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郫县豆瓣细菌多样性及群落结构动态变化

微生物学报 2023年第7期63卷 2809-2821页

作者：任文博陈楠律娜谢建将朱宝利曾斌江西科技师范大学江西省生物加工重点实验室江西南昌330013 江西科技师范大学生命科学学院江西南昌330013 中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室北京100101 深圳技术大学药学院广东深圳518118 济南微生态生物医学山东省实验室山东济南250117 微源数智(北京)医疗科技有限公司北京100101 四川高福记生物科技有限公司四川成都610000

【目的】通过检测郫县豆瓣在不同发酵阶段细菌的种类、丰度及数量,探究郫县豆瓣的不同发酵产品发酵过程中细菌的动态变化情况。【方法】采用16S rRNA基因测序对郫县豆瓣4个发酵阶段中细菌种类及丰度进行分析,利用荧光定量PCR(quantitati... 详细信息

【目的】通过检测郫县豆瓣在不同发酵阶段细菌的种类、丰度及数量,探究郫县豆瓣的不同发酵产品发酵过程中细菌的动态变化情况。【方法】采用16S rRNA基因测序对郫县豆瓣4个发酵阶段中细菌种类及丰度进行分析,利用荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)方法检测不同发酵阶段的细菌总数。【结果】郫县豆瓣在初期的发酵过程中细菌群落处于动态稳定,在不同发酵阶段细菌群落组成相对丰富,从郫县豆瓣整个初期的发酵过程来看,细菌群落多样性呈现升高的趋势,Shannon指数从1.25升高到3.50;在郫县豆瓣初期发酵过程中细菌群落的数量以及多样性与发酵环境息息相关,不同发酵阶段细菌群落的多样性也有所不同,其中在干辣椒发酵阶段中泛菌属(Pantoea)为最优势菌属,占比为20%;在蚕豆瓣发酵阶段中葡萄球菌属(Staphylococcus)的相对丰度最高,占比为38%;混合发酵后,在红油豆瓣发酵阶段的最优势菌属是乳酸杆菌属(Lactobacillus),占比达到27%,郫县豆瓣发酵阶段的最优势菌属是乳酸杆菌属(Lactobacillus),占比为62%。【结论】推断在郫县豆瓣不同发酵阶段初期相对丰度较大的菌属对郫县豆瓣的质量以及产量可能会产生重大影响。

关键词：郫县豆瓣发酵细菌群落结构多样性

郫县豆瓣特征挥发性物质演变及其香型特性研究

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中国食品学报 2021年第4期21卷 326-335页

作者：卢云浩何强四川大学轻工科学与工程学院成都610065

采用气相色谱-质谱(GC-MS)、气相色谱-嗅闻(GC-O)和定量描述感官分析等方法,对郫县豆瓣在不同发酵阶段特征挥发性物质的演变及其香型特性进行研究。结果表明,郫县豆瓣中共鉴定出36种特征挥发性物质,赋予产品醇香、酸香、花香、果香、焦... 详细信息

采用气相色谱-质谱(GC-MS)、气相色谱-嗅闻(GC-O)和定量描述感官分析等方法,对郫县豆瓣在不同发酵阶段特征挥发性物质的演变及其香型特性进行研究。结果表明,郫县豆瓣中共鉴定出36种特征挥发性物质,赋予产品醇香、酸香、花香、果香、焦糖香、烟熏香、酱香和辛辣刺激味等多种风味特性。采用偏最小二乘回归模型(PLSR)探究特征香气化合物与香型特性的相关性,分析表明:醇香与2-甲基-1-丁醇的关联性最强;酸香主要与乙酸紧密相关;花香主要来自于苯乙醛和苯乙醇;果香则可能主要来源于乙酸乙酯、异戊酸乙酯、2-甲基丁酸和苯乙醛;酱香与3-甲硫基丙醛、糠醛和四甲基吡嗪紧密相关;而焦糖香可能是由2-甲基丁醛、愈创木酚、苯甲酸乙酯、HDMF和HEMF共同形成。本研究结果可为改善郫县豆瓣的香气特征提供一定理论参考。

关键词：郫县豆瓣挥发性物质香型气相色谱-质谱偏最小二乘回归模型

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郫县豆瓣工艺技术研究现状与产业发展探讨

中国酿造 2022年第12期41卷 22-25页

作者：孙文佳吴茜张任虎胡海洋周崇禅四川新希望味业有限公司四川成都610000 成都市金福猴食品股份有限公司四川成都610000

该文结合现有对郫县豆瓣的研究现状,较为系统地综述了郫县豆瓣的生产工艺、风味物质来源及关键香气化合物的研究进展,并从整个郫县豆瓣产业出发,思考了现存问题以及对郫县豆瓣的研究方向进行了展望,为进一步研究郫县豆瓣和开发新产品提... 详细信息

该文结合现有对郫县豆瓣的研究现状,较为系统地综述了郫县豆瓣的生产工艺、风味物质来源及关键香气化合物的研究进展,并从整个郫县豆瓣产业出发,思考了现存问题以及对郫县豆瓣的研究方向进行了展望,为进一步研究郫县豆瓣和开发新产品提供一定的参考。

关键词：郫县豆瓣生产工艺风味物质问题与展望

郫县豆瓣中高产α-淀粉酶米曲霉筛选鉴定及产黄曲霉毒素特性评价

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食品与发酵工业 2020年第9期46卷 50-56页

作者：邓维琴肖晴芹李雄波范智义胡廷陈功张其圣李恒四川省食品发酵工业研究设计院四川成都611130 四川东坡中国泡菜产业技术研究院四川眉山620030 成都市丹丹川菜调味品产业研究院有限公司四川成都611730 成都大学药学与生物工程学院四川成都610106

α-淀粉酶在郫县豆瓣发酵过程中具有重要的作用,不仅能为郫县豆瓣中的微生物提供碳源,还能在微生物作用及化学反应下生成各类风味物质。豆瓣酱中黄曲霉毒素的污染是行业关注的问题,排除菌株产黄曲霉毒素的可能性,是筛选高效菌株的必要... 详细信息

α-淀粉酶在郫县豆瓣发酵过程中具有重要的作用,不仅能为郫县豆瓣中的微生物提供碳源,还能在微生物作用及化学反应下生成各类风味物质。豆瓣酱中黄曲霉毒素的污染是行业关注的问题,排除菌株产黄曲霉毒素的可能性,是筛选高效菌株的必要条件。从传统的豆瓣曲中筛选得到4株产α-淀粉酶活力较高的菌株,其中米曲霉30M-1发酵曲精的α-淀粉酶活力高达3 497 U/g,菌株16、FN、DM2发酵曲精的酶活力也可达到2 000 U/g。采用ITS(internal transcribed spacer identification)测序构建系统发育树,结合形态观察,研究菌株产黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1, AFB1)基因的表达及产AFB1的可能性。测定的结果显示,4株菌株与米曲霉同源性更近,没有造成AFB1污染的风险,说明所筛选的高产淀粉酶的霉菌具有提高豆瓣酱产品发酵效率的可能性。

关键词：郫县豆瓣 α-淀粉酶曲霉黄曲霉毒素B1

郫县豆瓣复合油加工工艺研究及挥发性风味物质分析

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中国调味品 2022年第12期47卷 158-161页

作者：陈丽兰陈祖明詹淞丞袁灿四川旅游学院成都610100

试验采用超声辅助提取技术制备了一款郫县豆瓣复合油,通过单因素试验确定在超声处理时间45 min、炒制时间8 min、辣椒粉4%、十三香3%、葱3%、姜3%、洋葱3%的加工条件下制备的郫县豆瓣复合油感官评分最高。采用顶空固相微萃取(HS-SPME)... 详细信息

试验采用超声辅助提取技术制备了一款郫县豆瓣复合油,通过单因素试验确定在超声处理时间45 min、炒制时间8 min、辣椒粉4%、十三香3%、葱3%、姜3%、洋葱3%的加工条件下制备的郫县豆瓣复合油感官评分最高。采用顶空固相微萃取(HS-SPME)法提取郫县豆瓣复合油的挥发性风味物质,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)进行分析和鉴定。郫县豆瓣复合油共鉴定出化合物51种,包括醛类10种、酯类9种、醇类10种、烃类9种、酮类3种、其他10种,具体每种成分对郫县豆瓣风味的影响有待进一步研究。

关键词：郫县豆瓣复合油超声辅助提取挥发性风味物质

郫县豆瓣蚕豆醅组合发酵菌剂的理性构建及应用研究

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郫县豆瓣蚕豆醅组合发酵菌剂的理性构建及应用研究

作者：郑鹏飞江南大学

学位级别：硕士

郫县豆瓣是我国传统特色发酵食品,被誉为“川菜之魂”,受众达数亿人。然而,传统的郫县豆瓣发酵采取暴露于环境中的开放式发酵,受季节、人工操作等因素影响较大,存在明显的批次差异,已难以满足消费者对食品安全、绿色、健康等日益升级的... 详细信息

郫县豆瓣是我国传统特色发酵食品,被誉为“川菜之魂”,受众达数亿人。然而,传统的郫县豆瓣发酵采取暴露于环境中的开放式发酵,受季节、人工操作等因素影响较大,存在明显的批次差异,已难以满足消费者对食品安全、绿色、健康等日益升级的消费需求。除郫县豆瓣外,我国其他传统发酵食品也大多面临同样的问题。参考国际先进案例,采用密闭式发酵罐进行发酵食品的生产可以有效解决批次稳定性的问题,但由于密闭后发酵微生物组成与结构等因素的变化,产品往往存在风味质量下降的问题。因此,本研究以上述问题为出发点,旨在提出一种自下而上的合成微生物组理性构建策略,并基于该策略设计一种与原位功能相似的混合微生物菌剂,作为郫县豆瓣蚕豆醅发酵剂,以供初步的应用和进一步研究。本文主要研究内容及结果如下:（1）为解决郫县豆瓣蚕豆醅核心发酵微生物不清晰的问题,本研究选择在微生物菌群中可能具有重要作用的非致病优势微生物作为潜在的郫县豆瓣蚕豆醅核心微生物。首先以相对丰度大于1%,样本覆盖度大于50%和关联网络节点的特征向量中心性大小三个参数确定郫县豆瓣发酵过程中的重要优势微生物属。然后,在这些微生物属内选择相对丰度最高的OTU对应的物种,且在工业上已广泛使用的菌种或GRAS一般安全菌株,最终认定这些微生物作为核心微生物。结果显示,易变假丝酵母（Candida versatilis）、鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）、肉葡萄球菌（Staphylococcus carnosus）、乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）、戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）、融合魏斯氏菌（Weissalla confusa）、嗜盐四联球菌（Tetragenococcus halophilus）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）被认定为核心微生物,作为下一步合成微生物组构建的成员微生物。（2）为解决郫县豆瓣微生物风味代谢能力不清晰的问题,本研究设计了一种模拟原位体系的全合成培养基,并基于此解析微生物的风味化合物产生谱。模拟郫县豆瓣原位发酵体系糖类物质与氨基酸含量,本研究设计了一种包含4种单糖、17种氨基酸、8种维生素和多种无机盐的全合成培养基。该全合成培养基主体发酵底物种类及浓度与原位发酵体系一致,且可以满足所有产香功能微生物的生长需求。发酵实验结果显示,使用全合成培养基进行研究具有发酵时间短、批次重复性良好的优势。因此,本研究基于该全合成培养基解析了核心微生物的风味产生谱,并发现上述微生物根据风味产生能力可分为三类,即酵母菌类、乳酸菌类和其他类,不同类之间存在“风味互补”。（3）为构建可用于郫县豆瓣密闭发酵的混合菌剂,本研究提出了一种自下而上的合成微生物组理性构建策略。该理性构建策略以目标微生物的选择和全合成培养基为前提,综合考虑微生物的单菌产香功能、微生物相互作用关系和不同接种顺序的产香差异,从而构建组合菌剂。本研究基于该策略设计了一种由乳酸片球菌、肉葡萄球菌及易变假丝酵母组成的三菌组合菌剂。与企业原位发酵样品相比,三菌组合菌剂产生的挥发性化合物数量和种类结构较为相似。与原位样品相比,组合菌剂样品氨基酸态氮浓度具有21.8%的提升。该组合菌剂及其构建策略在合成微生物组构建与发酵食品工艺改造方面具有较大的科学与应用价值。

关键词：合成微生物组发酵剂郫县豆瓣蚕豆醅风味化合物

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郫县豆瓣重金属及感官、抗氧化研究

郫县豆瓣重金属及感官、抗氧化研究

作者：古丽西华大学

学位级别：硕士

郫县豆瓣作为川味中必不可少的辣味调味品,以其香辣醇厚的口感享誉中外,香味物质和呈味物质决定了它独特的风味。其营养与安全问题一直以来都是人们关注和研究的热点问题,重金属元素在食物链关系中富集达到一定浓度会损害人体健康,而目... 详细信息

郫县豆瓣作为川味中必不可少的辣味调味品,以其香辣醇厚的口感享誉中外,香味物质和呈味物质决定了它独特的风味。其营养与安全问题一直以来都是人们关注和研究的热点问题,重金属元素在食物链关系中富集达到一定浓度会损害人体健康,而目前关于郫县豆瓣中金属元素含量、发酵过程中呈味物质与活性物质变化及差异的研究较少。基于以上问题,本文以工厂和家庭郫县豆瓣为研究对象,对其矿质元素和重金属污染情况进行分析并提出摄入建议;以不同后发酵期郫县豆瓣为研究对象,对其香味和呈味物质的变化、多酚黄酮含量及抗氧化能力进行分析,具体研究如下:采用ICP-OES对采集的106个工厂和家庭郫县豆瓣样品中矿质元素含量进行检测,研究发现,除Mn元素外,工厂郫县豆瓣中Mg（597.31±4.07 mg/kg）、Ca（442.69±3.43 mg/kg）、Fe（44.09±3.20 mg/kg）、Al（28.05±0.75 mg/kg）、Zn（8.72±0.63 mg/kg）这五种矿质元素含量水平显著（P＜0.01）高于家庭郫县豆瓣（Mg 339.05±2.63 mg/kg、Ca 293.38±5.66 mg/kg、Fe 20.77±1.45 mg/kg、Al 7.41±0.19 mg/kg、Zn 5.64±0.09mg/kg）。通过ICP-MS对406个样品中的重金属元素分析发现,工厂郫县豆瓣Cr污染（387.70±5.56μg/kg）高于家庭郫县豆瓣（212.02±3.56μg/kg）约1.8倍,但无显著性（P＞0.05）;而家庭郫县豆瓣Pb（180.97±2.45μg/kg）、As（27.92±0.86μg/kg）、Cd（37.73±0.79μg/kg）和Hg（21.23±0.53μg/kg）污染显著（P＜0.01）高于工厂郫县豆瓣（Pb 135.76±2.30μg/kg、As 21.41±0.45μg/kg、Cd 9.05±0.63μg/kg、Hg 1.57±0.03μg/kg）。家庭郫县豆瓣的五种重金属含量均未超过标准限值,而工厂郫县豆瓣中Cr元素超标10.08%,最高浓度约为限值的12.6倍;Pb和Hg元素均超标0.27%,最高浓度约为限值的1.1倍和3.1倍;As、Cd均未超标。食用郫县豆瓣的重金属健康风险很低,但对于具有长期食用郫县豆瓣习惯的儿童来说仍需谨慎。通过电子鼻电子舌对不同后发酵时期郫县豆瓣的香味物质和呈味物质进行分析检测,结果表明,电子鼻传感器W5S、W1S、W1W、W2W和W2S响应值较大,说明在区分不同后发酵期郫县豆瓣香气成分中氮氧化合物、甲基类、硫化物、萜类化合物贡献比较大;线性判别分析LDA总贡献率为94.85%,能够将不同后发酵期郫县豆瓣样品很好地区分开。电子舌酸味、苦味、苦味回味、鲜味传感器的响应值差异较大,其中酸味、苦味、涩味、回味涩味、鲜味和咸味传感器对后发酵1个月的响应信号最弱,36月的响应信号最强,即随发酵进行呈上升趋势,而回味苦味随发酵进行呈下降趋势。通过分光光度法对不同后发酵时期郫县豆瓣样品中的总多酚、总黄酮含量及抗氧化能力进行评价。结果表明:多酚含量1月（16.706±0.218 mg GAE/g AE）最低,随发酵的进行持续增加到24月（23.664±0.061 mg GAE/g AE）达到最高值,继续发酵含量稍有下降。除3月与6月样品、3月与12月样品之间无显著性差异外（P＞0.05）,其余月份郫县豆瓣样品中多酚含量均具有显著性差异（P＜0.05）。1月时黄酮含量最低为0.383±0.004 mg RE/g AE,随发酵时间的延长而增加到最高点9月的0.531±0.005 mg RE/g AE,分析结果表明只有6月与18月样品之间无显著性差异（P＞0.05）,其余月份郫县豆瓣样品中黄酮含量均具有显著性差异（P＜0.05）。在DPPH自由基、ABTS阳离子自由基两种抗氧化性评价体系中,郫县豆瓣表现出较好的抗氧化性,其抗氧化性与样品浓度呈正相关。随发酵时间延长,郫县豆瓣DPPH、ABTS的EC50值均表现为先降低后升高,即抗氧化能力先增强后减弱,说明长时间发酵对郫县豆瓣抗氧化性是不利的。本课题对郫县豆瓣重金属、风味物质及活性物质进行研究,为完善郫县豆瓣生产质量、安全控制及建立高标准质量生产体系提供了基础,通过电子鼻电子舌系统对郫县豆瓣风味物质进行研究,为后期快速、无损分析郫县豆瓣的发酵程度提供基础数据,对于实际生产中的品质监控有重要意义。

关键词：郫县豆瓣重金属风味物质摄入建议

郫县豆瓣甜瓣子发酵阶段蛋白质组分及降解规律研究

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食品与发酵工业 2020年第13期46卷 49-54页

作者：林洪斌方佳兴毕小朋周彬彬刘平丁文武车振明西华大学食品与生物工程学院四川成都610039

为了解郫县豆瓣甜瓣子发酵阶段蛋白质组成及降解规律,以甜瓣子发酵阶段蚕豆瓣为研究对象,分别取制曲0、3、7 d,盐水发酵15、30、45、60、90 d的样品,研究不同发酵时间下总蛋白和4种蛋白质组分(水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白)... 详细信息

为了解郫县豆瓣甜瓣子发酵阶段蛋白质组成及降解规律,以甜瓣子发酵阶段蚕豆瓣为研究对象,分别取制曲0、3、7 d,盐水发酵15、30、45、60、90 d的样品,研究不同发酵时间下总蛋白和4种蛋白质组分(水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白)含量变化,并将蛋白亚基、多肽和游离氨基酸变化结合风味物质形成进行分析。结果表明,甜瓣子发酵过程中,总蛋白含量持续下降,从31.25 g/100 g减少到19.17 g/100 g。水溶蛋白和麦谷蛋白含量均呈先上升后下降趋势,发酵结束时分别减少至7.72和6.54 g/100 g。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)结果显示,甜瓣子发酵前30 d以水溶蛋白和麦谷蛋白降解为主,30 d后以水溶蛋白降解为主。在整个甜瓣子发酵阶段,共检出19种游离氨基酸,发酵90 d时游离氨基酸总量增长到50.22 mg/g,其中丙氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、亮氨酸、缬氨酸含量较高(≥1 mg/g)。甜鲜味、鲜酸味、苦味氨基酸分别增长到11.829、16.140、14.652 mg/g。该研究为提高郫县豆瓣蛋白利用率、增加风味基础物质含量、提升产品品质、改进加工工艺提供了科学依据。

关键词：郫县豆瓣甜瓣子蛋白质多肽游离氨基酸

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郫县豆瓣生香酵母的筛选及生长特性

食品与生物技术学报 2020年第9期39卷 76-83页

作者：范智义李恒张其圣陈功李洁芝邓维琴陈相杰四川省食品发酵工业研究设计院泡菜与调味品研究所四川成都611130 四川东坡中国泡菜产业技术研究院四川眉山620000

生香酵母对郫县豆瓣发酵过程中风味的形成具有重要意义,作者从传统郫县豆瓣甜瓣子中分离获得酵母菌菌株,通过产醇、产香试验筛选产风味能力较强的菌株,并研究其在不同氯化钠质量分数、pH和温度条件下的生长情况。结果显示,从传统郫县豆... 详细信息

生香酵母对郫县豆瓣发酵过程中风味的形成具有重要意义,作者从传统郫县豆瓣甜瓣子中分离获得酵母菌菌株,通过产醇、产香试验筛选产风味能力较强的菌株,并研究其在不同氯化钠质量分数、pH和温度条件下的生长情况。结果显示,从传统郫县豆瓣中分离获得了28株酵母菌,主要为鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii),也包括奥默柯达酵母(Kodamaea ohmeri)、库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和伯顿丝孢毕赤酵母(Hyphopichia burtonii)。所有菌株中,鲁氏接合酵母菌株BP02产醇、产香能力相对较强,该菌株最高可耐受含有质量分数20%氯化钠的培养环境,在pH值为3~8、培养温度为10~37℃条件下均可生长,其在含质量分数5%氯化钠、pH值为4~6、温度为37℃时生长最旺盛。总体来看,鲁氏接合酵母是传统郫县豆瓣最主要的酵母,本研究中筛选出的生香鲁氏接合酵母BP02在高盐、微酸、中温的培养条件下可生长良好,适用于郫县豆瓣发酵与后熟过程中作为强化菌剂添加,以达到提高郫县豆瓣感官品质的目的。

关键词：郫县豆瓣生香酵母菌株筛选酵母生长特性