趙婷婷,盧倩文,宋菲菲,徐顧榕,蔡 婷,向文良,*,朱建清
(1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,四川省食品生物技術(shù)重點實驗室,古法發(fā)酵(釀造)生物技術(shù)研究所,四川 成都 610039;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所,四川 成都 611130)
1 株產(chǎn)香真菌的篩選及其協(xié)同米根霉對米酒發(fā)酵的影響
趙婷婷1,盧倩文1,宋菲菲1,徐顧榕1,蔡 婷1,向文良1,*,朱建清2
(1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,四川省食品生物技術(shù)重點實驗室,古法發(fā)酵(釀造)生物技術(shù)研究所,四川 成都 610039;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所,四川 成都 611130)
從傳統(tǒng)米酒曲中篩選到1 株具有潛在應(yīng)用價值的產(chǎn)香真菌ZT018,經(jīng)形態(tài)學(xué)和18S rRNA鑒定為印度毛霉(Mucor indicus)。協(xié)同米根霉發(fā)酵米酒(記為MIX)時,ZT018能夠迅速成為MIX中的優(yōu)勢菌,其形態(tài)也隨發(fā)酵進行逐漸由菌絲態(tài)轉(zhuǎn)向更利于各種香氣成分生成的酵母態(tài)。頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對MIX的檢測揭示:在整個發(fā)酵過程中,米酒主體香氣中的乙酸苯乙酯、棕櫚酸乙酯、異戊醇和2-苯乙醇在MIX中的含量均比純種米根霉發(fā)酵米酒(記為SIM)有顯著提高;另外,MIX中還發(fā)現(xiàn)了異丁醇、丙酸和檸檬烯等能夠改善酒體香氣融合和協(xié)調(diào)的其他香氣成分。感官分析表明:印度毛霉ZT018協(xié)同米根霉發(fā)酵5~7 d的米酒品質(zhì)最佳。此時,MIX中乙酸苯乙酯、棕櫚酸乙酯、異戊醇和2-苯乙醇的含量分別為5.270~5.750、2.270~4.877、4.375~8.419、39.983~63.046 mg/L,較SIM分別提高了30.03%~38.06%、46.83%~15.68%、28.45%~23.81%和55.60%~22.91%。綜合比較理化指標(biāo)和感官分析結(jié)果,印度毛霉ZT018協(xié)同米根霉發(fā)酵的米酒品質(zhì)更優(yōu),對提高米酒的香氣質(zhì)量有重要意義。
米酒;印度毛霉;揮發(fā)性香氣物質(zhì);頂空固相微萃??;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法
米酒是以糯米為原料,經(jīng)微生物發(fā)酵而成的酒精型飲料,不僅香氣怡人、風(fēng)味獨特,而且還含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)[1]。眾所周知,米酒品質(zhì)直接決定了消費者對產(chǎn)品的接受性和喜愛程度,其中微生物主導(dǎo)的代謝活動是決定米酒品質(zhì)的關(guān)鍵因素[2]。在發(fā)酵過程中,米酒中的微生物與其代謝產(chǎn)物的相互作用導(dǎo)致發(fā)酵體系中各種物質(zhì)形態(tài)不斷產(chǎn)生和消失,進而形成了米酒的風(fēng)格特征[3]。因此,米酒發(fā)酵微生物對米酒品質(zhì)形成起著決定性作用。
傳統(tǒng)米酒曲生產(chǎn)主要以自然接種為主,盡管發(fā)酵的米酒風(fēng)味柔和,但其制曲過程易受雜菌的侵害,因而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差、安全性低[4];商業(yè)酒曲發(fā)酵的米酒質(zhì)量穩(wěn)定、食用安全,但單一的發(fā)酵微生物導(dǎo)致了米酒風(fēng)味欠佳[5]。因此,利用功能性微生物彌補商業(yè)酒曲的不足成為改善商品米酒風(fēng)味、確保產(chǎn)品品質(zhì)的最佳途徑之一[6-8]。印度毛霉(Mucor indicus)是一種雙晶態(tài)、安全性高的非致病性真菌,廣泛存在于各種淀粉類傳統(tǒng)發(fā)酵食品中。除高產(chǎn)酒精和耐受酒精之外[9-10],印度毛霉還較好地展現(xiàn)了米酒中某些特征性風(fēng)味物質(zhì)的生成能力,如:2-苯乙醇、異戊醇、檸檬烯等[11]。然而,目前該菌株在米酒中的應(yīng)用研究較少[12]。
因此,本研究擬從傳統(tǒng)酒曲中篩選產(chǎn)香真菌,并將其作為功能性微生物協(xié)同米根霉發(fā)酵米酒,通過發(fā)酵過程中的微生物動力學(xué)、米酒中理化因子、揮發(fā)性香氣物質(zhì)與感官品質(zhì)等分析,評估其對米根霉發(fā)酵米酒的影響,以期為產(chǎn)香真菌協(xié)同米根霉在米酒生產(chǎn)中的應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)。
1.1 材料、試劑與培養(yǎng)基
糯米、傳統(tǒng)米酒曲 市售;安琪純種米根霉酒曲湖北安琪生物集團有限公司。
3,5-二硝基水楊酸、苯酚 山東西亞公司;正丙醇、甲醇、2-辛醇(均為色譜純)、18909 Calcofluor White Stain(CFW) 美國Sigma公司。
制曲培養(yǎng)基:糯米粉碎后過60 目篩,稱取300 g用紗布包好,于蒸籠蒸30 min,冷卻后加水20%~25%,攪拌均勻后過20 目篩,分裝于100 g/500 mL的三角瓶中,121 ℃滅菌20 min;馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂(potato dextrose agar,PDA)培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基按文獻[13]配制。
1.2 儀器與設(shè)備
Biometra聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)儀 德國耶拿分析儀器有限公司;ECLIPSE Ti倒置顯微鏡 日本Nikon公司;GC-2010氣相色譜(配氫火焰離子檢測器和Rtx-Wax毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm))、QP2010 Plus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司;固相微萃取針頭75 μm CAR/PDMS、SPME手動進樣手柄 美國Supelco公司;色譜柱DB-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm) 安捷倫科技(中國)有限公司。
1.3 方法
1.3.1 產(chǎn)香真菌的篩選
取10 g粉碎的傳統(tǒng)酒曲于90 mL無菌生理鹽水中,振蕩搖勻,10 倍梯度稀釋至適當(dāng)濃度后均勻涂布于PDA培養(yǎng)基,30 ℃培養(yǎng)2 d,劃線純化單菌落。
純化后的菌種接種至PDA斜面,于30 ℃培養(yǎng)至孢子大量形成,用無菌水沖洗后收集于錐形瓶中,制成5×105CFU/mL的孢子懸液。以2%的接種量接種至馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基中,30 ℃、180 r/min培養(yǎng)2 d,然后組織有品評經(jīng)驗的品評員(男10 名,女10 名)對各菌株發(fā)酵液的氣味效果進行評價,選取發(fā)酵液呈明顯香氣的菌株進行后續(xù)分析。
1.3.2 菌株的鑒定
參照《真菌鑒定手冊》對產(chǎn)香菌株進行形態(tài)學(xué)鑒定[14],同時根據(jù)李可等[15]的方法提取菌株DNA,PCR擴增18S rRNA。擴增引物為18S-F(5’-AACCTGGTTGATCCTGCCAGT-3’)和18S-R(5’-TGATCCTTCTGCAGGTTCACCTAC-3’)。擴增條件:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性1 min、55 ℃退火1 min、72 ℃延伸2 min,35 個循環(huán)后72 ℃保持10 min。擴增產(chǎn)物連接到pGM-T載體后克隆入感受態(tài)細胞E. coli DH5α中,提取重組質(zhì)粒對18S rRNA測序。所得序列提交至NCBI進行序列比對,利用MEGA 5.0軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
1.3.3 米酒的釀造
復(fù)合酒曲的制備:接種產(chǎn)香真菌孢子懸液至制曲培養(yǎng)基并攪拌均勻,30 ℃恒溫培養(yǎng)2~3 d至米粉結(jié)餅。將產(chǎn)香真菌曲餅(約2.52×107CFU/g)與安琪純種米根霉酒曲(約1.24×105CFU/g)按質(zhì)量比1∶1混合,粉碎制備復(fù)合酒曲。
米酒釀造工藝流程:糯米→分選、清洗→浸泡→蒸煮糊化→冷卻→拌曲(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%)→糖化發(fā)酵(28 ℃、3 d)→后發(fā)酵(15 ℃、12 d)→成品。
1.3.4 發(fā)酵過程分析
分別對發(fā)酵1、3、5、7、10、15 d的米酒樣品進行微生物、理化因子、揮發(fā)性香氣物質(zhì)和感官分析。
1.3.4.1 微生物分析
參照GB 478915—2010《食品微生物學(xué)檢驗 霉菌和酵母計數(shù)》對米酒中的產(chǎn)香真菌和米根霉進行計數(shù)。同時取適當(dāng)濃度的樣液于潔凈載玻片上,添加1 滴CFW和 1 滴10% KOH溶液,蓋上蓋玻片靜置1 min后,于熒光顯微鏡下觀察產(chǎn)香真菌的形態(tài)[16]。
1.3.4.2 理化因子分析
總酸含量測定參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》進行;米酒中還原糖含量采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定[17];乙醇含量測定采用氣相色譜法[18],以正丙醇為內(nèi)標(biāo)物,待測樣品經(jīng)色譜級甲醇稀釋2 倍后注入色譜柱[19],色譜條件:色譜柱為Rtx-Wax毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣為He,流速1.0 mL/min;初始溫度45 ℃保持5 min,以3 ℃/min升溫至60 ℃并保持3 min,最后以20 ℃/min升溫至200 ℃,保持5 min;進樣口溫度200 ℃;分流比1∶20。
1.3.4.3 揮發(fā)性香氣物質(zhì)分析
香氣物質(zhì)富集:在15 mL頂空瓶中加5 mL樣品、2 g氯化鈉和2-辛醇(終質(zhì)量濃度為15.2 mg/L)內(nèi)標(biāo),加蓋密封,50 ℃水浴平衡10 min后,將老化好的固相微萃取頭插入頂空瓶吸附30 min。萃取完成后,于氣相色譜進樣口250 ℃解吸4 min[20]。
氣相色譜-質(zhì)譜條件:色譜柱為DB-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進樣口溫度250 ℃;程序升溫40 ℃保持3 min,以6 ℃/min升溫至230 ℃并保持10 min;以He為載氣,流速1.0 mL/min,不分流。電子電離源;電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃,接口溫度250 ℃;掃描范圍m/z 40~400[21]。
數(shù)據(jù)分析:由氣相色譜-質(zhì)譜分析得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)計算機在NIST、Wiley檢索比對,要求匹配度大于800
(
最大值為1 000)。同時以2-辛醇為內(nèi)標(biāo),采用半定量的方法計算各揮發(fā)性物質(zhì)含量[20]。
1.3.4.4 感官評定
組織有品評經(jīng)驗的品評員(男10 名,女10 名)對米酒色澤、香氣及口感進行感官評定[22],評定標(biāo)準(zhǔn)按表1進行評分,評定分?jǐn)?shù)為所有品評員的評分均值。
表1 米酒感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of rice wine
2.1 菌株篩選與形態(tài)特征
從傳統(tǒng)米酒曲中篩選到1 株產(chǎn)香明顯的霉菌,命名為ZT018。在PDA培養(yǎng)基上,該菌菌絲擴散生長,隨著培養(yǎng)時間延長菌絲逐漸由初期的白色變成淡黃色(圖1A),并有部分黑色孢子出現(xiàn)。在顯微鏡下,營養(yǎng)菌絲無隔(圖1B),菌絲頂端有球形孢子囊,表面光滑,無囊托,孢囊孢子橢球形(圖1C)。依據(jù)《真菌鑒定手冊》[14]將其初步鑒定為毛霉菌。
圖1 菌株ZT018的菌落形態(tài)(A)及菌絲(B)、孢子囊(C)顯微特征(×400)Fig. 1 Microscopic characteristics and colony morphology of strain ZT018 (× 400)
2.2 分子鑒定與系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建
真菌在自然界種類繁多,個體多態(tài)性明顯。按照傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)、生理生化特點等特征對真菌鑒定常會出現(xiàn)假陽性或假陰性的結(jié)果。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,真菌的鑒定逐漸轉(zhuǎn)向分子生物學(xué)技術(shù),其中18S rRNA是真菌種、屬系統(tǒng)分類最常見的技術(shù)之一[23]。為了明確ZT018的分類學(xué)地位和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,對其進行18S rRNA序列分析,并利用MEGA 5.0軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果表明:ZT018的18S rRNA與印度毛霉DSM2185和FJ-M-5的18S rRNA相似性達到100%。Schaechter等[23]認(rèn)為當(dāng)18S rRNA的序列同源性不小于97%時可以認(rèn)為是一個屬,序列同源性不小于98%時則可以認(rèn)為是一個種。菌株ZT018及其相近種的18S rRNA的系統(tǒng)發(fā)育樹進一步表明:ZT018在18S rRNA系統(tǒng)發(fā)育上屬于毛霉屬,與印度毛霉DSM2185和FJ-M-5具有較大的親緣關(guān)系(圖2)。結(jié)合ZT018的形態(tài)特征,將其鑒定為印度毛霉。
圖2 菌株ZT018基于18S rRNA 基因序列的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 2 Phylogenetic tree of strain ZT018 based on 18S rRNA gene sequence
2.3 發(fā)酵動力學(xué)分析
表2 米酒發(fā)酵中微生物的數(shù)量變化Table 2 Changes in the quantity of microorganisms in rice wine during fermentation
圖3 MIX米酒發(fā)酵過程中印度毛霉熒光顯微鏡下的細胞形態(tài)(×400)Fig. 3 Morphology of M. indicus under fluorescence microscope during MIX fermentation (×400)
米酒發(fā)酵中,微生物對米酒的品質(zhì)形成具有重要的作用[1]。微生物計數(shù)發(fā)現(xiàn):復(fù)合酒曲發(fā)酵米酒(記為MIX)與純種米根霉酒曲發(fā)酵米酒(記為SIM)中的微生物在動力學(xué)上表現(xiàn)出相似趨勢,即二者在數(shù)量上均在第5天達到最大值,隨后降低,最后趨于穩(wěn)定(表2)。但在相同發(fā)酵時間,二者中微生物數(shù)量差異巨大,MIX中菌落數(shù)為(0.81~6.33)×105CFU/mL,而SIM中菌落數(shù)為(2.43~6.60)×102CFU/mL。同時,進一步的研究表明:印度毛霉是MIX中的優(yōu)勢種,在1~3 d樣品中它主要以菌絲態(tài)存在,5~7 d酵母態(tài)增多,而10~15 d幾乎全部是酵母態(tài)(圖3A~C)。Song Feifei等[11]對雙晶態(tài)印度毛霉的代謝研究發(fā)現(xiàn):不同形態(tài)的印度毛霉細胞其代謝不同,其中酵母態(tài)的印度毛霉細胞更利于發(fā)酵酒中香氣物質(zhì)如2-苯乙醇、異戊醇、檸檬烯等的形成。
米酒發(fā)酵是一個邊糖化邊發(fā)酵的過程,一方面霉菌分泌的糖化酶對淀粉進行糖化,另一方面糖化產(chǎn)生的糖供酒精發(fā)酵[24]。在淀粉質(zhì)原料的發(fā)酵過程中,鄭國斌[25]、Karimi[12]等分別對米根霉和印度毛霉的研究表明:米根霉表現(xiàn)出了較強的糖化能力,印度毛霉具有較強的乙醇轉(zhuǎn)化能力。同時,由于印度毛霉是MIX中的優(yōu)勢菌,因此在整個發(fā)酵過程中MIX體系中殘留的還原糖較SIM低,而乙醇含量較SIM高(圖4A、B)。發(fā)酵第3天,兩種米酒中殘留還原糖的含量達最大值,其中MIX為28.47 g/L,SIM為32.44 g/L。發(fā)酵結(jié)束時,MIX中還原糖殘留降為7.03 g/L,較SIM低11.8%,而乙醇含量達12.75 mL/100 mL,比SIM高8.1%。此外,米酒發(fā)酵過程中還產(chǎn)生有機酸,如乳酸、丁二酸等。與乙醇的變化趨勢類似,隨發(fā)酵進行米酒中的總酸不斷增加,在發(fā)酵10 d后逐漸趨于穩(wěn)定(圖4C)。
圖4 米酒發(fā)酵過程中還原糖(A)、乙醇(B)和總酸(C)含量的變化Fig. 4 Fermentation kinetic profiles of reducing sugar, ethanol and total acids of rice wine
2.4 揮發(fā)性香氣物質(zhì)分析
采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法在SIM和MIX兩種米酒中共檢測到31 種香氣物質(zhì),其中酯類16 種、醇類7 種、酸類2 種、醛類4 種及萜烯類2 種(圖5)。發(fā)酵第1天時,兩種米酒的主體香氣基本形成,主要為乙酸苯乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、棕櫚酸乙酯、異戊醇和2-苯乙醇;隨著發(fā)酵進行,SIM和MIX中的香氣物質(zhì)種類和含量呈現(xiàn)不同程度的變化,與SIM相比,MIX香氣物質(zhì)種類和含量更豐富(圖5)。
圖5 米酒發(fā)酵過程中揮發(fā)性香氣物質(zhì)譜Fig. 5 Volatile aroma compound profiles in rice wine during fermentation
揮發(fā)性香氣物質(zhì)是影響米酒品質(zhì)的重要原因,進一步對SIM和MIX的分析發(fā)現(xiàn):揮發(fā)性香氣物質(zhì)總含量在發(fā)酵過程變化較大,MIX從19.131 mg/L增加到了180.071 mg/L,SIM從9.635 mg/L增加到了137.113 mg/L(表3)。與SIM相比較,發(fā)酵結(jié)束時MIX中香氣物質(zhì)總含量增加了31.33%,其中總酯、總醇和總酸分別增加了19.70%、34.88%和84.14%。
酯類是米酒中種類最多的香氣物質(zhì),也是其呈現(xiàn)特殊花香和果香味的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[26]。其中,米酒中的主要酯類物質(zhì)是乙酸苯乙酯(蜜甜玫瑰香)、辛酸乙酯(白蘭地香)、癸酸乙酯(椰子香)和棕櫚酸乙酯(奶油香)等[20]。發(fā)酵結(jié)束時,在MIX中這些酯類的含量分別達6.921、6.438、9.804、7.955 mg/L,較SIM分別提高了36.59%、14.68%、10.78%和22.76%。在SIM和MIX中辛酸乙酯在前7 d含量增加緩慢,之后含量增加較快;癸酸乙酯和棕櫚酸乙酯則在5 d后呈明顯增加趨勢,而其他酯類物質(zhì)整體較平穩(wěn)(表3)。
醇類物質(zhì)是米酒中含量相對較高的另一類香氣物質(zhì),主要來源于微生物發(fā)酵和氨基酸代謝[26]。異戊醇和2-苯乙醇是米酒中的主要醇類,對米酒風(fēng)味和口感的形成有不可忽視的作用[20]。其中,異戊醇呈香蕉味,可以柔和米酒中苦味氨基酸的苦味[20]。2-苯乙醇是米酒中的特征性香氣物質(zhì),具有清甜的玫瑰香味,落口有綿甜清爽之感[27]。發(fā)酵結(jié)束時,在MIX中它們的含量分別達12.341 mg/L和119.671 mg/L,較SIM分別提高了3.742 mg/L和29.601 mg/L(表3)。在MIX中,其他醇類,如異丁醇、正己醇、正庚醇等也有所提高。
相對酯類和醇類,酸類、醛類、萜烯類等香氣物質(zhì)的含量明顯較少,但它們對酒體風(fēng)味的形成仍具有重要的作用[28-29]。相比SIM,MIX中還檢出了丙酸(果香奶香)。乙縮醛(芳香)、癸醛(甜香)、苯甲醛(苦杏仁)和苯乙醛(風(fēng)信子)等醛類對酒體香氣的融合和協(xié)調(diào)也有重要作用[29],其中乙縮醛在發(fā)酵第5天檢出,且在發(fā)酵過程其含量變化較明顯,而其他醛類則無明顯差異。萜烯類物質(zhì)能賦予米酒特殊的香氣,在MIX中還檢出了SIM中未檢出的檸檬烯(清香檸檬)[30]。
表3 發(fā)酵米酒中揮發(fā)性香氣物質(zhì)及其含量Table 3 The contents of volatile aroma compounds in rice wine during fermentation
續(xù)表3 mg/L
續(xù)表3 mg/L
2.5 米酒的感官評價
4 米酒感官評分結(jié)果Table 4 Sensory evaluation of rice wine during fermentation
在整個發(fā)酵過程中,米酒的感官品質(zhì)不斷變化。在起始階段,由于微生物代謝較弱,米酒中的各種風(fēng)味物質(zhì)積累較少,米酒的食用品質(zhì)較差[5]。隨著發(fā)酵進行,米酒中微生物增殖和代謝增強,醇類、酸類和其他香氣物質(zhì)的含量和種類逐漸增加(表3),米酒的食用品質(zhì)逐漸提高。依據(jù)寧潔等[22]推薦的米酒感官評定標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn):SIM和MIX在28 ℃發(fā)酵3 d后有明顯的米香、醇香,基本具備了米酒的風(fēng)味特征。進一步15 ℃低溫發(fā)酵12 d,SIM和MIX中的風(fēng)味物質(zhì)種類和含量進一步積累(表3),發(fā)酵5~7 d的米酒香氣更濃郁,口感更協(xié)調(diào)(表4)。此時,MIX中還原糖含量為27.20~20.12 g/L,乙醇含量為2.22~7.56 mL/100 mL,總酸含量為0.50%~0.54%;主體香氣成分中的乙酸苯乙酯、棕櫚酸乙酯、異戊醇和2-苯乙醇的含量分別為5.270~5.750、2.270~4.877、4.375~8.419 、39.983~63.046 mg/L,較SIM分別提高了30.03%~38.06%、46.83%~15.68%、28.45%~23.81%和55.60%~22.91%。但隨著低溫發(fā)酵時間延長,米酒中的還原糖含量降低、乙醇和總酸含量升高(圖2)以及某些呈味物質(zhì)的增加(圖5和表3),米酒中呈香物質(zhì)的平衡被破壞,因而米酒的感官品質(zhì)降低(表4)。但相較于SIM,MIX是混菌發(fā)酵,酶系與代謝更復(fù)雜,因此各階段的MIX感官評分優(yōu)于SIM,表明:印度毛霉作為發(fā)酵輔助劑能夠很好地協(xié)同純種米根霉發(fā)酵米酒,改善米酒品質(zhì)。
從傳統(tǒng)酒曲中篩選到1 株雙晶態(tài)產(chǎn)香真菌印度毛霉ZT018,將其作為功能性微生物協(xié)同米根霉發(fā)酵米酒,能夠明顯改善純種米根霉發(fā)酵米酒的品質(zhì)。運用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法發(fā)現(xiàn):印度毛霉ZT018協(xié)同米根霉發(fā)酵的米酒中,除主體香氣成分如:癸酸乙酯、棕櫚酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、異戊醇和2-苯乙醇等的含量高于純種米根霉發(fā)酵米酒外,還發(fā)現(xiàn)有異丁醇、丙酸、檸檬烯等能夠明顯改善酒體香氣融合和協(xié)調(diào)的一些風(fēng)味物質(zhì)。因此,印度毛霉ZT018有望成為高品質(zhì)米酒發(fā)酵的增香輔助菌,同時也為生產(chǎn)中應(yīng)用印度毛霉ZT018協(xié)同米根霉發(fā)酵米酒、提高產(chǎn)品品質(zhì)提供了前期基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
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Screening of an Aroma-Producing Fungal Strain and Its Synergistic Effect with Rhizopus oryzae on Rice Wine Fermentation
ZHAO Tingting1, LU Qianwen1, SONG Feifei1, XU Gurong1, CAI Ting1, XIANG Wenliang1,*, ZHU Jianqing2
(1. Provincial Key Laboratory of Food Biotechnology of Sichuan, Institute of Ancient Brewing Technology, College of Food and Bioengineering, Xihua University, Chengdu 610039, China; 2. Rice Research Institute, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China)
A fungal strain, ZT018, isolated from a traditional rice wine starter culture for its potential to produce aroma compounds was identified as Mucor indicus based on its 18S rRNA sequence and morphology. When cooperated with Rhizopus oryzae to ferment rice wine, the fungal isolate soon became the dominant genus, and its cellular morphology was also gradually transformed from a filamentous form to a yeast-like one which benefited the production of aroma compounds. In the rice wine fermented by a mixture of ZT018 and R. oryzae (MIX), the volatile aroma components were analyzed by headspace solid-phase micro-extraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GCMS). The results showed that among the primary volatile aroma compounds of MIX, the amounts of 2-phenethyl acetate, ethyl hexadecanoate, isoamyl alcohol and 2-phenethyl alcohol were significantly improved when compared with the one fermented by R. oryzae alone (SIM). Moreover, other volatile aroma compounds that could coordinate well with each other to improve the aroma, such as isobutanol, propionic acid and limomene, were also found in the MIX. The MIX fermented for 5–7 days exhibited the best sensory quality, and it had 2-phenethyl acetate, ethyl hexadecanoate, isoamyl alcohol and 2-phenethyl alcohol contents of 5.270–5.750, 2.270–4.877, 4.375–8.419 and 39.983–63.046 mg/L, respectively, which were increased by 30.03%–38.06%, 46.83%–15.68%, 28.45%–23.81% and 55.60%–22.91%, respectively, as compared with those in the SIM. Thus, the MIX had better quality than SIM, which will be of great significance to improve rice wine aroma.
10.7506/spkx1002-6630-201714007
TS261.1
A
1002-6630(2017)14-0042-07
趙婷婷, 盧倩文, 宋菲菲, 等. 1 株產(chǎn)香真菌的篩選及其協(xié)同米根霉對米酒發(fā)酵的影響[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(14): 42-48.
DOI:10.7506/spkx1002-6630-201714007. http://www.spkx.net.cn
ZHAO Tingting, LU Qianwen, SONG Feifei, et al. Screening of an aroma-producing fungal strain and its synergistic effect with Rhizopus oryzae on rice wine fermentation[J]. Food Science, 2017, 38(14): 42-48. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201714007. http://www.spkx.net.cn
2016-07-30
國家自然科學(xué)基金面上項目(31571935);四川省科技支撐計劃項目(2016FZ0023);四川省教育廳重點項目(14ZA0110)
趙婷婷(1992—),女,碩士研究生,研究方向為食品微生物過程學(xué)。E-mail:zttmoyu@sina.com
*通信作者:向文良(1973—),男,教授,博士,研究方向為中國西南地區(qū)特色發(fā)酵食品微生物過程學(xué)。
E-mail:biounicom@mail.xhu.edu.cn
Key words:rice wine; Mucor indicus; volatile aroma compounds; headspace solid-phase micro-extraction; gas chromatography-mass spectrometry