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食品与发酵工业 2024年

作者：叶书建刘甜甜毛健刘双平江南大学食品学院粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心国家黄酒工程技术研究中心江南大学(绍兴)产业技术研究院传统酿造食品健康功效重点实验室

循环浸米工艺被誉为“绿色技术”，但复杂的工厂微生态环境阻碍了它的工业化应用。为了抵御循环浸米过程中的产胺微生物入侵，实现生物胺“零增长”及多批次循环。该研究首先发现循环浸米过程中生物胺代谢是微生物交互作用的结果。通过... 详细信息

循环浸米工艺被誉为“绿色技术”，但复杂的工厂微生态环境阻碍了它的工业化应用。为了抵御循环浸米过程中的产胺微生物入侵，实现生物胺“零增长”及多批次循环。该研究首先发现循环浸米过程中生物胺代谢是微生物交互作用的结果。通过相关性分析发现，Lactiplantibacillus plantarum、Pediococcus damnosus、Latilactobacillus curvatus、Loigolactobacillus coryniformis、Levilactobacillus brevis与米浆水中生物胺的降低显著相关；基于预测结果，对米浆水中核心微生物群落进行了筛选和构建，验证实验中生物胺抑制效果达到了55.21%；最后开发了一种合成微生物组循环浸米工艺，在模拟工厂循环浸米实验中实现了生物胺的“零增长”。实验结果表明，构建的L. plantaurm、L. brevis、L. curvatus群落具有强抗产胺微生物入侵的能力，为循环浸米的工业化应用创造了可行性。

关键词：生物胺微生物群落构建黄酒循环浸米

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乳杆菌酸化循环浸米工艺降低黄酒生物胺的研究

乳杆菌酸化循环浸米工艺降低黄酒生物胺的研究

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作者：刘彩霞江南大学

学位级别：硕士

黄酒中普遍存在生物胺,适宜浓度的生物胺具有调节人体生理机能的作用,但含量过高则会使人体产生头晕、呕吐等的不良反应。黄酒浸米工序能够形成大量生物胺,随大米进入发酵工序导致黄酒中生物胺浓度升高,然而浸米工序对黄酒中生物胺的影... 详细信息

黄酒中普遍存在生物胺,适宜浓度的生物胺具有调节人体生理机能的作用,但含量过高则会使人体产生头晕、呕吐等的不良反应。黄酒浸米工序能够形成大量生物胺,随大米进入发酵工序导致黄酒中生物胺浓度升高,然而浸米工序对黄酒中生物胺的影响程度缺乏研究。同时,传统浸米工艺存在浸米时间长、废水排放等问题亟待改善。本论文主要探究了浸米对黄酒中生物胺含量的影响,基于对浸米工序中生物胺来源的探究及降生物胺乳酸菌的筛选,将筛选得到的乳杆菌应用于浸米工序并循环利用浸米水,开发了乳杆菌酸化循环浸米工艺,并进行了工业应用,最终达到减少黄酒中生物胺含量、改善传统浸米工艺的目的。主要研究结论如下:1.黄酒发酵醪中生物胺主要来源于浸米工序。研究黄酒酿造过程生物胺变化规律发现,浸米工序中生物胺含量较高,其中浸泡大米中的生物胺含量可达到135.16 mg/kg。将大米蒸煮后,落料发酵。发酵过程中,前24 h生物胺含量即可达到142.6 mg/L,在随后的发酵中略有下降趋势(125.26 mg/L)。分析不同批次25组黄酒浸米、发酵工序样品的生物胺含量发现,发酵醪中生物胺含量与浸米水和浸泡大米中生物胺含量均呈正相关(R分别为0.83和0.92),且浸泡大米对发酵醪中总生物胺含量的贡献率为71.15%。2.浸米过程理化指标变化及微生物群落结构分析,探究浸米过程生物胺生成原因。浸米过程中(14天),大米于浸泡120 min内吸水饱和,总酸含量逐渐增加(16 g/L)。同时浸泡大米中生物胺含量逐渐增加至237.95 mg/kg,可造成黄酒中生物胺增加,同时COD、BOD浓度达到10 mg/L,使浸米废水处理十分困难。高通量测序技术解析浸米水中微生物群落结构,以乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、魏斯氏菌属(Weissella)为主,且其中存在较多具有产生物胺能力的乳酸菌,浸米水中生物胺的积累可能与浸米水中产生物胺的乳酸菌有关。3.降生物胺乳酸菌筛选。通过对菌株的生物胺产生及降解、生长产酸能力以及pH耐受性等生长特性分析,从43株乳酸菌中筛选获得了植物乳杆菌14-2-1(Lactobacillus plantarum 14-2-1),该菌具有较强的生长产酸和pH耐受能力,在培养基中不产且可降解21.89%的生物胺。4.乳杆菌酸化循环浸米工艺开发。将植物乳杆菌以7.5%的优化比例添加至浸米初始阶段,浸米过程中形成了以***为主导的微生物区系,使得浸米水中的生物胺含量降低了93.84%。进一步循环利用浸米水发现,循环浸米水的初始酸度均≥4.23 g/L,微生物群落结构以***(>96%)为最优势菌种,有效调控了浸米水中生物胺含量(浸泡大米落料发酵后发现,相较于传统浸米,循环浸米酿制黄酒中的生物胺含量降低了近12倍。5.乳杆菌酸化循环浸米工艺的生产应用。将乳杆菌酸化循环浸米工艺于黄酒工厂生产应用,通过对浸米水中总酸、生物胺、微生物群落结构分析发现,循环浸米水初始酸度可影响浸米水中的微生物群落结构,进而影响生物胺的浓度。在实现浸米水全部循环利用的情况下,浸米水初始酸度为4.63 g/L～5.38 g/L,浸泡大米和发酵醪中生物胺含量分别降低了75.99%和79.27%,同时不影响黄酒酿造。综上,本论文发现黄酒中的生物胺主要来源于浸米工序,进一步解析了浸米工序中生物胺产生原因,并筛选得到了可应用于浸米工序的*** 14-2-1,在此基础上开发了乳杆菌酸化循环浸米工艺并于工业生产中应用,改善了传统浸米工艺存在的生物胺含量高、浸米时间长、废水排放的问题,且在不影响黄酒酿造的前提下,有效降低了黄酒中的生物胺含量。

关键词：黄酒生物胺乳杆菌循环浸米应用

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