乳杆菌与酵母发酵籼米粉浆及制备米发糕的研究

发布时间：2020-09-02 12:32

　　本研究从5株乳杆菌中选出3株可产淀粉酶的乳杆菌,研究了其产淀粉酶的能力及在籼米粉浆中发酵的能力,进一步探究其发酵籼米粉浆所产的风味物质及复配酵母菌发酵籼米粉浆后所产风味物质,最后选出最适合用于发酵籼米粉浆的乳杆菌复配酵母菌组合用于米发糕的制作,并通过响应面法探究其最佳发酵工艺参数,为乳酸菌混合酵母菌双菌发酵米发糕提供理论依据。主要结果如下:(1)通过淀粉培养基筛选的方法,发现五株乳杆菌中L.acidophilus 14(LA)、L.casei M(LC)与L.plantarum 115(LP)具有产淀粉酶的能力。用筛选出的乳杆菌与籼米粉构建乳杆菌-籼米粉浆发酵体系,对发酵前后体系中淀粉含量、pH值、淀粉酶酶活等作探究,发现降解生淀粉的能力LALP≈LC,生长速度LALPLC,产酸能力LALP≈LC,所产淀粉酶最大酶活LALPLC。(2)提取粗酶液测定酶学特性后发现,三株乳杆菌所产的淀粉酶LA-amylase(LA-a)、LC-amylase(LC-a)与LP-amylase(LP-a)的最适温度在45~55℃之间,三者均不可耐受70℃以上的高温。三者皆为中性酶,而其耐酸碱能力的排名为:LA-aLP-aLC-a。在发酵过后直链淀粉在总淀粉中的占比增大,说明乳杆菌所产淀粉酶中,有一定量的异淀粉酶。(3)利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法测定发酵籼米粉浆中挥发性风味物质,发现乳杆菌单菌发酵后籼米粉浆中主要风味成分为羧酸类与酮类。LA单菌发酵6 h后主要风味物质为乳酸和3-羟基-2-丁酮,因而籼米粉浆有牛奶香味,发酵12 h后多出2-甲基丁酸、正己醇、2,3-丁二醇与甲酸己酯,这些物质带来香甜味、干酪味以及水果味;LC单菌发酵6 h后主要风味物质为乳酸、乙酸、3-羟基-2-丁酮、异戊醛以及甲酸己酯,籼米粉浆有一定的刺激性气味、牛奶香味与水果香味,发酵12 h后多出丁酸、3-甲基丁酸、2-丁酮,少了异戊醛,籼米粉浆的干酪味与刺激性气味增强;LP单菌发酵6 h及12 h后主要风味物质都只有乙酸。单菌发酵籼米粉浆的最佳菌种为LA。(4)除乙醇外,乳杆菌复配酵母菌(Y)混合发酵后籼米粉浆中主要风味成分为羧酸类、醇类和酯类。LA+Y发酵6 h后主要风味物质为甲酸、异戊醛、异戊醇、甲酸异戊酯与乙酸乙酯,籼米粉浆有水果香味与香甜气息,发酵12 h后多出丙氨酸和乙酸苯乙酯,籼米粉浆甜香味更为明显;LC+Y发酵6 h后主要风味物质为丙氨酸、甲酸、异戊醇、甲酸异戊酯和己酸苯乙酯,赋予籼米粉浆较强的香甜味,些许牛奶味与水果香味,发酵12 h后多出异戊醛,籼米粉浆的果香味更浓;LP+Y发酵6 h后主要风味物质为甲酸、异戊醛、异戊醇、甲酸异戊酯和乙酸乙酯,籼米粉浆具有一定酸味、刺激性气味、香甜味与水果香味,发酵12 h后多出丁酸乙酯、丁酸异戊酯和丁酸苯乙酯,籼米粉浆中果香味丰富且浓郁,香甜味强烈,刺激性气味弱,且有微弱的干酪味,风味最佳。综上乳杆菌复配酵母菌混合发酵籼米粉浆的最佳菌种搭配为LP+Y。(5)利用感官评定结合TPA质构测试得到,米发糕硬度的最佳值接近2700 g,弹性的最佳值接近0.75,回复性的最佳值接近0.25,胶粘性的最佳值接近1000。(6)采用响应面法建立回归方程,分析影响发酵工艺参数间的交互效应后发现,发酵时间、发酵温度与菌种量都对米发糕各项质构特性有较大影响。其中,发酵时间与发酵温度相互作用较小,菌种量与发酵时间、发酵温度的相互作用较大,因而菌种量是发酵工艺中影响质构最为关键的因素。将各质构数值的最佳值作为目标数值,结合回归方程求解出米发糕的最佳发酵工艺为:发酵时间6 h,发酵温度37℃,菌种添加量0.16%。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS201.3;TS213.23
【部分图文】：

乳酸菌,途径,干酪乳杆菌,异型发酵

71 乳酸菌的丙酮酸代谢途ruvate metabolic pathway 谢途径的不同分为同型酵菌种，干酪乳杆菌菌等属于专性异性发酵原或二糖水解为单糖丙酮酸，兼性异型发3-羟基-2-丁

培养基,粗酶液,酶活,稳定性研究

定性研究：取粗酶液在温度 50、60、70、80、90℃的温度下n 后，用 2.3.7 的方法测定酶活。稳定性研究：去粗酶液分别将 pH 调节为 3.0、4.0、5.0、8、180 min，用 2.3.7 的方法测定酶活。活为 100%，计算相对酶活作为最终结果。液（LA-amylase 以下简称 LA-a）提取于发酵 6 h 的 LA-IRFe 以下简称 LC-a）提取于发酵 8 h 的 LC-IRFS，LP 粗酶液（提取于发酵 8 h的 LP-IRFS。处理和统计分析方法9.0 处理数据并绘制图表。与分析粉酶乳杆菌的筛选

生长曲线,淀粉颗粒,活菌数,目镜

发酵 10 h后生长趋于平缓。在发酵 12 h后 LA的活菌与 LP 的活菌数皆达 1.9×1010CFU/mL。图 2-2 三株乳杆菌在籼米粉浆中的生长曲线-2 The growth curve of three strains of lactobacillus in indica rice flou发酵前后淀粉颗粒形态的变化0 2 4 6 8 10 128.0x1091.0x10101.2x10101.4x10101.6x10101.8x10102.0x10102.2x10102.4x1010活菌数(CFU/mL)发酵时间 (h)LALCLP

【参考文献】