米酒是一种以糯米、大米、黑米等为要紧原料,经酒曲中的微生物酿造而成的古代发酵型酒精饮料。酒曲是米酒酿造必不成少的糖化剂、发酵剂和生香剂,含有富厚的微生物及其代谢出现的杂乱酶系,故有“曲乃酒之骨”之称。米酒中的养分物质及韵味因素的变成离不开这些功用酶的催化用意。近年来很多研讨学者开头测试将古代酒曲中的功用微生物与贸易酒曲复配发酵米酒,使两者上风互补,以刷新和进步米酒的韵味品德。
西华大学食物与生物工程学院的邹玉婷、贺紫涵、陈兰钗*等从差异区域的古代酒曲中筛选出或许同时产淀粉酶、酯化酶、酸性卵白酶的可造就真菌,将拥有高活性的微生物造备成单菌曲,与贸易甜酒曲举办复配发酵米酒。以贸易甜酒曲发酵的米酒为比照,测定米酒的基础理化目标、有机酸、氨基酸、挥发性物质等,探究产酶微生物对发酵米酒品德的影响,以期为贸易酒曲供给候选微生物资源。
凭据区别造就基筛选,共有29 株菌正在造就基中出现透后圈。此中5 株正在3 种区别造就基上均出现透后圈,分离定名为M1、M8、M10、XG、HB,卵白酶透后圈比值最大的为菌株HB,淀粉酶和酯化酶透后圈比值最大的都为菌株XG(表1)。
对5 株菌举办酶生气测定,淀粉酶生气正在4.42~5.51 U/mL之间,此中菌株M1的淀粉酶生气最高(5.51 U/mL),但与菌株H B 的淀粉酶生气(5.17 U/mL)无明显差别(P>0.05)(图1A)。酸性卵白酶生气间存正在明显性差别(P<0.05),酶生气正在0.58~1.93 U/mL畛域内(图1B),生气最高的为菌株HB(1.93 U/mL),与初筛结果划一。酯化酶生气也存正在明显性差别,酶生气正在20.87~293.52 U/mL之间,此中菌株M10酶生气最高(293.52 U/mL)(图1C)。
全盘发酵的米酒还原糖质料浓度大于100 g/L(图3A),所以全盘酿造的米酒为甜型米酒(GB/T 13662—2018)。相较于比照组而言,全盘复配组的还原糖质料浓度更低,乙醇体积分数更高(图3B),能够是产酶微生物或许水解更多的原料天生供酵母操纵的糖,进而发酵出现更多的乙醇。总酸质料浓度介于4.06~5.97 g/L之间,差异复配曲发酵的米酒总酸质料浓度有明显差别(P<0.05)(图3C),但均正在GB/T 13662—2018原则畛域内。氨基酸态氮质料浓度正在0.18~0.26 g/L之间,此中SF2组质料浓度最高,为0.26 g/L(图3D),可与一级稻米黄酒(0.25 g/L)相媲美。
有机酸是米酒中的要紧酸类物质,拥有必定抑低致病菌的用意,适量的有机酸能为米酒带来特定的香气和口感。从表2可能看出,乳酸、琥珀酸是米酒中的要紧有机酸,此中乳酸可付与酒涩感、尖利酸味的韵味,琥珀酸付与酒酸、咸、苦的复合味。比照组乳酸质料浓度明显高于全盘复配组(P<0.05),高达4.80 g/L,可见增加了产酶真菌可低重乳酸质料浓度,从而削减乳酸对酒带来的涩感和尖利酸味。琥珀酸对酒的韵味拥有紧要影响,SF1和SF2组米酒的琥珀酸质料浓度明显高于其他组别(P<0.05)。柠檬酸付与酒懂得的酸味,SF2组米酒中柠檬酸的质料浓度最高,为1.12 g/L,但与SF1组无明显性差别(P>0.05)。酒石酸和草酸也是米酒的紧要呈味物质,SF2组的酒石酸和ML组的草酸质料浓度明显高于其他组(P<0.05)。富马酸是一种不饱和酸,拥有幼曲的香气,各组米酒中富马酸含量低且无明显差别(P>0.05)。恰是这些有机酸的彼此和洽,付与了米酒奇特的韵味。SF1和SF2组扩大了有机酸的品种和质料浓度,特别是SF2组总有机酸质料浓度最高,能够增加S. fibuligera有帮于刷新米酒的口感和和洽性。
米酒常被称为“液体蛋糕”,由于与其他酒类比拟其含有富厚的氨基酸。氨基酸是米酒中紧要的养分和前体物质,要紧来历于卵白质水解和酵母自溶,正在发酵历程中为微生物的发展供给氮源。氨基酸正在发酵后会出现百般滋味,所以将测定的氨基酸分为甜味、美味、苦味和涩味氨基酸。
由表3可知,6 组米酒一共检测出17 种氨基酸。6 组米酒中苦味氨基酸质料浓度正在2.72~4.38 g/L,此中SF2和RO组的苦味氨基酸质料浓度较低,与其他组之间拥有明显差别(P<0.05),且Arg正在SF2组发酵的米酒中并未检测到。6 组米酒中甜味、美味氨基酸质料浓度分离为1.88~3.00、2.14~3.36 g/L,最高的均为SF1组,与比照组比拟进步了59.57%、54.13%。除RO组,复配组氨基酸总质料浓度相较于比照组(7.14 g/L)都有显然进步,特别是SF2组,苦味氨基酸质料浓度最低,但总氨基酸质料浓度(8.44 g/L)相较于比照组仍进步了18.21%。总体而言,各组米酒的呈味氨基酸要紧为苦味、美味、甜味,涩味氨基酸占比最低(图4)。除SF2组表,其余组别苦味氨基酸占比最高(38.91%~39.59%),而SF2组中占比最高的为美味氨基酸(33.16%)。正在6 组米酒中,SF2组的甜味氨基酸和美味氨基酸占比最高(29.86%、33.18%),而苦味氨基酸占比最低(32.22%)。所以,增加S. fibuligera HB对进步米酒中甜味、美味氨基酸,低重苦味氨基酸占比有显然用意。
挥发性化合物是米酒香气的要紧来历,是影响酒类产物德料的要紧要素之一。6 组米酒中一共检测出165 种物质,此中酯类55 种、醇类47 种、酸类18 种、醛类18 种、酚类9 种、酮类10 种、其他类8 种(图5)。比照组一共检测出71 种物质,而全盘复配组酿造的米酒中挥发性物质品种均较比照组扩大,RO、MC、ML、SF1和SF2组挥发性物质品种分离为78、93、76、109 种和77 种。比照、RO、MC、ML、SF1和SF2组的挥发性物质总质料浓度分离为25.55、30.31、7.78、8.76、14.98 mg/L和60.67 mg/L,此中RO和SF2组挥发性物质总质料浓度较比照组分离晋升了18.63%、137.46%,由此可见差异的复配曲对挥发性物质质料浓度也有明显影响。
酯类化合物是米酒韵味中的要紧功绩者,由发酵历程中酸和醇的酯化用意变成,拥有优秀的浓郁气息。此中,增加S. fibuligera HB发酵的米酒酯类物质的质料浓度最高,为32.93 mg/L,比拟比照组(13.74 mg/L)进步了139.66%。6 组米酒中的酯类物质要紧是棕榈酸乙酯、反油酸乙酯和十四酸乙酯,而复配曲发酵都扩大了亚油酸乙酯的质料浓度(图5A)。亚油酸乙酯是一种高级脂肪酸酯,可低重胆固醇和血脂含量。SF2组还明显扩大了乙酸乙酯的质料浓度(1.62 mg/L),而比照组并未检测到。乙酸乙酯是幽香型米酒中的主体香气因素之一,要紧展现为花果香气。
醇类化合物是米酒中的要紧呈香物质,由糖发酵、氨基酸理解代谢等出现。SF2组米酒中的醇类物质质料浓度正在各组中最高,为21.77 mg/L,明显高于比照组(6.64 mg/L)。异戊醇、苯乙醇和异丁醇是各组米酒中的要紧醇类物质(图5B),这与孙海龙的研讨划一。SF2组中这3 种醇质料浓度均最高,分离为8.32、6.22、3.53 mg/L。异丁醇、异戊醇及苯乙醇是苹果白兰地中要紧的高级醇,能扩大酒的和洽和充实感,而苯乙醇更是一种拥有奇特玫瑰香味的化合物,对米酒韵味拥有紧要功绩。可见增加S. fibuligera HB可能扩大米酒中醇类物质质料浓度,特别是对韵味拥有紧要功绩的醇类物质。
酸类物质是米酒中紧要的韵味物质之一,也是酒的韵味前体物质。 MC、ML、SF1组的酸类物质质料浓度明显低于比照组,而RO和SF2组明显高于比照组(图5C)。 比照组中十六酸正在酸类中的相对含量高达77.17%,而排第二的乙酸仅占0.10%。 RO组中十六酸(47.98%)、丁酸(17.00%)和肉豆蔻酸(15.90%)共占总酸的80.88%,酸散布较比照组更平均。 SF2组的要紧酸为十六酸(36.90%)、异丁酸(23.73%)和草酸(20.77%),共占总酸的81.4%,明晰SF2组酸散布最平均,所以增加 S. fibuligera HB显然推进了酸类物质的和洽性,正在必定水准上可能刷新米酒因为简单物质过高变成的韵味不和洽,从而使米酒口感更醇厚。 微量的乙酸、心酸、奎酸能进步米酒的口感和香气,不过过量则会出现脂肪、失败等异味,更动米酒的滋味,低重其质料。 复配曲发酵的米酒能有用削减这3 种酸的天生。
其它,酚类、醛类、酮类等物质,固然它们只占一幼一面,但都是影响米酒韵味的要紧要素,如4-乙基苯酚呈果香,苯乙醛有生果的香甜气,3-羟基-2-丁酮呈奶油香气。总体来说,米酒的韵味是种种物质协同功绩的结果。
为进一步理解各组米酒中的紧要差别挥发性物质及这些物质对米酒韵味品德的功绩,对6 组米酒中的挥发性物质举办正交偏最幼二乘判别理解(OPLSD A)。 模子拟合结果为自变量拟合指数( )为0.866、 因变量拟合指数()为0.964、模子预测指数
2均大于0.5,表白模子拟合牢靠。6 组米酒拥有显然的判袂性(图6A),诠释各组米酒挥发性物质构成差别较大。各组中占定出56 种紧要挥发性物质(变量紧要性投影(VIP)>1),此中酯类19 种、醇类15 种、酸类8 种、醛类2 种、酚类6 种、酮类5 种、其他类1 种(图6B)。56 种紧要化合物的总质料浓度正在各组的占比均高于80%,分离为比照组88.52%、RO组82.55%、MC组83.52%、ML组85.05%、SF1组84.19%、SF2组82.07%,可见这56 种化合物对米酒韵味拥有紧要功绩用意。SF2组的米酒正在右下侧,正在它边缘有大一面的紧要物质如棕榈酸乙酯、苯乙醇、乙酸苯乙酯等,MC、ML、SF1组的米酒会面正在左侧,由于这3 组酒中挥发性物质含量较低,是以边缘无紧要物质。从图7可能看出,各组米酒中的要紧挥发性物质以棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、反油酸乙酯、异戊醇、苯乙醇、十六酸等为主,而56 种紧要差别物质中,有30 种物质正在SF2组含量最高,如棕榈酸乙酯、异戊醇、苯乙醇等,可见,增加S. fibuligera HB举办米酒发酵可能明显进步米酒中紧要挥发性化合物的含量。综上,差异的复配曲对米酒中紧要挥发性因素的占比也有很大的影响。
本研讨从差异区域的酒曲中筛选出5 株产卵白酶、淀粉酶、酯化酶的可造就真菌,经占定分离为R.oryzae、M.circinelloides、ceolatus和两株S. fibuligera。将产酶真菌与贸易酒曲举办复配发酵米酒,对米酒中的理化目标、有机酸、氨基酸和挥发性因素举料理解,结果表白6 组米酒的理化目标均正在国度圭表畛域内。两组增加S. fibuligera发酵的米酒有机酸含量均明显高于比照组;且S. fibuligera HB组进步了甜味、美味氨基酸占比,低重了苦味氨基酸的含量。全盘复配组挥发性物质品种多于比照组,且接种R.oryzae和S. fibuligera HB组相较于比照组,挥发性物质含量明显进步,特别是S. fibuligera HB与比照组比拟进步了137.46%。综上,全盘产酶微生物对米酒发酵均有差异水准的影响,此中S. fibuligera HB拥有超过的产香才力,能有用刷新贸易米酒酒味寡淡、韵味亏欠的形势,拥有正在米酒发酵中的运用潜力。
陈兰钗,西华大学食物与生物工程学院,讲师,博士结业于四川大学与中科院成都生物研讨所,2021.01-至今就职于西华大学食物与生物工程学院。要紧从事古代发酵食物中酶资源开掘及酶构造与功用相相干系研讨。揭橥SCI论文9 篇,CSCD论文2 篇,此中一作或通讯作家6 篇;参预地厅级、省部级、面高等项目。
本文《酒曲中产酶微生物的筛选及其对发酵米酒品德的影响》来历于《食物科学》2024年45卷10期108-117页。作家:邹玉婷,贺紫涵,许碧涛,陈兰钗,张 庆。DOI:10.7506/spkx0922-208。点击下方阅读原文即可查看著作联系新闻。
演习编纂:陈丽先;仔肩编纂:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来历于著作原文及摄图网
为深刻讨论另日食物正在大食品观框架下的立异发达机会与挑拨,推进产学研用各界的交换互帮,由北京食物科学研讨院、中国肉类食物归纳研讨核心及中国食物杂志社《食物科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办,西华大学食物与生物工程学院、四川旅游学院烹调与食物科学工程学院、西南民族大学药学与食物学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食物与生物工程学院、成都医学院查验医学院、四川省农业科学院农产物加工研讨所、中国农业科学院城市农业研讨所、四川大学农产物加工研讨院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食物工程学院、大连民族大学人命科学学院、北京联络大学保健食物功用检测核心协同主办的“第二届大食品观·另日食物科技立异国际研讨会”即将于2025年5月24-25日正在中国 四川 成都召开。
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