桑葚樱桃酵素发酵动力学及其挥发性成分研究

摘要

酵素近年来大量从日本、韩国、台湾等国家和地区进入中国大陆，加之其不菲的价格和具有的保健作用，使得人们对酿造酵素产生了极大的兴趣，不论在城市和乡村的人们都开始酿造酵素。但酿造的酵素质量不一致，口感也参差不齐，有的酒味很大、有的醋味很强、有的具有泡菜味、有的具有原水果单一或复合果香味。为了指导人们在自然发酵条件下，利用白砂糖酿造出具有原水果风味的酵素，本论文利用水果表面微生物、不进行温度控制、只是进行搅拌操作开展酵素的酿造研究。
　　本论文以烟台独具特色的桑葚品种“台湾一号”、“红果一号”、樱桃品种“红灯”三种水果为原料，每种原料加入不同浓度梯度白砂糖（40％、50%、60%、70%），进行自然发酵，每个糖浓度三次重复，总计12组样品，36次实验。在发酵过程中对其还原糖、可滴定酸、酵母数等理化指标进行10个月的跟踪检测，根据发酵动力学原理模拟动力学模型，并对12组样品通过高效液相色谱（HPLC）分析样品中葡萄糖、果糖、蔗糖含量，通过顶空固相微萃取（ HS-SPME）和气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）进行挥发性物质的定性与定量。
　　本论文主要研究结果如下：
　　1.酵素感官评价：通过10个月的自然发酵，40%、50%糖浓度酿造的酵素样品明显呈现液体状态；60%糖浓度样品具有流动性，比较黏稠；70%糖浓度样品为半固体状态，几乎不能流动。品尝后发现，所有酵素样品中都含有很明显的原料果香，其中40%糖浓度样品稍有酒味，50%糖浓度样品无明显酒味，60%、70%糖浓度样品不含酒味；但60%、70%糖浓度樱桃样品有苦味。
　　2.酵素在10个月的发酵过程中相关理化指标变化规律：通过对发酵过程中相关理化指标（酵母数、还原糖、可滴定酸）测定发现，12组样品之间指标变化趋势基本相似，酵母数量和可滴定酸含量均是缓慢增加后趋于平稳，而糖含量是缓慢降低后趋于稳定；但不同糖浓度样品最终结果相差较大，相同糖浓度不同原料样品之间结果相似，40%糖浓度样品最终酸浓度均在20 g/kg左右，而70%糖浓度样品最终酸浓度均在3 g/kg左右。
　　3.酵素的发酵动力学研究：依据Logistic酵母菌生长模型，对发酵过程中酵母数量进行模型拟合，得到12组样品的酵母数量变化曲线，拟合出各自的酵母菌动力学生长模型，其中拟合度最好的是糖浓度为40%的樱桃“红灯”样品，R2=0.99667， 拟合度最差的为60%的樱桃“红灯”样品，R2=0.97568。
　　4.酵素中糖的组成分析：通过HPLC分析12组样品中葡萄糖、果糖、蔗糖含量。发酵初期加入砂糖，发酵结束后未检测到蔗糖，即发酵过程中蔗糖全部转化为葡萄糖和果糖。
　　5.酵素主要挥发性成分研究：HS-SPME和GC-MS联用进行分析，结果发现12组样品中共检测到37种挥发性成分，40%、50%、60%、70%糖浓度样品分别检测有33、34、31、16种挥发性成分。不同样品中挥发性成分含量存在差异，12组样品中40%糖浓度的桑葚“台湾一号”样品挥发性成分含量最高，浓度为23409.35 mg/L；其次为40%糖浓度樱桃“红灯”样品，浓度为23082.82 mg/L；另外，70%糖浓度样品挥发性成分含量均少于200 mg/L。

目录

声明

1绪论

1.1酵素概述

1.2桑葚概述

1.3樱桃概述

1.4发酵动力学概述

1.5挥发性成分检测与研究成果

1.6本研究的意义与内容

2酵素的发酵与其发酵动力学研究

2.1引言

2.2材料与方法

2.3结果与讨论

2.4小结

3酵素产品成分分析

3.1引言

3.2材料与方法

3.3 结果与讨论

3.4小结

4酵素挥发性成分分析

4.1引言

4.2材料与方法

4. 3结果与讨论

4.4小结

5 结论

参考文献

致谢

附录一 攻读学位期间发表的学术论文