫县豆瓣酱挥发性成分总质量分数、构成及主要风味物质变化相对较小,特征趋于稳定。郫县豆瓣酱中萜类物质主要来自辣椒原料,杂环类物质和4-乙基愈创木酚主要来自甜瓣子,酯类物质则主要在后熟阶段生成。

红油豆瓣酱中产气芽孢杆菌的分离、鉴定与抑制研究

在储藏过程中,红油豆瓣酱中的微生物会利用剩余营养物质二次发酵产生气体导致胀罐,影响产品品质。该实验对产气胀罐的红油豆瓣酱中微生物进行分离、鉴定,共分离得到两株产气菌分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis);而后利用复配防腐剂对产气菌株PX012进行抑制,并通过正交试验确定最佳的防腐剂复配配方为Nisin 0.2‰,尼泊金复合酯0.2‰,双乙酸钠0.6‰,富马酸3.0‰,可有效抑制产气微生物的生长,保证产品质量。

不同品牌郫县豆瓣品质指标分析

为了解市面商品郫县豆瓣的基本品质水平,分析比较了8种不同品牌市售郫县豆瓣的品质指标。采用国标方法测定了样品的水分、食盐、氨基酸态氮、总酸、还原糖含量,采用水分活度仪测定样品的水分活度(water activity,Aw),利用高效液相色谱法测定生物胺含量,利用顶空固相微萃取法提取挥发性成分并进行气质联用分析。结果显示:多数郫县豆瓣的基本品质指标可达到相应国标的推荐水平。样品中生物胺以组胺、腐胺、酪胺和尸胺为主,多数样品总生物胺含量低于300 mg/kg,但个别样品超过1700 mg/kg,存在生物胺过量的安全风险。8种郫县豆瓣中共检出104种挥发性成分,主要为酯类、醇类和酚类。不同品牌郫县豆瓣基本品质指标的差异较大,但普通郫县豆瓣和红油郫县豆瓣在这些指标上没有明显区别。

郫县豆瓣中高产α-淀粉酶米曲霉筛选鉴定及产黄曲霉毒素特性评价

α-淀粉酶在郫县豆瓣发酵过程中具有重要的作用,不仅能为郫县豆瓣中的微生物提供碳源,还能在微生物作用及化学反应下生成各类风味物质。豆瓣酱中黄曲霉毒素的污染是行业关注的问题,排除菌株产黄曲霉毒素的可能性,是筛选高效菌株的必要条件。从传统的豆瓣曲中筛选得到4株产α-淀粉酶活力较高的菌株,其中米曲霉30M-1发酵曲精的α-淀粉酶活力高达3 497 U/g,菌株16、FN、DM2发酵曲精的酶活力也可达到2 000 U/g。采用ITS(internal transcribed spacer identification)测序构建系统发育树,结合形态观察,研究菌株产黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1, AFB1)基因的表达及产AFB1的可能性。测定的结果显示,4株菌株与米曲霉同源性更近,没有造成AFB1污染的风险,说明所筛选的高产淀粉酶的霉菌具有提高豆瓣酱产品发酵效率的可能性。

HPLC法同时测定红油豆瓣酱中的7种非食用色素

建立了红油豆瓣酱中碱性嫩黄O、碱性橙Ⅱ、罗丹明B和苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ同时测定的高效液相色谱法。样品用乙腈/水(7:3,V/V)超声提取后冷冻离心去油,以甲醇和乙酸铵缓冲溶液为流动相进行梯度洗脱,检测波长为435 nm、510 nm和547 nm。上述7种色素组分在其质量浓度为0.1~10μg/mL时有良好的线性关系,方法的检测限为0.005~0.025μg/mL,平均加标回收率为88.5%~97.2%,相对标准偏差为1.3%~4.4%。该方法灵敏可靠,适合于红油豆瓣酱中多种非食用色素的同时检测。

蒜香辣味鸡蛋灌饼酱料配方优化

本文以信阳鸡蛋灌饼酱料为研究对象,在酱料的基础上加入食用油、辣椒酱、豆瓣酱和干辣椒等原料制作鸡蛋灌饼酱料,选取色泽、滋味、口感和组织状态为评价因素,通过单因素试验和正交试验确定最佳酱料配比。结果表明,以酱料净重300%为参照标准,在葱姜蒜各10%、蚝油10%、料酒20%、香油5%、鸡粉5%的基础上,当食用油添加量为60%,黄豆酱添加量为50%,郫县豆瓣酱添加量50%,干辣椒10%时,鸡蛋灌饼酱料感官综合评分高达93分,成品具有红润油亮、有浓郁的酱香味、组织细腻均匀的特点,酱料接受度较高。在此条件下该酱料整体的品质较好,为标准化生产提供了一定的数据参考。

郫县豆瓣发酵过程的微生物多样性及溯源分析

【目的】解析郫县豆瓣及其酿造半成品-蚕豆醅与辣椒醅微生物多样性和来源,探究郫县豆瓣酿造过程风味化合物特征。【方法】采用高通量测序法测定蚕豆醅、辣椒醅与混合醅(蚕豆醅-辣椒醅混合物,发酵成熟形成郫县豆瓣)在酿造过程中的微生物群落结构;利用高效气相质谱与高效液相色谱高通量检测蚕豆醅及辣椒醅中基础理化指标及挥发性、非挥发性风味化合物浓度;利用多种生物信息学分析方法对混合醅酿造微生物及风味化合物进行溯源。【结果】微生物方面:44%–59%的混合醅细菌来源于辣椒醅,5%–22%的混合醅细菌来源于蚕豆醅,其他混合醅细菌来源未知。同时,42%–77%的混合醅真菌来源于辣椒醅,2%–18%的混合醅真菌来源于蚕豆醅,其他混合醅真菌来源未知。另外,16个细菌属由辣椒醅特异性贡献;2个细菌属及2个真菌属由蚕豆醅特异性贡献。化合物方面:1-辛烯-3醇(1-octen-3-ol)、苯乙醛(phenylacetaldehyde)、异丁醛(isobutyraldehyde)、苹果酸(malic acid)与糠醛(furfural)仅由蚕豆醅贡献。辣椒素(capsaicin)、3-甲基-1-丁醇(3-methyl-1-butanol)、已醇(hexanol)与异丁醇(isobutanol)仅由辣椒醅贡献。【结论】郫县豆瓣发酵中大部分微生物来源于辣椒醅,大部分发酵底物(氨基酸及葡萄糖)来源于蚕豆醅。两种发酵半成品均特异性贡献微生物及风味化合物,形成郫县豆瓣的独特风味密码。