渥堆期间水分对浏阳豆豉微生物及品质风味的影响

目的:通过调控渥堆期间水分提高浏阳豆豉的品质风味。方法:采用宏基因测序技术,结合顶空固相微萃取—气质联用(HS-SPME-GC-MS)技术,研究了曲料不同水分(低35%、中42%、高50%)对渥堆期间浏阳豆豉的细菌群落变化及挥发性组成的影响。结果:渥堆水分对渥堆过程中细菌多样性具有明显的影响:第一次渥堆发酵、第二次渥堆发酵两个阶段棒状杆菌的相对丰度与渥堆水分呈正相关,第一次渥堆发酵阶段葡萄球菌相对丰度与渥堆水分呈负相关,且第二次渥堆发酵阶段中未分类的葡萄球菌和片球菌与渥堆水分呈负相关。中水分渥堆豆豉的挥发性物质种类最丰富,且吡嗪类物质比其他水分渥堆豆豉高,但醛类、酸类含量较低。进一步的相关性分析显示葡萄球菌属对差异性挥发性物质的影响最大,与6种差异性挥发性物质如2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙基-3,5,6-三甲基吡嗪、愈创木酚等显著正相关;其次是海洋芽孢杆菌属。结论:渥堆水分通过改变细菌多样性影响浏阳豆豉的品质。

不同渥堆工艺对浏阳豆豉多酚抗氧化及免疫活性的影响

目的探究不同渥堆工艺对浏阳豆豉多酚抗氧化及免疫活性的影响,确定最佳工艺条件。方法测定不同渥堆盐度(0、3%、5%)、水分(35%、42%、50%)浏阳豆豉多酚的组成、抗氧化能力及免疫活性差异。并利用超高效液相色谱-串联质谱法进一步分析活性最佳工艺豆豉的多酚组分。结果渥堆期间多酚含量变化明显,且随着渥堆水分的增加,豆豉的多酚及黄酮含量越高。体外抗氧化实验结果显示高水分、低盐度渥堆有助于提升豆豉对2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐阳离子自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的清除能力,其中以50%水分无盐渥堆豆豉的抗氧化活性最强。细胞实验表明,各样品组均呈剂量依赖性抑制经脂多糖刺激的RAW264.7细胞释放NO,免疫活性最佳为42%水分、5%盐度渥堆的豆豉样品。42%水分下无盐渥堆豆豉与5%盐渥堆豆豉的酚类差异代谢物共筛选出多酚及其衍生物(6)、黄酮类(13)以及异黄酮类(6)25种,相关性分析发现其中雌马酚、槲皮素与浏阳豆豉的抗氧化活性呈显著正相关,而木犀草素、山奈酚、川陈皮素等与其免疫活性呈显著正相关。结论50%水分无盐渥堆豆豉多酚表现出较强的抗氧化活性,42%水分、5%盐度渥堆豆豉多酚的免疫活性最佳。本研究为浏阳豆豉的进一步高值化利用提供理论依据。

不同黄曲霉菌株强化发酵对浏阳豆豉鲜味形成的影响

为了探究不同黄曲霉菌株强化发酵对浏阳豆豉鲜味的影响,本研究对比了自然发酵(natural fermentation,NF)和优势黄曲霉菌株(Aspergillus flavus 7214、A. flavus 7622、A. flavus 6112、A. flavus 5322和4种菌株等比例混合M4)强化发酵下浏阳豆豉的蛋白质降解情况和鲜味差异。结果表明4株菌中均以丝氨酸蛋白酶为主,其中A.?flavus?5322总蛋白酶活力最强,且酸性蛋白酶活性远高于其余3株菌。5种强化发酵豆豉氨基酸态氮和水溶性蛋白质量分数在渥堆结束后均高于NF,进一步进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳,结果显示6种豆豉蛋白质降解趋势一致,均在渥堆阶段出现迅速降解。感官评价和电子舌分析结果表明,A.?flavus?5322强化发酵豆豉滋味最为浓郁,其中鲜味相较于NF增长明显。利用超高效液相色谱-电喷雾/四极杆飞行时间串联质谱联用技术结合相关性和肽组学分析共筛选出43条鲜味多肽,其中A.?flavus?6112强化发酵豆豉潜在鲜味肽的总峰面积最高,其次为A.?flavus?5322,两者差异较小,且明显大于NF。综上,A.?flavus?5322菌株强化发酵可通过促进蛋白质降解和潜在鲜味肽的释放提升豆豉的鲜味,本研究可为浏阳豆豉的鲜味提升和工业化生产菌株的应用开发提供理论指导。

基于非靶向代谢组学的不同菌种强化发酵浏阳豆豉的代谢差异分析

为探究不同菌种强化发酵浏阳豆豉的代谢差异,测定分离菌株黄曲霉7214(Aspergillus flavus 7214,AF 7214)、黄曲霉7622(A.flavus 7622,AF 7622)、混合组AF 77(AF 7214+AF 7622)、与米曲霉(A.orzyae)强化发酵及自然发酵浏阳豆豉的总酸、氨基酸态氮含量,并利用液相色谱-质谱联用技术探究其代谢产物差异。结果表明:5组豆豉中,AF7214强化发酵豆豉的总酸质量分数、氨基酸态氮含量最高,分别为3.52%和1.47g/100g。根据偏最小二乘判别分析结果可知,各样品代谢产物差异明显,其中AF 7622菌株发酵样品同自然发酵豆豉代谢产物组成差异最小。进一步分析发现AF 7214、AF 7622、AF 77、米曲霉强化发酵与自然发酵豆豉的差异代谢产物主要参与氨基酸代谢通路,特别是精氨酸生物合成。以变量重要投影值>1.5、P<0.05为标准筛选出5组样品间的关键差异代谢物共62种,其中包括赖氨酸、丝氨酸、2-甲基丝氨酸等26种氨基酸及其衍生物,说明强化发酵对豆豉发酵过程中的氨基酸代谢影响最明显。本研究可为浏阳豆豉强化发酵过程中代谢产物的形成提供新的认识。

浏阳豆豉晾曲阶段相关指标的变化研究

为明确浏阳豆豉生产过程中晾曲阶段对豆豉品质的影响,测定不同晾曲时间下微生物数量、理化指标和关键酶活性。结果表明,晾曲过程中,豆豉曲的菌落总数、真菌总数均呈逐渐上升的趋势,并在96 h达到最大值,分别为5.9×10^(9)CFU/g和7.6×10^(6)CFU/g;水分含量减少至23.80%,总糖含量下降至5.09%,而总酸、氨基酸态氮和苷元型异黄酮含量分别上升至1.46%、0.88%、1 383.90 mg/kg;除中性蛋白酶外,α-淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶、酸性蛋白酶和碱性蛋白酶的活力整体均先升高后降低,且在晾曲阶段中性蛋白酶为主要酶。相关性分析结果表明,浏阳豆豉晾曲阶段,水分含量与菌落总数,总糖含量与菌落总数、α-淀粉酶、纤维素酶活力,以及氨基酸态氮含量与中性蛋白酶活力呈显著正相关(P<0.05),而氨基酸态氮含量与水分含量呈显著负相关(P<0.05)。该结果可为浏阳传统曲霉型豆豉的工艺优化提供理论依据。

曲霉强化发酵对浏阳豆豉风味品质的影响

为探究不同菌株强化发酵对浏阳豆豉风味的影响,本研究比较了分离菌株黄曲霉(Aspergillus flavus 7214、A.flavus 7622)强化发酵、米曲霉(A.oryzae)强化发酵及自然发酵下浏阳豆豉的品质差异。结果表明分离菌株强化发酵促进了豆豉中游离氨基酸与有机酸总量的增长,特别是谷氨酸和乙酸;气相色谱-质谱共鉴定出酯类(20种)、酸类(11种)、醛类(12种)、酮类(9种)、醇类(7种)、吡嗪类(8种)、烷烃类(10种)、酚类(7种)和其他化合物(8种)共9类化合物。自然发酵吡嗪类及酚类物质含量较高,而分离菌株强化发酵豆豉的酸类和醛类物质占比相较于自然发酵明显增加,强化发酵还会生成苯乙酸甲酯、亚油酸乙酯等新物质。电子鼻实验发现,A.flavus 7622强化发酵豆豉风味与自然发酵豆豉最接近,A.flavus 7214强化发酵豆豉与自然发酵豆豉之间差异最大。感官评价结果可知A.flavus 7214强化发酵豆豉整体风味更佳,具有更强的香味、酸味、甜味及鲜味。综上,分离菌种强化发酵通过促进游离氨基酸、有机酸以及挥发性化合物释放,从而对甜味、鲜味以及香味等产生明显影响,本研究将为豆豉工业化生产提供理论指导。

电子舌-固相微萃取-气相色谱-质谱联用比较3种不同干燥方式对浏阳豆豉品质的影响

以湖南浏阳豆豉为研究对象,比较自然晒制、烘箱烘干和微波烘干3种不同干燥方式对浏阳豆豉挥发性成分的影响。采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术结合电子舌,比较3种不同干燥方式处理的豆豉样品之间差异。结果表明:三者干燥方式理化指标差异不大,自然晒制、烘箱烘干、微波烘干的挥发性成分分别有31、33种和22种,自然晒制豆豉主要挥发性成分包括2,3,5,6-四甲基吡嗪(24.10%)、2-甲基丁酸乙酯(19.91%)、2-甲基丁酸(7.82%)、3-甲基-1-丁醇乙酸酯(7.65%)、2,3,5-三甲基吡嗪(7.53%)。烘箱烘干豆豉以乙酸乙酯(3.27%)、2,3-丁二醇(4.23%)、糠基甲基苯丙胺(4.23%)、2-(2-甲基丙基)-3,5,6-三甲基吡嗪(4.13%)、3-辛酮(4.10%)为主。微波烘干豆豉含3-甲基丁酸(27.96%)、2,3,5,6-四甲基吡嗪(13.28%)、2-甲基丁酸(10.55%)、甲酰肼(10.33%)、2,3,5-三甲基吡嗪(6.28%)比例占优。3种干燥方式后的豆豉味道也有差异,其中自然晒制、烘箱烘干2种干燥方式处理后豆豉的味道较接近,它们与微波烘干处理方式的差异主要表现在第2主成分上,即鲜味、苦味和咸味。

浏阳豆豉挥发性成分的研究

采用气相色谱-质谱(GC/MS)的分析方法,对传统自然发酵制作的浏阳豆豉中挥发性成分进行分析。共鉴定出包括酯类(10)、吡嗪类(5)、醇类(5)、酸类(4)、酚类(1)、醛类(4)等9类44个化合物。在挥发性成分中与风味密切相关的且含量较高的是酯类(33.03%)、酸类(20.19%)、吡嗪类(12.96%)。吡嗪类物质的存在证实风味形成与美拉德反应密切相关。

基于高通量测序浏阳豆豉不同发酵阶段微生物多样性分析

采用454高通量焦磷酸测序研究浏阳豆豉传统生产工艺中不同阶段的微生物多样性。前发酵和后发酵3 d前后,微生物水平差异不大,但样品LY03即后发酵15 d时,无论是细菌还是真菌和样品LY01、LY02相比显示更加的多样性,微生物的门、纲、目、科、属均有明显增加,除部分没有确认的外,真菌多样性各水平分别为制曲成熟和后发酵3 d差别不大,但后发酵15 d显著增加,制曲成熟主要微生物属以根霉、曲霉为主,大量酵母菌参与后期发酵。细菌多样性变化显著,制曲成熟和经过洗曲后发酵3 d差异不大,但堆积发酵15 d各水平显著增加,芽孢杆菌属在全过程丰度高,乳酸菌种类较多和比例较高。这种堆积发酵时间不同,其微生物多样性差异明显,生产工艺的非标准化是否会影响到产品品质,特别是药效值得进一步深入研究。

基于高通量测序分析不同浏阳豆豉中真菌的多样性

为比较不同品牌的浏阳豆豉中真菌分布情况,采用ITS高通量测序对4种品牌的浏阳豆豉(LJ,TPQ,TMS,YPX)中真菌组成进行检测,并通过韦恩图、热图和主坐标分析(PCoA)对其结果进行分析。结果表明,4种豆豉存在共有的146个操作分类单元(OTUs),TPQ豆豉样品的真菌相对丰度最大,LJ豆豉样品最低。4种浏阳豆豉均以子囊菌门(Ascomycota)、毛霉亚门(Mucoromycota)为主要菌群门类,LJ和YPX豆豉样品中均以曲霉属(Aspergillus)为主要菌属,其中LJ豆豉中曲霉属相对丰度最高(91.4%),TPQ豆豉样品中小囊菌属(Microascus)相对丰度最高(49.1%)。热图聚类结果反映出各品牌浏阳豆豉中具有其特有的菌属,横梗霉属(Lichtheimia)主要存在于TMS与LJ豆豉样品中,嗜热菌属(Thermomyces)在TPQ豆豉样品中含量最高,曲霉属(Aspergillus)、单端孢属(Trichothecium)和根霉属(Rizopus)均在LJ中含量较高,木霉属(Trichoderma)、单端孢属(Trichothecium)、青霉属(Penicillium)、毛壳菌属(Chaetomium)在YPX含量最高。主坐标分析(PCoA)结果说明YPX豆豉样品菌群与LJ豆豉样品相似,而与TMS和TPQ豆豉样品相差较大。

浏阳豆豉发酵过程中抗氧化成分及活性变化研究

通过测定大豆异黄酮、总黄酮、总多酚含量的变化,结合发酵过程中浏阳豆豉的抗氧化活性的变化,来探讨浏阳豆豉抗氧化活性变化的机理。结果表明:虽然总黄酮与总大豆异黄酮的含量逐步减少,但发酵初期原料中大豆异黄酮主要为糖苷型(占85.75%),而发酵末期则主要为更具活性的苷元型大豆异黄酮(占81.41%),且总多酚经发酵从2.78 mg/g提升至5.76 mg/g,发酵最后一天(L20)豆豉的总抗氧化能力、DPPH·、·OH、O^-_2·清除率分别增加至1088.91 U/g、93.67%、90.24%、88.38%,此外相关性结果表明苷元型大豆异黄酮要比总多酚对豆豉抗氧化活性的影响更大。实验证明发酵有助于大豆中总多酚的增加以及糖苷型大豆异黄酮向苷元型大豆异黄酮转换,这是提高豆豉抗氧化能力及功能性的关键因素之一。

浏阳豆豉生产过程中理化性质的变化研究

本文主要对浏阳豆豉自然发酵工艺过程中豆豉的理化、微生物指标、滋气味的变化规律进行研究。在湖南某豆豉厂取样,采用可培养方法测定细菌和真菌数量的变化,并检测不同阶段的总酸、氨基酸态氮、蛋白质及水分的变化、电子舌测定滋气味变化。结果表明:在浏阳豆豉生产过程中,制曲时细菌总数在发酵4 d达到最大值3.8×1011 CFU/g,霉菌总数的最大值为1.5×105 CFU/g,总酸和氨基酸态氮的变化趋势相似,成品中总酸达到2.15%,氨基酸态氮到1.37%。总氮在发酵过程中变化不大,水分变化与工艺有关。成品中蛋白质含量达到40.08%,水分含量在发酵过程中一直在减少,成品中只有14.30%。电子鼻的主成分分析图能显著区分发酵过程中各组分样品;电子舌稳定有效地检测出不同发酵阶段豆豉的味觉差异,主要体现在苦味、鲜味、丰富度和咸味上。发酵17 d苦味、鲜味强度最大,堆积发酵4 d咸味和丰富度强度最大。