ZSM-001酵母菌的微波效应及其在米发糕加工中的应用

论文摘要

米发糕是我国传统的发酵米制品,采用老浆发酵的生产方式,产品风味丰富。现代强化菌种发酵多采用直投式发酵剂,发酵产品质量稳定,生产效率高,但产品风味单调。干燥是直投式发酵剂生产过程中的关键工序,但存在微生物活性低等问题。本文通过对米发糕发酵菌株酵母菌微波效应的研究,开发固体发酵剂的微波干燥技术。研究老浆结合酵母菌强化发酵对米发糕品质的影响,开发生产效率高,产品品质优良的米发糕生产技术。主要结论如下：1.酵母菌的微波效应以米发糕优良发酵菌株ZSM-001酵母菌为对象,研究微波处理对酵母菌细胞膜通透性和酵母菌生长的影响,探讨酵母菌的微波效应。结果表明,较高强度微波作用使酵母细胞膜损伤,内容物渗漏,细胞内游离钙离子浓度增加,酵母菌的生存能力下降,最终导致其死亡。当微波剂量为1.6 w/g,微波作用时间低于160 s时,可使酵母菌细胞内电解质渗透率、DNA和蛋白质渗透率及细胞内氢离子浓度增加,细胞内游离钙离子浓度降低,促进酵母菌的生长。2.基于酵母菌的固体发酵剂加工工艺以ZSM-001酵母菌为发酵菌株,采用微波干燥技术制作固体发酵剂,研究离心浓缩条件、微波干燥条件对酵母菌存活率的影响。适宜的工艺条件为,酵母菌泥于4000 r/min下离心5 min,将酵母菌菌泥：米粉：海藻糖以100：80：7.5（重量比）的比例混合,再于1 w/g微波剂量下干燥1.5 min,间歇0.5 min至发酵剂含水量约为6%,所得的固体发酵剂菌种存活率为38.69%。采用此工艺干燥,时间短,菌株存活率较高,制作的米发糕风味优良。3.米发糕的生产工艺和品质特征‘研究老浆结合酵母菌强化发酵工艺对米发糕品质的影响’,比较老浆结合酵母菌强化发酵工艺、预拌粉工艺、酵母菌强化发酵工艺和传统发酵工艺制作的米发糕的品质特征。结果表明,适宜的老浆结合酵母菌强化发酵工艺为米粉、老浆和固体发酵剂按照100：10：4（重量比）比例混合均匀,加入1倍重量的水,于35℃发酵12 h,隔水蒸制15 min。以老浆结合酵母菌强化发酵工艺制作的米发糕还原糖含量、淀粉和蛋白质的消化率最高,从该米发糕中检测到以酯类、醇类为主的29种挥发性气味物质,其呈味氨基酸主要以谷氨酸、缬氨酸、丙氨酸的贡献为主。老浆结合酵母菌强化发酵工艺获得的发酵米浆糊化温度低,制得的米发糕具有口感柔软,黏弹适宜的质地特征。建立的基于电子舌和电子鼻与米发糕滋味和气味的预测模型具有较高的拟合精度。采用老浆结合酵母菌强化发酵工艺生产的米发糕营养与风味品质要优于传统工艺制作的米发糕。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 米发糕研究概况
• 1.1.1 米发糕的种类及特性
• 1.1.2 米发糕的发酵技术
• 1.1.3 浸泡与磨浆技术
• 1.1.4 米发糕原辅料及专用稻品种的选培技术
• 1.1.5 蒸制与米发糕的质地
• 1.1.6 米发糕的保藏技术
• 1.1.7 米发糕的品质特征及形成机制
• 1.2 发酵剂的常用干燥技术
• 1.3 微波干燥及其发酵剂中的应用
• 1.4 微波的生物效应
• 1.5 本论文研究目的及其研究内容
• 1.5.1 目的及意义
• 1.5.2 技术路线
• 1.5.3 研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 原材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.2 主要仪器
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 微波效应的研究
• 2.3.1.1 微波处理实验条件的确定
• 2.3.1.2 酵母菌菌悬液的制备
• 2.3.1.3 生长曲线的测定
• 2.3.1.4 蛋白质和DNA渗透率的测定
• 2.3.1.5 电解质渗透率的测定
• 2.3.1.6 菌体细胞内pH的测定
• 2.3.1.7 菌体细胞内游离钙离子浓度的测定
• 2.3.1.8 菌体的电镜观察
• 2.3.2 固体发酵剂的研制
• 2.3.2.1 发酵剂的制作工艺
• 2.3.2.2 离心条件的确定
• 2.3.2.3 发酵剂的加工工艺优化
• 2.3.2.4 固体发酵剂存活率的测定
• 2.3.3 米发糕的工艺
• 2.3.3.1 米发糕的制作工艺
• 2.3.3.2 老浆保藏条件
• 2.3.3.3 老浆的更新与保藏
• 2.3.3.4 老浆的驯化方法
• 2.3.4 米发糕品质的研究
• 2.3.4.1 粗蛋白含量的测定
• 2.3.4.2 水分含量测定
• 2.3.4.3 还原糖含量测定
• 2.3.4.4 游离脂肪酸含量测定
• 2.3.4.5 消化特性的测定
• 2.3.4.6 米发糕的感官评价
• 2.3.4.7 质构测试
• 2.3.4.8 动态流变测试
• 2.3.4.9 游离氨基酸组成测定
• 2.3.4.10 电子舌测定
• 2.3.4.11 GC-MS测定挥发性成分
• 2.3.4.12 电子鼻测定
• 2.3.5 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 酵母菌的微波效应研究
• 3.1.1 微波剂量的确定
• 3.1.2 微波剂量对酵母菌生长的影响
• 3.1.2.1 微波剂量对酵母菌生长曲线的影响
• 3.1.2.2 微波剂量对酵母菌细胞膜通透性的影响
• 3.1.3 微波时间处理对酵母菌生长的影响
• 3.1.3.1 微波时间对酵母菌生长曲线的影响
• 3.1.3.2 微波时间对酵母菌细胞膜通透性的影响
• 3.1.4 小结
• 3.2 米发糕专用发酵剂的研制
• 3.2.1 菌体离心条件的确定
• 3.2.2 保护剂的确定
• 3.2.2.1 保护剂种类的确定
• 3.2.2.2 海藻糖添加量对酵母菌存活率的影响
• 3.2.3 发酵剂工艺条件的确定
• 3.2.3.1 微波剂量对酵母菌存活率的影响
• 3.2.3.2 干燥时间和间歇时间对酵母菌存活率的影响
• 3.2.3.3 发酵剂的加工工艺优化
• 3.2.4 几种干燥方式的比较
• 3.3 米发糕工艺及其品质的研究
• 3.3.1 米发糕工艺的确定
• 3.3.1.1 老浆添加量的确定
• 3.3.1.2 老浆与专用发酵剂的比例
• 3.3.2 米发糕的营养品质
• 3.3.2.1 米发糕的物化特性
• 3.3.2.2 米发糕的消化特性
• 3.3.3 米发糕的风味
• 3.3.3.1 米发糕的感官品质
• 3.3.3.2 米发糕的质地及其形成
• 3.3.3.3 米发糕的滋味分析
• 3.3.3.4 米发糕的气味分析
• 3.3.4 小结
• 4 讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录