酱油酿造中铵盐的形成及对品质的影响

摘要

酱油中的铵盐主要是蛋白质的过度分解产生的，其途径为酿造菌种米曲霉分泌的蛋白酶将大豆蛋白分解成多肽和氨基酸，再经其他微生物产生的氨基酸脱氨酶的作用产生氨，氨与氢离子结合生成铵根离子。目前对酱油铵盐的研究主要包括铵盐的来源和其对蛋白酶活性的影响。但是针对于铵盐的生成与酿造条件的关系、铵盐与酱油品质之间的研究还比较少。本论文以中国传统的酿造食品酱油为研究对象，系统地研究了高盐稀态酱油酿造条件与铵盐产生的关系，分析了酿造中铵盐含量对挥发性香气成分的影响，并结合酱油中游离氨基酸种类和含量的区别，初步探讨了铵盐的形成途径。本研究对于进一步优化我国高盐稀态酱油酿造工艺及提高酱油营养价值具有重要的指导意义和理论价值。具体的研究结论总结如下： 1.研究了制曲和发酵条件对酱油中铵盐生成的影响，结果表明铵盐生成量与发酵盐水浓度（10%~25%）之间有着显著的负相关关系（相关系数为-0.532，p＜0.01）；与酱油的发酵温度（25~40℃）之间存在一定的负相关关系（相关系数为-0.346）；与制曲温度（29~39℃）和发酵盐水添加量（成曲重量1.5~2.5倍）之间的相关性较弱（相关系数分别为0.049、-0.037）。对制曲和发酵条件与酱油铵盐含量进行极差分析，得到极差值的大小排序为盐水浓度＞发酵温度＞盐水添加量＞制曲温度，说明盐水浓度和发酵温度对酱油中铵盐形成的影响更大。同时研究了三种菌种分别与米曲霉（Aspergillus oryzae）混合制曲对酱油铵盐生成的影响，结果表明酿酒酵母（Saccharomyces CerevisiaeYB）、魏斯氏菌（Weissellaconfuse RC）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtiliKD）接种量均与酱油中铵盐含量呈正相关关系。与对照组相比，YB组、RC组、KD组的谷氨酸含量增加了3.18%~10.13%，天冬氨酸含量降低了9.88%~16.40%，赖氨酸含量降低了3.78%~7.55%。 2.研究了酱醪中初始铵盐含量对酱油中主要质量指标的影响，结果表明铵盐的含量过高时，酱油中还原糖含量明显降低。与A-1组相比，A-5组中还原糖含量降低了5.32%；随着铵盐含量的增加，总酚含量呈下降趋势，总黄酮和氨基酸态氮含量逐渐增加，酱油的抗氧化能力均呈现先增强后减弱的变化规律，A-4组酱油DPPH自由基清除能力和FRAP最强，分别达到了7.04μmol TE/mL和11.21μmol FE/mL，A-2组的总还原力最强，比总还原力最弱的A-1组的提高了16.55%。适量铵盐的存在可以改善酱油的抗氧化能力。酱油的游离氨基酸分析显示，与A-1组相比，A-2组和A-5组酱油中天冬氨酸、丙氨酸和半胱氨酸含量分别降低了3.35%和6.53%、5.93%和5.93%、10.14%和14.49%，谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、组氨酸分别增加了11.32%和10.63%、6.28%和9.42%、18.33%和8.33%、5.41%和12.84%。由此说明铵盐含量的增加会明显降低酱油中天冬氨酸、半胱氨酸、丙氨酸的含量，同时增加了谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸等的含量。 3.利用电子鼻和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法（HS-SPME-GC-MS）研究了铵盐对酱醪中挥发性香气成分的影响，A-1组至A-5组分别检测出了22、18、25、19、25种挥发性物质。经电子鼻分析可知，5组酱油风味差异明显。利用主成分分析对酱油进行风味品质评价，结果表明铵盐含量较低的A-1组和A-2组酱油的综合得分最高。除A-5组外，其余4组酱油中1-辛烯-3-醇和苯乙醇含量随着铵盐含量的增加而降低，分别从133.98ng/mL和94.24ng/mL降至83.15ng/mL和14.73ng/mL。A-5组酱油中这2种物质的含量较A-1组而言也分别降低了30.12%和76.64%。由此推测铵盐的存在不利于酱油中1-辛烯-3-醇和苯乙醇的形成和累积。A-3、A-4、A-5三组酱油的苯甲醛和4-乙烯基-2-甲氧基苯酚的含量均要低于A-1和A2组。铵盐含量的增加不利于酱油中整体风味的形成。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 酱油的起源与演变

1.3 酱油酿造工艺变迁

1.3.1 低盐固态发酵法

1.3.2 高盐稀态发酵法

1.4微生物在酱油酿造中的研究进展

1.4.1曲霉类

1.4.2酵母菌类

1.4.3细菌类

1.5酱油中香气成分的研究进展

1.6铵盐在酿造领域中的研究进展

1.6.1微生物代谢合成中铵盐的研究进展

1.6.2酒类中铵盐的研究进展

1.6.3酱油中铵盐的研究进展

1.7立题依据和研究内容

1.7.1论文立题依据

1.7.2主要研究内容

第二章 酿造条件对酱油铵盐形成的影响

2.1前言

2.2 实验材料

2.2.1实验原料

2.2.2 培养基

2.2.3 主要实验试剂

2.2.4 主要仪器设备

2.3试验方法

2.3.1种曲的制备

2.3.2 酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌的培养

2.3.3制曲和发酵工艺

2.3.4样品的收集和保存

2.3.5氨态氮测定

2.3.6铵盐测定

2.3.7游离氨基酸测定

2.3.8数据处理

2.4结果讨论

2.4.1制曲温度对酱油铵盐形成的影响

2.4.2发酵条件对酱油铵盐形成的影响

2.4.3混菌制曲对酱油铵盐形成的影响

2.4.4酿造条件与酱油中铵盐形成的相关性分析

2.4.5游离氨基酸的变化与铵盐形成关系

2.5本章小结

第三章 铵盐对酱油理化指标和色泽的影响

3.1引言

3.2实验材料

3.2.1原料

3.2.2主要试剂

3.2.3实验仪器

3.3试验方法

3.3.1样品制备

3.3.2样品收集

3.3.3氨基酸态氮测定

3.3.4还原糖测定

3.3.5色泽测定

3.3.6酱油中酚类物质测定

3.3.7酱油抗氧化能力测定

3.3.8游离氨基酸分析

3.3.9数据处理

3.4结果讨论

3.4.1酱油主要质量指标分析

3.4.2酱油色泽分析

3.4.3酱油中酚类物质含量分析

3.4.4酱油抗氧化能力分析

3.4.5游离氨基酸分析

3.5 本章小结

第四章 铵盐对酱油中挥发性物质的影响

4.1引言

4.2实验材料

4.2.1主要试剂

4.2.2主要仪器

4.3实验方法

4.3.1样品的制备

4.3.2样品的收集

4.3.3 HS-SPME-GC-MS分析酱油中的挥发性物质组成

4.3.4电子鼻分析

4.3.5数据处理

4.4结果讨论

4.4.1五组酱油电子鼻分析

4.4.2五组酱油样品HS-SPME-GC-MS分析

4.4.3酱油挥发性物质主成分分析和风味评价模型的建立

4.5本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2创新点

5.3展望

参考文献

致谢

附录