酱油发酵关键工艺优化及其对酱油品质的影响

论文摘要

酱油是中国、日本和韩国等东亚国家的传统调味品,生产历史悠久,生产和消费量非常大。在当今酱油行业中,大型企业普遍采用的工艺是以日本为代表的高盐稀态发酵工艺。本研究采用高盐稀态发酵工艺考察了生产工艺与成品酱油品质的联系,为改良产品品质,提高酱油风味提供了一定的基础数据和技术参考。对酱油生产菌株米曲霉在不同盐度固体培养基上的形态进行考察,比较和分析了米曲霉的菌落形态变化,扫描电镜下的米曲霉顶囊、分生孢子、分生孢子梗和营养菌丝形态变化。确定了高盐稀态工艺生产酿造酱油过程中常见指标的测定方法,利用高效液相色谱(HPLC)技术建立了酱油中的8种重要有机酸的定性、定量分析方法。确定了种曲生长的最佳培养基水分含量为45%(w/w),种曲接种大曲和保存米曲霉孢子粉的最佳时间为72 h。利用响应面法优化得到大曲培养基组成的最佳配比,即豆粕:炒麦:拌料水的质量比为11.3:10.5:19.6,将大曲的蛋白酶活性提高到了2402 U/g,酶活性相比之前未经优化的经验配方提高了20%。通过对酱醪发酵的研究发现,发酵温度升高直接导致了pH的下降,当pH降到5.5以下时,米曲霉的蛋白酶活力和稳定性都会受到不利影响,甚至完全失活,最终将会导致酱油中的氨基态氮含量下降。pH是影响酱醪发酵的关键参数,pH5.5是酱醪中蛋白酶活性稳定性变化的转折点。另外,还发现酱醪的高盐环境会通过抑制微生物的生长代谢而缓减酱醪pH的下降速度,提高酱醪中蛋白酶的稳定性,从而影响酱油产品的氨基氮含量。通过控制酱醪发酵阶段的温度以及在酱醪中添加耐高盐增香酵母菌发现,20℃发酵可以增加谷氨酸的含量,减缓细菌的代谢,减慢谷氨酸向脯氨酸和精氨酸的转变过程,最终可使谷氨酸在总氨基酸中所占的比例达到23.1%,远高于30℃和40℃条件下的20.15%和15.49%。添加的增香酵母菌能利用酱醪中的还原糖和一些苦味氨基酸,使总氨基态氮下降。但随着发酵时间延长,酵母菌菌体发生自溶,会产生一些鲜味氨基酸,从而改善酱油的风味。酱醪发酵后期添加酵母菌后,鲜味氨基酸所占的比例由25.82%增加到了29.55%,谷氨酸的比例也由15.49%增加到了18.65%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 酱油的生产概述
• 1.1.1 酱油的生产工艺
• 1.1.2 酱油的酿造原料
• 1.1.3 酱油的酿造微生物
• 1.2 国内外酱油研究进展
• 1.2.1 酱油生产及市场现状
• 1.2.2 酱油的功能性研究
• 1.2.3 酱油新产品的开发
• 1.2.4 酱油酿造工艺的改进
• 1.2.5 酱油生产菌种的改造
• 1.3 立题意义
• 1.4 研究目的和研究内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 仪器设备
• 2.1.3 其他材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 扫描电镜样品预处理
• 2.2.2 常规理化指标测定
• 2.2.3 游离氨基酸与有机酸含量测定
• 2.2.4 制曲方法
• 2.2.5 制醪及酱醪发酵液提取
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 不同NaCl 浓度对米曲霉形态的影响分析
• 3.2 制曲工艺的研究与优化
• 3.2.1 种曲生长特性的研究
• 3.2.2 大曲生长特性研究
• 3.2.3 水活度对大曲产蛋白酶的影响
• 3.2.4 大曲培养基组成的优化
• 3.3 生产工艺对酱醪发酵的影响
• 3.3.1 温度对酱醪发酵的影响
• 3.3.2 盐度对酱醪发酵的影响
• 3.4 生产工艺对成品酱油品质的影响
• 3.4.1 生产工艺对成品酱油常规理化指标的影响
• 3.4.2 生产工艺对成品酱油风味的影响
• 3.5 酱醪发酵工艺条件与酱油品质的关系总结
• 第四章 主要结论与展望
• 4.1 主要结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录1：作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2：指标测定中的标准曲线
• 附录3：游离氨基酸组成分析图