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大酱在我国东北地区具有悠久的制作和食用的历史,传统的东北大酱是以黄豆为原料利用环境中的微生物自然发酵而成。传统大酱制作处于开放条件下,易受环境条件影响,发酵时间长,质量不稳定,在发酵过程中易产生生物胺、黄曲霉毒素等物质。大酱的风味、品质以及发酵时间的长短与酱中微生物的代谢繁殖有主要关系。本论文以采集自东北地区的自然发酵的大酱为研究对象,利用高通量测序技术解析大酱发酵过程中的微生物多样性,并评价从大酱中筛选出的霉菌和芽孢杆菌的生产性能以及安全性,筛选出可以用于大酱发酵的高酶活的安全菌株。试验结果如下:大酱自然发酵过程中微生物变化研究结果表明大酱样品中含有丰富的真菌和细菌种系。Alpha多样性分析结果表明大酱中细菌的丰富度比真菌的高。在门水平大酱主要由子囊菌门(Ascomycota)、毛霉菌(Mucoromycota)和担子菌门(Basidiomycota)组成且子囊菌门的相对含量在70.79%-99.99%之间,是大酱中的优势菌。细菌主要由厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)和蓝藻细菌(Cyanobacteria)组成,其中厚壁菌门是优势发酵细菌,相对含量在60.73%-99.63%之间。属水平上大酱样品中的优势真菌和细菌分别是青霉菌(Penicillium)和四联球菌(Tetragenococcus),并且随着发酵时间的延长,青霉菌和四联球菌的含量逐渐增加,成为大酱发酵过程中的优势菌属。大酱在制曲阶段和发酵阶段的优势菌不同,制曲阶段的酱块主要以子囊菌门和变形菌门为主,青霉菌是制曲阶段的主要菌属,在发酵阶段厚壁菌门的含量显著增加成为优势菌门,四联球菌也成为发酵阶段的优势菌属。本文从东北传统大酱不同发酵阶段样品中分离纯化得到了20株优势霉菌,20株芽孢杆菌,测定了其α-淀粉酶活力、蛋白酶活力,检测芽孢杆菌在大豆培养基中生物胺产量,霉菌在大豆培养基中黄曲霉毒素B1产量,并检测芽孢杆菌的氨基酸脱羧酶基因、霉菌的产黄曲霉毒素相关基因。结果表明芽孢杆菌的α-淀粉酶活力范围在0.56±0.03U/ml-10.39±2.12 U/ml,霉菌的α-淀粉酶活力范围在0.72±0.80 U/ml-16.15±0.84 U/ml之间;霉菌和芽孢杆菌的蛋白酶活力分别是241.67±2.95 U/L-700.00±38.30 U/L和183.33±2.95 U/L-714.58±5.89 U/L。芽孢杆菌在黄豆培养基中的总胺含量范围在0-6.773±0.430 mg/L之间,其中α-淀粉酶活力和蛋白酶活力较高的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)DPUL-J1不产生生物胺,并且通过聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)试验检测其不含组氨酸脱羧酶基因、酪氨酸脱羧酶基因和鸟氨酸脱羧酶基因;绝大多数霉菌不产生黄曲霉毒素B1,仅有4株霉菌会产生低剂量的黄曲霉毒素B1且含量远低于国标中限量的5μg/kg;α-淀粉酶活力和蛋白酶活力高的黑曲霉(Aspergillus niger)DPUM-J2不含有产黄曲霉毒素的Afl S、Afl P和Afl R基因。利用贝莱斯芽孢杆菌DPUL-J1和黑曲霉DPUM-J2进行实验室规模大酱的发酵,缩短了大酱的发酵时间,在发酵过程中未检测到生物胺,黄曲霉毒素B1水平远低于国标中的限量,且处理组样品的黄曲霉毒素B1的含量低于对照组样品。大酱发酵过程中p H值呈现先降低后稳定的趋势,这一变化情况与总酸含量的变化相呼应;氨基态氮的含量随着发酵时间的增加而逐渐增加,含量范围在0.314±0.01 g/100g-0.635±0.01 g/100g之间;氨基态氮含量均高于国家标准GB/T24399-2009中规定的成熟大酱的氨基酸态氮含量即0.5 g/100g。东北传统大酱制曲阶段优势发酵菌为青霉菌属,发酵阶段优势发酵菌为四联球菌属。从传统大酱分离的安全生产菌株用于大酱生产,大酱的p H、总酸、氨基态氮、还原糖等指标均优于不接菌的对照组样品,并且有效降低了生物危害物生物胺和黄曲霉毒素B1的含量。