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本文从枯草芽孢杆菌代谢产生的蛋白酶酶活,蛋白酶种类等角度研究了不同枯草芽孢杆菌发酵产酱香差异的原因及相同枯草芽孢杆菌在不同条件下产酱香差异的原因。研究结果表明产酱香枯草芽孢杆菌E20和B1⑥菌株具有较高的蛋白酶酶活,而不产酱香的枯草芽孢杆菌CK没有蛋白酶活力。利用三株产蛋白酶标准枯草芽孢杆菌发酵大豆,虽然不同菌株发酵的产物具有不同的颜色和气味,但都能产生酱香气味。在大豆里面加入其它蛋白酶,也可产生酱香气味。这些都说明蛋白酶是产酱香的必要条件。在大豆里面加入了一定种类和含量的氮基酸,并加入了葡萄糖,淀粉,蔗糖,为美拉德反应提供前体物质,模拟枯草芽孢杆菌发酵产香条件,结果表明不产酱香。
用分子筛层析法测定了不同发酵条件下产生的蛋白酶类型,研究结果表明在不同发酵条件下,菌株E20和B1⑥代谢产生的蛋白酶种类没有变化,这说明不同条件下发酵产酱香差异并不是由蛋白酶引起的。
研究了不同含水量和不同发酵温度下产酱香的差异,筛选出了产酱香的最佳温度和最佳含水量:在60%含水量和最高温度达到50℃时发酵产生浓郁的酱香味。
利用气谱和质谱联用技术分析了菌株E20和CK在50℃下发酵产生的风味物质的差别和不同发酵条件下菌株E20产生的风味物质图谱。结果表明菌株E20发酵产生的风味物质种类多,含量高,CK菌株发酵产生的风味物质种类少,含量低。菌株E20在30℃下发酵产生的风味物质种类少,含量低;在40℃下发酵产生的风味物质种类稍多,含量较高;在50℃下发酵产生的风味物质种类最多,含量最高。
菌株E20经30℃、40℃、50℃顺序升温发酵产生的风味物质经蒸馏后用乙醚萃取,经气相色谱和质谱联用仪检测,共检出63种物质。通过HPMSD化学工作站,结合Nist98标准质谱图库和WILEY质谱图库,进行物质鉴定,鉴定出28种物质,包含呋喃、吡嗪、噻唑、高级烷烃等,大部分为包含苯环的芳香物质或其衍生物。按峰面积归化法进行计算求得各化学成分在挥发油中的相对含量。鉴定出的物质中含量最高的为苯乙醛、其次为4-甲基-2,6-二叔丁基-苯酚。其中一些物质如糠醛、2,3,5-三甲基吡嗪、苯甲醛、4-乙烯基愈疮木酚(4-乙基愈创木酚的前体)是酱香型白酒中的特征性香味成分。这说明枯草芽孢杆菌在酱香风味形成中发挥着重要的作用。
研究了菌株B1⑥液体发酵产蛋白酶的条件。以葡萄糖(3%,4%,5%)、大豆粉(3%,4%,5%)、NaCl(0.4%,0.6%,0.8%)作为三因素三水平正交实验优化其液体发酵条件。结果表明葡萄糖为3%、大豆粉为4%、NaCl为0.6%时为最优培养基组成。极差分析表明各因素对实验结果的影响的大小为:大豆粉>葡萄糖>NaCl。同时实验结果表明,当初始pH为8.0、发酵温度为40℃、接种量为2%、接种24h种龄的种子时蛋白酶的合成量最大。