发酵过程中腐乳品质特征动态监测及菌群演替研究

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传统腐乳由于加工工艺及生产环境的影响,易存在质量问题如盐坯阶段盐添加量过多,导致产品滋味不佳,增加食用者患心脑血管疾病的潜在风险;生产加工环境不达标导致微生物泛滥,产品出现苦味、酸化变质、发臭等质量问题。质量问题的发生会影响消费者对于腐乳的接受度,制约腐乳行业的发展,因此,监测生产过程中腐乳的品质变化至关重要。本文主要研究新型自然发酵腐乳生产过程中滋味、风味、质地等品质特征的变化规律;同时将腐乳品质与优势菌群建立关联分析,确定腐乳的物性特征、风味、滋味与核心菌群之间的联系,为腐乳的生产提供理论指导。本文的主要研究内容及结论如下:⑴发酵过程中腐乳物性特征及量化表征分析。通过对腐乳在发酵过程中质构特性、微观结构、色差(L*a*b*)等指标进行检测,分析腐乳的物性特征变化。利用Open CV和Halcon软件对测得的腐乳扫描电镜图像的孔隙面积比进行分析,对腐乳微观结构进行量化,阐述发酵过程中腐乳内部结构的变化。腐乳中质构特性(硬度、胶着性、咀嚼性等指标)变化较大,表现为先升高后下降,均在盐坯阶段达到最大值,主要与盐坯阶段盐析作用有关。微观结构观测试验显示,腐乳后发酵60天时达到成熟,后发酵90天时质地细腻,内部结构基本一致。腐乳扫描电镜图像的孔隙面积比随着发酵时间延长而减小,表明腐乳内部孔隙结构逐渐变小。腐乳的色差分析结果表明,L*值在前发酵阶段不断下降,后发酵阶段不断上升。b*值则前发酵阶段先升高后降低,后发酵阶段不断升高,腐乳的a*值持续升高。前发酵阶段腐乳的色差变化较大,后发酵60天以后色差变化不明显。⑵发酵过程中腐乳挥发性风味物质动态分析及评价。通过气质联用技术对不同发酵过程腐乳中的挥发性风味物质进行检测,探究发酵过程中腐乳挥发性风味物质种类和含量的异同。结果表明,腐乳样品中一共鉴定出135种挥发性物质,其中包含醇类23种,酯类30种,醛类18种,其他类(酸、酚、酮、烃等)挥发性物质64种。腐乳中醇类物质种类及相对含量逐渐升高,成为前发酵阶段主要的挥发性物质;而后发酵阶段主要挥发性物质为酯类,它是后发酵阶段的主体风味。利用ROAV法确定后发酵过程中腐乳主体挥发性风味物质,并进行贡献分析,结果表明,后发酵90天样品中的主体风味物质种类最多且含量较高,此时腐乳的整体风味最佳。⑶发酵过程中腐乳的滋味组分动态分析及品质评价。对腐乳在发酵过程中滋味组分的含量进行动态追踪,分析其变化规律。利用高效液相色谱技术检测腐乳样品鲜味核苷酸(5’-肌苷酸和5’-鸟苷酸)的含量。试验结果表明两种核苷酸的含量变化规律为先升高后减少,均在第10天达到峰值。在腐乳样品中共检测到16种含量较高的游离氨基酸,总游离氨基酸含量随发酵时间的延长呈上升趋势,90天时氨基酸总量最高,达到2554.21mg/100g。采用滋味活性值对后发酵腐乳样品(30天、60天、90天、120天)的滋味品质进行评估,发现谷氨酸、天冬氨酸、5’-肌苷酸对样品的呈鲜味贡献率最大,90天时样品的味感最为强烈。腐乳样品中蛋白酶活力的检测分析表明,前发酵阶段蛋白酶活力先升高后下降,后发酵60天时酶活力达到最高为25.682 U/g。对后发酵腐乳进行品质感官评定,结果表明,腐乳在后发酵60天时基本成熟,90天时其滋味、香气达到最佳。⑷发酵过程中腐乳菌群结构鉴定及其品质相关性分析。采用Internal Transcribed Spacer(ITS)测序技术鉴定腐乳中的微生物,根据测序结果对腐乳中微生物进行Alpha多样性分析,结果表明后发酵60天腐乳中的微生物丰度最高。物种组成分析表明,雅致放射毛霉(Actinomucor_elegans),未知真菌(Fungi_Unclassified)以及kaoliang红曲霉(Monascus_Kaoliang)是腐乳中的主要优势菌种。结合腐乳中微生物菌落演替规律,建立优势菌种与腐乳的滋味组分、质构特性、主体挥发性风味物质等品质指标的Spearman相关性分析。结果表明,腐乳大多数滋味组分与雅致放射毛霉呈明显的负相关,而与kaoliang红曲霉呈明显的正相关。相反的,腐乳的质构特性及挥发性风味化合物与雅致放射毛霉呈明显的正相关,与kaoliang红曲霉则表现为明显的负相关。
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