CN111733086B - 一种米曲霉及其在酱油酿造中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种米曲霉及其在酱油酿造中的应用，包括如下步骤：1)将米曲霉KD11制备成菌种；2)制曲：将小麦粉、豆粕、水按比例混合后灭菌、冷却，以0.4％的接种量将步骤(1)的菌种接入物料中，培养制得成曲；3)发酵、压榨、灭菌，得到成品酱油。本发明通过该米曲霉制得的成曲具有较高的果胶酶活性和半纤维素酶活性，从而缩短了酱油发酵时间，减少酱油沉淀，提高出油率，增强酱油风味。

Description

一种米曲霉及其在酱油酿造中的应用
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种米曲霉及其在酱油酿造中的应用。
背景技术
酱油，以大豆、小麦粉、麸皮等为主要原料，在微生物和酶的共同作用下发酵而来。制曲过程中，微生物产生的酶在整个发酵过程中，起着至关重要的作用。通常情况下，酶的种类越多、活性越强，原料就被分解的越彻底、蛋白利用率越高、成品香气越醇厚。
研究表明，大豆细胞壁的主要成分是纤维素，呈分子束状态，其次由半纤维素果胶质等结合，交错填充空隙，以维持细胞壁状态。果胶酶是降解果胶类物质的复合酶类，主要通过解聚或者脱酯反应催化降解果胶类物质。因此，果胶酶的存在能在一定程度上提高原料利用率。在发酵过程中，大豆中的一部分纤维素和果胶类物质会溶于酱油，提高酱油品质，剩下的难溶的酸性多糖会影响压榨效率和导致沉淀的产生，影响产品外观。霉菌是果胶酶的最佳来源，因此，选择高果胶酶活性的米曲霉制曲，有利于提高蛋白利用率和压榨效率，减少沉淀生成，对酱油发酵生产具有重要意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种米曲霉及其在酱油酿造中的应用，通过该米曲霉制得的成曲具有较高的果胶酶活性和半纤维素酶活性，从而缩短了酱油发酵时间，减少酱油沉淀，提高出油率，增强酱油风味。
本发明通过下述技术方案实现：
本发明提供一种米曲霉KD11，所述米曲霉KD11的分类命名为：米曲霉，Aspergillus oryzae，保藏编号为：CGMCC No.19626，保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏中心，保藏日期为：2020年04月26日，保藏地址为：中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
所述米曲霉以米曲霉As 3.042为出发菌株进行ARTP诱变制得，ARTP诱变条件为：将10μL米曲霉As 3.042菌悬液放到ARTP诱变仪器固定位置，气流量9.5～10SLM，诱变处理时间为165～175s，获得突变体，在突变体中选育出一株高果胶酶活性和高半纤维素酶活性的米曲霉突变株KD11。
一种米曲霉在成曲中应用，其特征在于，将小麦粉、豆粕、水按比例混合后灭菌、冷却，以0.4％的接种量将米曲霉KD11培育的菌种接入物料中，培养制得成曲。
一种米曲霉在酱油酿造中的应用，其特征在于，包括如下步骤：1)将米曲霉KD11制备成菌种；2)制曲：将小麦粉、豆粕、水按比例混合后灭菌、冷却，以0.4％的接种量将步骤(1)的菌种接入物料中，培养制得成曲；3)发酵、压榨、灭菌，得到成品酱油。
进一步的，步骤1)中，菌种的具体制备工艺为：将米曲霉KD11菌株进行分离、复壮、优选，再经多级种子扩大培养，制成菌种。
进一步的，步骤2)中，灭菌温度为121℃，灭菌30min后冷却至40℃以下，接入菌种后，控制温度为30℃、湿度为95％条件下培养40～60h，制得成曲。
进一步的，步骤2)中，制曲各原料重量配比为，小麦粉：豆粕：水＝2-5：4-8：6-8。
进一步的，步骤3)中，所述发酵工艺为：盐水配制：按1:1.8～2.5比例在成曲中加入盐浓度为22～23％的盐水；发酵控制：将拌好盐水的成曲打入发酵池，发酵时间3～6个月，制得酱油；所述灭菌工艺为：采用高温瞬时灭菌，145℃～150℃灭菌8～12s。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种米曲霉及其在酱油酿造中的应用，具有高的果胶酶活性和半纤维素酶活性，将该菌株应用于酱油发酵中，能够充分催化降解果胶类物质，减少酱油中残余的难溶酸性多糖，明显提高了酱油出油率、减少酱油沉淀的产生；
2、本发明一种米曲霉及其在酱油酿造中的应用，在相同发酵温度条件下，能够缩短发酵时间、提高发酵效率，同时增强酱油风味、增加酱油中还原糖含量，提高酱油风味，改善酱油成品外观。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
外源酶对酱油沉淀和风味的影响
小麦粉、豆粕、水按比例混合后121℃灭菌30min，冷却至40℃以下，以4‰的接种量将米曲霉As 3.042接入物料，控制温度为30℃、湿度为95％条件下培养40～60h，制得成曲。按1:1.8比例在成曲中加入盐浓度为22～23％的盐水后转入发酵池，酱醪pH降至5.0～5.2后按照108～109CFU/mL菌浓度添加鲁氏接合酵母，同时加入0.1‰外源酶，保持30℃发酵6个月，得到成品酱油，检测酱油理化指标、沉淀和风味物质。对照组中不添加外源酶，其他组添加的外源酶则分别是果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶、蛋白酶，结果见表1。
从表1中可以看出添加外源酶果胶酶能够降低酱油沉淀，添加半纤维素酶能够增加酱油还原糖和酒精度，而添加的其他酶则对酱油品质影响不大。
表1不同外源酶对酱油发酵的影响
Figure BDA0002612074040000031
实施例2
不同米曲霉制得成曲酶活
以米曲霉As 3.042为出发菌株进行ARTP诱变。ARTP诱变条件为，10μL米曲霉菌悬液放到ARTP诱变仪器固定位置，气流量9.5～10SLM，诱变处理时间为165～175s，获得突变体，在突变体中选育出几株品质优良的米曲霉突变株KD11、KD10、KD9。其中三个突变株KD11、KD10、KD9的区别在于，发酵制曲时，在三个突变株的成曲蛋白酶活差异较小的情况下，KD11具有较高的果胶酶活，KD10具有较高的半纤维素酶活，KD9具有较高的纤维素酶活。
小麦粉、豆粕、水按比例混合后121℃灭菌30min，冷却至40℃以下，以4‰的接种量将米曲霉菌株接入物料，控制温度为30℃、湿度为95％条件下培养40～60h，制得成曲。检测成曲相关酶活。结果见表2。表2表明突变株KD11果胶酶酶活明显优于出发菌株，半纤维素酶活明显提高。
表2不同米曲霉突变株制得成曲酶活与出发株比较
Figure BDA0002612074040000032
实施例3
不同米曲霉制曲对不同发酵时间酱油沉淀和风味的影响
小麦粉、豆粕、水按比例混合后121℃灭菌30min，冷却至40℃以下，以4‰的接种量将米曲霉菌株接入物料，控制温度为30℃、湿度为95％条件下培养40～60h，制得成曲。按1:1.8比例在成曲中加入盐浓度为22～23％的盐水后转入发酵池，酱醪pH降至5.0～5.2后按照108～109CFU/mL菌浓度添加鲁式接合酵母，保持30℃发酵3～6个月，得到成品酱油，检测酱油沉淀和风味物质。结果见表3～5。
表3不同米曲霉制曲对发酵6个月成品酱油的影响
Figure BDA0002612074040000041
表4不同米曲霉制曲对发酵4个月成品酱油的影响
Figure BDA0002612074040000042
表5不同米曲霉制曲对发酵3个月成品酱油的影响
Figure BDA0002612074040000043
综上，通过实施例1可知，在酱油发酵过程中添加不同外源酶，其他条件保持不变，添加果胶酶发酵的酱油成品沉淀量明显低于其他样品，且其成品的红色指数和明亮程度均优于对照组，关键风味物质含量较对照组更多，添加半纤维素酶的酱油成品色泽优于其他产品，且酒度和还原糖含量较高。
通过实施例2可知，本发明菌株KD11发酵成曲果胶酶活远高于其他菌株发酵成曲酶活，同时，其半纤维酶、蛋白酶、纤维素酶保持相对较高的活性。
通过实施例3的表3～5可知，使用本发明KD11发酵制曲，发酵3个月成品酱油沉淀量远低于使用菌株As 3.042制曲发酵6个月酱油成品沉淀量，且其他理化指标及关键风味物质含量与使用菌株As 3.042制曲发酵6个月酱油成品相似，提高了发酵效率。因此使用本发明KD11发酵制曲，酱油成品沉淀含量最少，酱油品质最好，而且发酵时间越长，酱油成品沉淀含量越少，酱油品质越好。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种米曲霉，其特征在于，所述米曲霉的保藏编号为：CGMCC No. 19626，保藏于中国微生物菌种管理委员会普通微生物中心。
2.一种米曲霉在成曲中的应用，其特征在于，将小麦粉、豆粕、水按比例混合后灭菌、冷却，以0.4%的接种量将权利要求1所述米曲霉培育的菌种接入物料中，培养制得成曲。
3.一种米曲霉在酱油酿造中的应用，其特征在于，包括如下步骤：1）将权利要求1所述米曲霉制备成菌种；2）制曲：将小麦粉、豆粕、水按比例混合后灭菌、冷却，以0.4%的接种量将步骤（1）的菌种接入物料中，培养制得成曲；3）发酵、压榨、灭菌，得到成品酱油。
4.根据权利要求3所述的一种米曲霉在酱油酿造中的应用，其特征在于，步骤1）中，菌种的具体制备工艺为：将所述米曲霉菌株进行复壮、优选，再经多级种子扩大培养，制成菌种。
5.根据权利要求3所述的一种米曲霉在酱油酿造中的应用，其特征在于，步骤2）中，灭菌温度为121℃，灭菌30min后冷却至40℃ 以下，接入菌种后，控制温度为30℃、湿度为 95%条件下培养40~60h，制得成曲。
6.根据权利要求3所述的一种米曲霉在酱油酿造中的应用，其特征在于，步骤2）中，制曲各原料重量配比为，小麦粉：豆粕：水=2-5：4-8：6-8。
7.根据权利要求3所述的一种米曲霉在酱油酿造中的应用，其特征在于，步骤3）中，所述发酵工艺为：盐水配制：按1:1.8~2.5比例在成曲中加入盐浓度为22~23%的盐水；发酵控制：将拌好盐水的成曲打入发酵池，发酵时间3~6个月，制得酱油；所述灭菌工艺为：采用高温瞬时灭菌，145℃~150℃灭菌8~12s。
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