豆豉中芽孢杆菌的分离、鉴定与应用研究

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为获得细菌型豆豉发酵工业应用菌株,对贵州省10个主要细菌型豆豉产区的样品进行了菌种分离与筛选。通过纯种发酵、感官评测、产蛋白酶活力测定、产气试验,从分离的184株芽孢杆菌中,筛选出3株发酵品质突出且不产气的菌株:BJ3-2、BJ1-3和ZY4-5,其产蛋白酶能力(h/c)分别为3.60、1.71和1.50。生理生化鉴定和16S rDNA序列分析表明,3菌株均为枯草芽孢杆菌。纯种发酵试验初步证明,豆豉发酵风味与工业自然发酵接近。为确定菌株的发酵与生产性能,以氨基酸态氮为指标,对发酵风味最好且产蛋白酶能力最高的菌株BJ3-2进行固体前发酵条件优化。采用泡豆水pH、泡豆水温、泡豆时间、加水量、接种量、装载量、发酵温度和发酵时间8个指标进行单因子试验,确定影响氨基酸态氮含量最大的因素是:装载量、发酵温度和发酵时间。按L9(34)进行正交试验,确定了前发酵的最佳条件;并测定在该条件下,对发酵风味起较大作用的蛋白酶、α-淀粉酶和脂肪酶的活力以及粗蛋白、游离脂肪酸、总酸和还原糖的变化;为了解BJ3-2的豆豉功能性,粗测了豆豉溶纤酶活力。结果表明前发酵的最佳条件是:泡豆水温37℃,泡豆水pH8.0,豆量(g):水量(mL)为1:4,泡豆10h,大豆装载量20%,接种量4%,43℃发酵3.5d。在此发酵条件下,酸性、中性和碱性蛋白酶活力分别在24 h、30h和36h达到最大值,为10.79U/g、25.04U/g和20.36U/g;α-淀粉酶活力和脂肪酶活力分别在41h和42h达到最大值,为1.25mg/g和2.15U/g;豆豉溶纤酶活力为862.5U/mL,高出对照菌株—纳豆芽孢杆菌674.9U/mL。发酵产物的粗蛋白、游离脂肪酸、总酸和还原糖含量为35%、14.2%、1.8%和0.51%。菌株BJ3-2发酵豆豉中的中性蛋白酶、碱性蛋白酶、脂肪酶活力、豆豉溶纤酶活力较高,不产气,豆豉色泽与风味较好,可以作为用于工业纯种发酵生产候选菌株。通过对发酵豆豉氨基酸成分的分析,发现Asp和Glu的含量变化最大,增加量为0.97%和1.30%。因此,以氨基酸态氮作为主要成熟度指标的细菌型豆豉工业生产,没有统一的成熟度指标时,可将Asp或Glu作为其成熟度的辅助判断指标。本研究为豆豉芽孢杆菌BJ3-2纯种发酵工业生产应用奠定坚实的基础。
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