酱油鲁氏酵母S、S3-2关键风味代谢物对比研究

发布时间：2017-11-02 11:02

  本文关键词：酱油鲁氏酵母S、S3-2关键风味代谢物对比研究

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【摘要】：酱油已经成为人们生活中必不可少的调味品,其香气独特,口味醇厚,这与酱油酿造过程中产生的风味物质有着紧密联系。而鲁氏酵母作为酿造酱油过程中常见的添加酵母,其代谢产物与酱油最终呈味有着密切联系。S3-2是本试验室以鲁氏酵母S为出发菌株,利用基因组重组技术构建的一株具有遗传稳定性和更高耐盐性的酵母菌株。本论文从基础代谢、基因表达水平、发酵特性几个方面对鲁氏酵母S与S3-2的代谢差异进行了对比研究。首先,对鲁氏酵母代谢组学的研究方法进行了优化及确定：以60%甲醇-水溶液为最佳淬灭试剂,以纯甲醇法为最优提取方法,以硅烷化-气质联用(OS-GC-MS)作为胞内代谢组学检测方法,固相微萃取-气质联用(SPME-GC-MS)和有机溶剂萃取-气质联用(DSE-GC-MS)作为胞外代谢组学检测方法。利用确定的研究方法对不同盐度培养下S、S3-2胞内外代谢物进行检测,得出其代谢图谱。S酵母共得到94种胞内代谢物和44种胞外代谢物。S3-2酵母共得到91种胞内代谢物和45种胞外代谢物。然后通过主成分分析法(PCA)确定2株酵母的PCA1：S酵母得到68种PCA1,S3-2得到67种PCA1,对与酱油主要风味相关的主成分进行了比较分析。最后确定3-甲硫基丙醇、2-苯乙醇、乙酸异戊酯作为鲁氏酵母代谢关键风味物质。对S、S3-2酵母代谢合成3-甲硫基丙醇、2-苯乙醇、乙酸异戊酯进行动态测定。生长环境中的盐度可以刺激S、S3-2对3-甲硫基丙醇和2-苯乙醇的代谢合成；随着盐度的升高,S3-2代谢这两种醇的能力优于S酵母。生长环境中的盐度抑制S、S3-2酵母对乙酸异戊酯的代谢；随着盐度的升高,S3-2的代谢合成量略高于S酵母。对ARO10、PDC1和ATF1的表达量进行动态测定,发现环境中的盐度可以增强ARO10和PDC1基因表达量,这种盐度影响对S3-2酵母要强于S酵母;而环境中的盐度会抑制ATF1的表达。在不同酱油酿造工艺中分别添加S和S3-2考察其发酵性能,实验结果表明添加酵母组检测到的风味物质的种类和含量均要多于空白组,且添加S3-2酵母组检测到的种类较多。空白组中未检测到3-甲硫基丙醇,添加酵母组的2-苯乙醇、乙酸异戊酯含量均要高于空白组。不论在低盐固态还是高盐稀态酿造工艺下,添加S3-2组3种代谢关键风味物质的含量均高于添加S组,且在高盐稀态条件下,S3-2优势更为明显。由此可以看出,在风味形成上,S3-2酵母在高盐条件下比S酵母更具优势。
【关键词】：鲁氏酵母 代谢 主成分分析 关键风味物质
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.63;TS264.21
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 前言9-24
• 1.1 鲁氏酵母9-14
• 1.1.1 鲁氏酵母简介9
• 1.1.2 鲁氏酵母在酱油发酵中的应用9-10
• 1.1.3 研究现状10-14
• 1.2 微生物代谢组学14-19
• 1.2.1 微生物代谢组学的研究内容14-15
• 1.2.2 微生物代谢组学的研究方法15-18
• 1.2.3 微生物代谢组学的研究现状18-19
• 1.3 酱油酿造工艺19-23
• 1.3.1 低盐固态酿造工艺19-21
• 1.3.2 高盐稀态酿造工艺21-23
• 1.4 本文研究目的意义及主要研究内容23-24
• 1.4.1 研究目的意义23
• 1.4.2 主要研究内容23-24
• 2 材料与方法24-37
• 2.1 实验材料24-27
• 2.1.1 实验菌种24
• 2.1.2 实验试剂24-25
• 2.1.3 实验仪器及设备25
• 2.1.4 培养基及溶液的制备25-27
• 2.2 实验方法27-37
• 2.2.1 代谢组学方法优化27-29
• 2.2.2 关键风味代谢物测定29-31
• 2.2.3 关键基因表达量测定31-33
• 2.2.4 酱油酿造工艺33-35
• 2.2.5 理化指标测定35-36
• 2.2.6 风味物质测定36-37
• 3 结果与讨论37-68
• 3.1 鲁氏酵母代谢组学方法确定37-42
• 3.1.1 代谢组学淬灭方法的优化37-39
• 3.1.2 代谢组学提取方法的优化39-41
• 3.1.3 胞内、胞外代谢组学方法确定41-42
• 3.2 鲁氏酵母S、S3-2风味物质代谢物对比分析42-47
• 3.2.1 应用PCA分析鲁氏酵母S、S3-2代谢产物42-47
• 3.2.2 S和S3-2关键风味代谢物的确定47
• 3.3 S、S3-2关键风味代谢物研究47-59
• 3.3.1 生长曲线测定47-48
• 3.3.2 代谢量分析48-52
• 3.3.3 关键基因表达量分析52-59
• 3.4 不同酱油酿造工艺下发酵性能对比分析59-68
• 3.4.1 理化指标测定59-63
• 3.4.2 酱醪挥发性香气成分测定63-64
• 3.4.3 关键风味物质测定64-68
• 4 结论68-69
• 5 展望69-70
• 6 参考文献70-77
• 7 致谢77-78
• 8 附录78-99

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本文编号：1131244