1、分类号：密 级：TS201.3 秘密 单位代码：学 号：10152 2004170 大 连 轻 工 业 学 院 硕 士 学 位 论 文 中文题目： 混合型豆豉发酵过程中活性成分与风味物质变化的研究 英文题目： Studies on the changes of active component and flavor substance in Multi-Strain Fermentive Douchi 系 （院、 所）： 生物与食品工程学院 学科、专业： 食品科学 研究生： 孙成行 指导教师： 牟光庆 教授 2007 年 3 月 关于硕士学位论文使用授权的说明 论文题目： 本学位论文作者完全了
2、解大连轻工业学院有关 保留、使用学位论文的规定，大连轻工业学院有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以 将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 是否保密（ ），保密期至 年 月 日为止。 学生签名： 导师签名： 年 月 日 摘 要 摘 要 本文对发酵豆豉的原料进行了初步筛选， 并对本实验室筛选的产 -葡萄糖苷酶活性较高的霉菌进行了鉴定。 对枯草芽孢杆菌和霉菌单独和混合发酵豆豉的工艺条件进行了优化。 对豆
3、豉在发酵过程中微生物、 酶活、 活性成分与风味成分的变化进行了研究， 为开发我国传统食品以及研究豆豉发酵机理奠定了基础。 通过凯氏定氮法和高效液相色谱法分别检测 6种不同品种大豆的蛋白质和异黄酮含量，选择蛋白质含量 41.09%、黄豆苷 1.037 mg/g，染料木苷 0.850 mg/g 的新绥农 14 作为发酵豆豉的原料。 通过对菌落和菌丝形态的观察， 根据真菌鉴定手册， 确定本实验室筛选的产 -葡萄糖苷酶活性较高的霉菌为黄 -米曲霉。 采用正交试验分别对枯草芽孢杆菌和黄 -米曲霉发酵豆豉进行工艺条件的优化，确定枯草芽孢杆菌发酵豆豉的制曲优化条件为 37， 48h，接菌量为 1%，豆豉纤溶
4、酶活性 2.34cm（ 520.40IU/g）。黄 -米曲霉发酵豆豉的制曲优化条件为 35， 48h， 接菌量为4%， -葡萄糖苷酶活性 0.174（ 31.8IU/100g） 。 双菌种混合制豆豉曲的优化条件为 36，48h， 最 优接菌方式为同时接入枯草芽孢杆菌和黄 -米曲霉。 以氨基氮为指标， 确定双菌种混合发酵豆豉的最佳后酵条件为 35， 15d。 在上述三种制豆豉曲工艺条件下进行发酵，枯草芽孢杆菌和黄 -米曲霉的微生物量均在 48h达到最大，豆豉纤溶酶与 -葡萄糖苷酶的活性也达到最大，分别为 2.45cm，0.178； 2.35cm， 0.268。混合菌种制曲 48h时 pH值达到最
5、大，为 7.5；水分含量从 12h的58.7%降到 72h的 30.2%；还原糖含量在发酵 24h达到峰值 OD550 1.523，即 18.638mg/g；在混合菌种制曲 48h时， 黄豆苷的转化率为 83.90%， 染料木苷 55.41%；后 酵 15d，纤 溶酶相对活性为 2.32cm(500.48IU/g)， 黄豆苷的转化率为 86.31%， 染料木苷 74.71%；氨 基氮含量随着发酵时间的增加逐渐增大，在 72h达到 40%。关键词： 豆豉，混合发酵，豆豉纤溶酶，-葡萄糖苷酶，活性成分，风味物质 IAbstract Abstract The suitable soybean for
6、 producing Douchi was selected in this paper, and the mold from lab was identified, which can produce higher -glucosidase enzyme activity. This paper studied the craft of Bacillus subtilis and mold fermentation Douchi respectively, at the same time studied the craft of mixed culture fermentation Dou
7、chi. The changes of micro-organism, enzyme activity, active component and flavor component in fermentation of Douchi were studied. This will establish foundation to develop the traditional soybean food and study the mechanism of Douchi fermentation. The protein and isoflavone content of six kinds of
8、 soybean were detected by Kjeldah method and high efficiency liquid chromatography. The New SuiNong14 was selected eventually as the suitable soybean feed, whose protein content is 41.09%, Daidzin content is 1.037mg/g, Genistin content is 0.850mg/g. On the basis of studying the mold colonial morphol
9、ogy and hypha morphological, the mold, which can produce higher -glucosidase enzyme activity was identified as A.flavus-ory- Zae by the mycetes appraisement handbook. The paper optimized the craft of Bacillus subtilis and mold fermentation Douchi by orthogonal experiment method. The optimum craft co
10、ndition of Bacillus subtilis fermentation is 37, 48h, the vaccination of quantity 1%, the thrombolytic enzyme activity 2.34cm(520.40IU/g); The optimum craft condition of mold fermentation is 35, 48h, the vaccination of quantity 4%, the enzyme activity of -glucosidase 0.174(31.8IU/100g). The optimum
11、craft condition of the mixed strains fermentation is 36, 48h. The optimum method is that two kinds of strains are added at the same time. According to the amino nitrogen content, it was sure that the optimum craft condition of the last fermentation is 35, 15 days. On the course of fermentation of 3
12、kinds of the optimum Douchi fermentation craft, the amount of Bacillus subtilis and A.flavus-oryZae reach the highest on the 48h, and the enzyme activities of thrombolytic and -glucosidase had been the highest also, they were 2.45cm, 0.178; 2.35cm, 0.268 respectively. The pH value of mixed strains f
13、ermentation Douchi reached the highest 7.5 on the 48h; moisture content droped 30.2% of 72th from 58.7% of 12h; the reducing sugar content reached the highest OD550 1.523 (18.638mg/g)on the 24h; Daidzin IIAbstract transformation efficiency is 83.90%, Genistin transformation efficiency is 55.41% on t
14、he 48h; After the last fermentation of 15 day, the thrombolytic enzyme was 2.32cm（ 500.4 8IU/g), Daidzin transformation efficiency reached 86.31%, Genistin transformaion efficiency reached 74.71%; Amino nitrogen content increase gradually, and reach the highest 40% on the 72h. Key words: Douchi, mix
15、ed culture fermentation,-glucosidase,act ive component flavor substance III目 录 目 录 第一章 文献综述 1 1.1 研究目的和意义 1 1.1.1 提高我国大豆消费量的需求 1 1.1.2 弘扬我国传统大豆食品的需求 2 1.1.3 研究霉菌和细菌混合发酵豆豉的意义 2 1.1.4 研究豆豉发酵过程中风味物质变化的意义 3 1.2 国内外研究现状 3 1.2.1 国内外豆豉生产工艺的研究现状 3 1.2.1.1 米曲霉型豆豉 3 1.2.1.2 毛霉型豆豉 3 1.2.1.3 细菌型豆豉 4 1.2.1.4 少孢根
16、霉型豆豉 4 1.2.2 豆豉几种活性成分的研究现状 4 1.2.2.1 大豆异黄酮 5 1.2.2.2 大豆低聚糖 5 1.2.2.3 大豆蛋白 6 1.2.2.4 豆豉纤溶酶 6 1.2.2.5 褐色色素 7 1.2.2.6 其它生理活性成分 8 1.2.3 大豆发酵食品风味物质的研究现状 8 IV目 录 1.2.3.1 风味物质的提取方法 8 1.2.3.2 风味物质化学成分的鉴定 8 1.2.3.3 风味物质的形成 9 1.3 存在的问题 10 第二章 材料与方法 12 2.1 实验材料 12 2.1.1 菌株 12 2.1.2 培养基 12 2.1.3 药品与试剂 12 2.1.4
17、仪器与设备 14 2.2 实验方法 14 2.2.1 大豆原料的选取 14 2.2.2 菌种微生物的研究 15 2.2.2.1 枯草芽孢杆菌生长曲线的确定 15 2.2.2.2 霉菌的鉴定 15 2.2.2.3 107孢子悬浮液的制备 15 2.2.3 双菌种混合制豆豉曲生产工艺的研究 16 2.2.3.1 原料预处理 16 2.2.3.2 枯草芽孢杆菌制豆豉曲生产工艺的研究 16 2.2.3.3 曲霉菌制豆豉曲生产工艺的研究 17 2.2.3.4 混合菌种制曲接菌方式的研究 18 2.2.3.5 后酵工艺条件的确定 18 2.2.4 豆豉发酵过程中酶活与微生物量的变化 19 V目 录 2.2
18、.4.1 样品处理 19 2.2.4.2 微生物计数 19 2.2.4.3 酶活测定 19 2.2.5 豆豉发酵过程中成分的变化 19 2.2.5.1 豆豉制曲发酵过程中 pH的变化 19 2.2.5.2 豆豉制曲发酵过程中水分含量的变化 20 2.2.5.3 豆豉制曲发酵过程中还原糖含量的变化 20 2.2.5.4 豆豉发酵过程中异黄酮含量的变化 20 2.2.5.5 豆豉发酵过程中风味物质的变化 20 2.3 测定方法 20 2.3.1 蛋白质含量的测定 20 2.3.2 异黄酮含量的测定 21 2.3.3 氨基氮含量的测定 21 2.3.4 纤溶酶酶活的测定方法 22 2.3.4.1 尿
19、激酶标准曲线的建立 22 2.3.4.2 纤维蛋白平板的制备 22 2.3.4.3 制备酶液 22 2.3.4.4 测定纤溶酶活性 22 2.3.5 -葡萄糖苷酶相对活性的测定 23 2.3.5.1 水杨苷底物的制备 23 2.3.5.2 粗酶液制备 23 2.3.5.3 酶活测定 23 2.3.5.4 标准曲线的测定 23 VI目 录 2.3.5.5 酶活单位 23 2.3.5.6 DNS 试剂的配制 23 第三章 结果与讨论 25 3.1 大豆原料的选取 25 3.2 菌种微生物的研究 27 3.2.1 枯草芽孢杆菌生长曲线的测定 27 3.2.2 霉菌的鉴定 27 3.2.3 107孢子
20、悬浮液的制备 29 3.3 双菌种混合制豆豉曲生产工艺的研究 29 3.3.1 枯草芽孢杆菌制豆豉曲生产工艺的研究 29 3.3.1.1 发酵时间对豆豉纤溶酶活性影响的研究 29 3.3.1.2 发酵温度对豆豉纤溶酶活性影响的研究 30 3.3.1.3 接菌量对豆豉纤溶酶活性影响的研究 31 3.3.1.4 最适工艺条件的确定 33 3.3.2 曲霉菌制豆豉曲生产工艺的研究 33 3.3.2.1 发酵时间对 -葡萄糖苷酶活性影响的研究 33 3.3.2.2 发酵温度对 -葡萄糖苷酶活性影响的研究 34 3.3.2.3 发酵时间对 -葡萄糖苷酶活性影响的研究 35 3.3.2.4 最适工艺条件的确定 36 3.3.3 混合菌种制曲条件的研究 37 3.3.3.1 混合菌种制曲接菌方式的研究 37 3.3.3.2 混合菌种制曲条件的确定 38 3.3.4 后酵工艺条件的确定 38 VII目 录 3.3.5 豆豉发酵过程中酶活性与微生物量的变化 39
