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豆豉(lobster sauce)是以黑豆或黄豆为原料,利用微生物发酵制成的一种具有独特风味的调味品,既可作调味料又可以直接食用。豆豉含丰富的可溶性氮、可溶性糖、维生素A、维生素B族及维生素E等营养成分及大豆低聚糖、大豆异黄酮、大豆皂苷、褐色色素类、大豆多肽等多种功能因子。细菌型豆豉大多是利用纳豆枯草杆菌(Bacillus subtilis Natto)等在较高温度下繁殖于蒸熟的大豆上,借助其蛋白酶生产出风味独特的食品。而作为细菌型豆豉的典型代表山东水豆豉,目前尚未见到对其发酵机理及生理功能的系统研究及报道。本文以山东临沂民间自然发酵的自制豆豉为研究对象,对其发酵过程中的微生物群落的变化进行动态分析、益酵菌株的筛选鉴定、发酵过程豆豉成分变化及豆豉生理活性物质进行研究,以期筛选得到符合制曲要求的微生物,为进行纯种发酵提供依据,同时通过对水豆豉的营养和生理功能进行深入了解及发掘,扩大中国豆豉被消费者认同范围及促进市场前景的发展。研究结果和主要结论如下:(1)细菌型豆豉发酵菌群多样性分析提取豆豉发酵不同时间的豆豉总DNA,采用对大多细菌16S rDNA基因V3区具有特异性的引物对GC-357F和517R,进行PCR扩增,将长约160bp的扩增产物使用变性剂浓度梯度为30%到60%的聚丙烯酰胺凝胶进行分离,最后对电泳谱图进行分析。同时,采用引物对27F-FAM,1492R对豆豉总DNA进行PCR扩增,将扩增产物进行MspI酶切,对酶切产物进行测序及OUT分析。根据DGGE及T-RFLP分析可知,细菌型豆豉在发酵过程中,多样性指数与丰富度指数较低且比较稳定,优势菌群特征明显。以芽孢杆菌为优势菌群,发酵时间7d为宜。(2)细菌型豆豉优势菌株的筛选及益酵菌株鉴定通过常规平板培养方法,将发酵过程豆豉样品中的微生物,进行分离纯化及菌落计数。通过菌体形态、菌落特征观察,筛选得到11株细菌,初步确定B1、B2、B3、B4、B5、B7为芽孢杆菌,NB1、NB2、NB3、NB4为非芽孢杆菌,C1为球菌。通过耐盐性实验及耐热性实验,确定益酵菌株为B1、B2、B3、B4、B5、C6、B7等7株菌。经生理生化及分子生物学鉴定,初步可确定B1为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、B2为凝结芽孢杆菌(B.coagulans)、B3为枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、B4为地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)、B5为耐热芽孢杆菌(B.kalodurans)、B7为解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)、C6为溶酪大球菌(Macrococcus caseolyticus)。(3)细菌型豆豉发酵过程成分分析在发酵过程中,对发酵不同时间内的豆豉样品进行成分分析,其中水分、脂肪、蛋白质、总糖、还原糖及粗纤维呈下降趋势;灰分、pH值、总酸,氨基氮、游离氨基酸等呈上升趋势,其中总氨基酸含量变化不大。表明经过发酵豆豉具有较高的营养价值。(4)细菌型豆豉生理活性物质分析在发酵过程中,对发酵过程中纤维素酶、蛋白酶的酶活进行测定,结果表明豆豉发酵液中纤维素酶活维持较低水平,而蛋白酶活呈现增长的趋势。将筛选得到的7株菌及豆豉提取液进行纳豆激酶酶活测定,B5、B4等菌株均表现出较高的酶活特性。豆豉提取液因杂质等因素影响,酶活有所降低,但仍比C6、B3、B2、B7、B1等纯菌发酵液的酶活有明显的提高。随着发酵时间的延长,豆豉中异黄酮染料木素糖苷和大豆苷元糖苷的转化率分别达到69.07%和54.54%,使产品的生理功能得到较大的提高。对豆豉发酵液进行MDA值及SOD值测定,其中全血中MDA值显著下降,血清中SOD活性显著增高。表明豆豉具有较强的抗氧化活性。