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轻工学报杂志论文格式要求是什么?

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轻工学报杂志论文格式要求

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1.微生物发酵开发杏果渣香料的研究

作者:杨靖;刘广昊;王琼波;韩丽;王清福;赵志伟;李蕾;王秋领

作者单位:郑州轻工业大学;漯河医学高等专科学校;河南中烟工业有限责任公司

关键词:杏果渣;微生物发酵;香料;关键酶

  摘要: 为开发杏果渣香料,从杏果园土壤中分离筛选产香效果最佳的菌株,利用单因素试验和 Box-Behnken 响应面试验优化该菌株发酵杏果渣的工艺条件,并对其关键酶进行初步定位。 结果表明:产香效果最佳的菌 株 LY13 经鉴定为维克汉姆酵母菌(Wickerhamomyces),杏果渣经该菌株发酵后呈现丰富的甜香、果香和花 香,且发酵液中醇类、酯类和酮类物质总量均较高;最佳发酵工艺条件为发酵转速 145 r/ min、发酵时间 49 h、 发酵温度 31 ℃ 、初始 pH 值 7. 1,在此条件下,发酵产物中挥发性香气物质的总量可达 135. 38 μg / g,且该菌 株的产香关键酶主要为细胞膜酶。 本研究可为产香微生物提供新型菌株资源,也为后续杏果渣发酵香料的 工业化生产提供理论基础。 

  0 引言

  杏是蔷薇科李亚科杏属植物,原产于中国西北 地区[1] ,其果实酸甜可口、香味浓郁,深受消费者喜 爱。 目前,常见的杏果加工产品主要有杏脯[2] 、杏 酒[3] 、杏醋[4] 、杏汁饮料[5] 等。 此外,由于杏果富含 柠檬烯、3-羟甲基丁酮、苯乙醇、β-紫罗兰酮等香气 物质,也常被用作香料原料[6] 。 然而,传统的香料 提取方法会产生大量的杏果渣,这些果渣多被作为 垃圾倾倒掩埋,易造成资源浪费和环境污染。

  近年来,将微生物发酵技术应用于果渣发酵的 研究逐渐成为行业热点,通过发酵对果渣进行二次 加工利 用, 可 以 增 加 产 品 风 味 并 提 高 其 感 官 品 质[7] 。 例如,张丽萍等[8] 研究发现,利用乳酸杆菌 发酵猕猴桃果渣制备的饮料中,新增 31 种挥发性香 味物质;吴震等[9] 研究发现,以桑葚果渣为原料发 酵制备的果醋中,新增 50 种挥发性香味物质。 杏果 渣中富含蛋白质、果胶等生物大分子物质和类胡萝 卜素、糖苷类化合物等香味前体物质[10-11] ,是优质 的微生物发酵原料,但目前多被用作提取类胡萝卜素[12] 、多酚、黄酮[13] 等物质的原料,利用微生物发 酵技术开发杏果渣香料的研究尚未见报道。

  微生物发酵产香具有周期短、受环境影响较小、 所产废弃物较少等优点,已广泛应用于白酒、食醋、 饮料、烟用香料等领域。 贾丽艳等[14]从酒醅中分离 出一株高产乙酸乙酯的酿酒酵母 Y2,利用该菌株发 酵的白酒,清香、酯香和糟香突出。 王文斌等[15] 以 山茱萸提取物为原料,经枯草芽孢杆菌发酵制得山 茱萸发酵香料,并将其添加至卷烟中,可使烟气细腻 柔和、刺激性减小,香气有所提升。 但目前所开发的 大部分产香微生物的产香量较低,且适宜产业化应 用的种类较少。

  基于此,本研究拟采用嗅香评价和气相色谱质谱联用(GC-MS) 法从杏果园的土壤中筛选具有 显著产香能力的菌株,以杏果渣为原料,通过单因素 试验和 Box-Behnken 响应面试验优化杏果渣发酵的 工艺条件,并对产香菌株细胞质酶和细胞膜酶发酵 产物进行分析,初步定位关键酶的位置,以期为杏果 渣香料的开发提供参考。

  1  材料与方法

  1. 1  主要材料与试剂

  树上干杏(干果),采集于新疆维吾尔自治区伊 犁哈萨克自治州(东经 82°0′21″,北纬 43°33′16″); 土壤样品,采集于洛阳某杏果园(东经 112°23′31″, 北纬 34°37′47″);二氯甲烷(色谱纯),山东禹王和 天下新材料有限公司;蛋白胨、酵母提取物,赛默飞 世尔科技公司;2,6-二氯甲苯(色谱纯),北京百灵 威科技有限公司;乙酸异戊酯、无水 Na2 SO4 、2. 5% 戊二醛固定液,上海麦克林生化科技有限公司。 除 特别标注外,其余试剂均为分析纯。

  1. 2  主要仪器与设备

  DPX-9052B 型恒温培养箱,上海福玛实验设 备有限公司;IS-RSDA 型恒温振荡培养箱,美国精 骐有限公司;同时蒸馏萃取装置,郑州赛克斯玻璃 仪器有限公司;8890-5977B 型 GC-MS 仪,美国安 捷伦科技有限公司;LDZX-50 KBS 型立体压力蒸 汽灭菌锅,上海申安医疗器械厂;Regulus-8100 冷 冻型高分辨率场发射扫描电镜,日立科学仪器有 限公司;JY-11DN 型超声波细胞粉碎仪,宁波新芝 生物科技有限公司;CMAX Plus 滤光片型光吸收 酶标仪,美谷分子仪器有限公司。

  1. 3  培养基及磷酸盐缓冲溶液配制

  YPD 培养基:20 g / L 葡萄糖,20 g / L 蛋白胨, 10 g / L 酵母浸粉,121 ℃灭菌 20 min。

  YPD 固体培养基:在 YPD 培养基的基础上,添 加 20 g / L 琼脂,121 ℃灭菌 20 min。

  杏果渣发酵培养基: 树上干杏 50 g, 蒸馏水 500 mL,浸泡过夜后用破碎机打浆,同时蒸馏萃取 2. 5 h 后收集水相端,121 ℃灭菌 20 min。

  磷酸盐缓冲溶液( pH 值为 7. 2):8 g / L NaCl, 0. 2 g / L KCl,3. 628 g / L Na2HPO4·12H2O,0. 24 g / L KH2PO4 ,121 ℃灭菌 20 min。

  1. 4  实验方法

  1. 4. 1  产香菌株筛选

  1)产香菌株初筛。 无菌条 件下,在锥形瓶中加入 10 g 土壤样品和 90 mL 无菌 水,于 30 ℃ 、150 r/ min 条件下培养 4 h 后取出,将 培养液按 10%接种量接入 100 mL YPD 培养基中, 富集培养 48 h;将富集液进行梯度稀释,取 10 -4 、 10 -6 和 10 -8 3 个梯度的稀释液均匀涂布在 YPD 固 体培养基上,于 30 ℃条件下培养 1~2 d 至长出单菌 落;挑取单菌落,采用划线法进行纯化后,编号保存。 将保存的菌株在 YPD 培养基中富集活化后,以 1% 接种量接入杏果渣发酵培养基中,于 30 ℃、150 r/ min 条件下培养 36 h 后,各取 10 mL 发酵液,由 7 位经 过专业嗅香训练的评价人员对发酵液进行初步嗅香 评价,标记香气改变明显的菌株。

  2)产香菌株复筛。 将初筛得到的菌株以 1%接 种量接入杏果渣发酵培养基中,空白对照组接种等 量无菌水。 根据嗅香评价和 GC-MS 分析结果筛选 产香效果最佳的菌株。

  3)嗅香评价。 按照《香料香气评定法》 (GB / T 14454. 2—2008) [16] ,从花香、果香、酒香、青香、甜香 5 个方面对发酵后的杏果渣发酵液进行嗅香评价。 每个方面最高分为 5 分,最低分为 0 分,结果用雷达 图表示。

  4)GC-MS 分析。 取 15 mL 发酵液,加入 15 mL 二氯甲烷溶液,涡旋振荡萃取 10 min,收集二氯甲烷萃取液,重复操作 3 次后合并,加入无水 Na2 SO4 干燥过夜,再加入 50 μL 0. 642 6 mg / mL 的 2,6-二氯 甲苯溶液为内标物,常压浓缩至 1 mL 后,进行 GC-MS 分析。

  GC 条件:DB - 5 MS 色谱柱 (60 m × 250 μm × 0. 25 μm);进样口温度为 280 ℃ ;分流比为 3 ∶1;分 流流量为 3. 0 mL / min;载气为 He,流速为 1. 0 mL / min;升温程序为初始温度 50 ℃ ,保持 3 min,以 2 ℃ / min 的速率升温至 130 ℃ ,保持 3 min,再以 5 ℃ / min 的速率升温至 180 ℃ ,保持 2 min,最后以 3 ℃ / min 的速率升温至 280 ℃ ,保持 5 min。

  MS 条件:电离方式为电子轰击(EI),电子能量 为 70 eV; 离子源温度为 230 ℃ ; 四极杆温度为 150 ℃ ;溶剂延迟 7 min;采用全扫描检测,质量扫描 范围为 35~500 amu。

  定性分析:利用 NIST20 标准谱库进行检索,以 匹配度高于 70%的结果予以定性分析。

  定量分析:以0. 642 6 mg / mL 的2,6-二氯甲苯溶 液为内标物,采用内标半定量法,按下式进行半定量 分析。

  Ci = (Ai / An ) × Cn

  式中,Ci 为香气物质含量/ (μg·g -1 ),Cn 为内标物 含量/ (μg·g -1 ),Ai 为香气物质的峰面积,An 为内 标物的峰面积。

  1. 4. 2  产香菌株鉴定  1) 形态学鉴定。 取 1 mL 产香菌株菌悬液,于 8000 r/ min 条件下离心 5 min, 弃上清液,加入 1 mL 预冷后的 2. 5%戊二醛固定 液,在 4 °C 环境下固定 4 h 后,用 0. 2 mol / L 的磷酸 盐缓冲溶液清洗 3 次,无水乙醇脱水 2 次(每次 15~ 20 min),乙酸异戊酯置换 2 次(每次 20 min),离心 后弃上清液,留微量液体;取微量液体滴加在干净载 玻片上,放入烘箱中干燥过夜,用导电胶将表面有白 色菌体附着的载玻片粘在样品台上,喷金后,利用高 分辨率场发射扫描电镜观察菌株细胞形态。

  2)分子生物学鉴定。 将纯化后的产香菌株委 托上海生工生物科技公司进行 26S rDNA 测序,在 NCBI 数据库对测序结果进行序列同源性 BLAST 比 对,初步确定菌株的分类地位,并通过 MEGA11 软 件构建系统发育树。

  1. 4. 3  菌株生长曲线绘制

  将筛选得到的产香菌株 按 1%接种量接入 YPD 培养基中,于 30 ℃、150 r/ min 条件下培养 36 h,每隔 2 h 测定 OD560;以 OD560 为纵坐 标,生长时间为横坐标,绘制菌株生长曲线[17] 。

  1. 4. 4  发酵工艺条件优化  1) 单因素试验设计。 综合考虑影响酵母菌发酵的主要因素[18-19] ,本研究 选择发酵温度、发酵时间、发酵转速和初始 pH 值进 行单因素试验。

  发酵温度确定: 在发酵时间 36 h、 发酵转速 150 r/ min、初始 pH 值 5. 0 的条件下,设置发酵温度 分别为 25 ℃ 、27 ℃ 、30 ℃ 、33 ℃ 和 35 ℃ ,考查不 同发酵温度对发酵液中挥发性香气物质总量的 影响。

  发酵时间确定: 在最适发酵温度、 发酵转速 150 r/ min、初始 pH 值 5. 0 的条件下,设置发酵时间 分别为 12 h、24 h、36 h、48 h 和 60 h,考查不同发酵 时间对发酵液中挥发性香气物质总量的影响。

  发酵转速确定:在最适发酵温度、最适发酵时 间、初始 pH 值 5. 0 的条件下,设置发酵转速分别为 100 r/ min、150 r/ min、200 r/ min、250 r/ min 和 300 r/ min,考查不同发酵转速对发酵液中挥发性香气物质 总量的影响。

  初始 pH 值确定:在最适发酵温度、最适发酵时 间、最适发酵转速的条件下,设置初始 pH 值分别为 4. 0、5. 0、6. 0、7. 0 和 8. 0,考查不同初始 pH 值对发 酵液中挥发性香气物质总量的影响。

  2)Box-Behnken 响应面试验设计。 在单因素试 验的基础上,选择发酵转速( A)、发酵时间(B)、发 酵温度(C)和初始 pH 值(D)为自变量,以发酵液中 挥发性香气物质总量( Y)为响应值,进行四因素三 水平响应面试验。 Box-Behnken 响应面试验设计因 素与水平见表 1。

  1. 4. 5  关键酶初步定位

  收集纯化后的产香菌株 菌体 3 g,用 30 mL 0. 2 mol / L 的磷酸盐缓冲溶液充 分溶解后,冰浴条件下利用超声波细胞粉碎仪进行 超声波处理( 功率 60%,间隔 5 s 破碎 5 s,循环 10 min,共 2 次) 至完全破碎,再于 10 000 r/ min 条 件下冷冻离心 10 min,取上清液,得到细胞质粗酶 液,利用酶标仪测定其浓度;沉淀用 0. 2 mol / L 的磷酸盐缓冲溶液复溶,利用酶标仪测定其浓度,直至与 细胞质粗酶液浓度相同,得到细胞膜粗酶液[20-21] 。 分别将细胞质粗酶液和细胞膜粗酶液按 1%的体积 分数加入杏果渣发酵培养基中,在温度 30 ℃ 、转速 150 r/ min 和初始 pH 值 7. 0 的条件下处理 6 h,通过 对处理后样品进行嗅香评价和 GC-MS 分析,初步定 位关键酶。

Box-Behnken 响应面试验设计因素与水平

  1. 5  数据处理与分析

  采用 Microsoft Excel 2020 软件进行实验数据整 理,利用 Design-Expert 13 软件进行响应面试验设计 和数据分析,通过 Origin 2021 绘图。

  2  结果与分析

  2. 1  产香菌株筛选结果分析

  从土壤样品中共分离纯化得到 16 株菌株,通过 嗅香评价筛选出 5 株能产生明显香气的菌株,分别 编号为 LY13、LY25、LY33、LY36 和 LY37。 产香菌 株发酵液中挥发性香气物质种类、总离子流图及 GC-MS 分析结果如图 1、图 2 和表 2 所示。 由图 1、 图 2 和表 2 可知,菌株 LY13、LY25、LY33、LY36 和 LY37 发酵液中分别检测到 46 种、33 种、25 种、30 种和 32 种挥发性香气物质,这些挥发性香气物质总 量分 别 为 87. 69 μg / g、 81. 14 μg / g、 41. 08 μg / g、 40. 58 μg / g 和 46. 59 μg / g,其中菌株 LY13 和 LY25 发酵液中的挥发性香气物质的种类和总量均高于其 他菌株。

  醇类物质是菌株 LY13 和 LY25 发酵杏果渣的 主要代谢产物,其中异戊醇和苯乙醇含量较高,分别 呈果香和玫瑰花香 [22-23] ,但二者发酵后的酯类物质 与酮类物质的种类和含量差异明显,菌株 LY13 发 酵液中检测出 12 种酯类物质和 9 种酮类物质,而 LY25 发酵液中仅检测出 7 种酯类物质和 6 种酮类物质,其中菌株 LY13 发酵液中 γ-丁内酯、二氢猕猴 桃内酯、乙酸异戊酯、3-羟基-2-丁酮、2,3-二氢3,5 二羟基-6-甲基-4(H) -吡喃-4-酮、β-二氢紫 罗兰酮和呋喃酮的含量均高于菌株 LY25,这些酯类 和酮类物质是发酵产物甜香和水果香气的重要贡献 物质。 产香菌株发酵液的嗅香评价雷达图如图 3 所 示。 由图 3 可知, 相较于其他菌株发酵液, 菌株 LY13 发酵液的果香、花香和甜香较突出。 综上所 述,选择菌株 LY13 为杏果渣的产香菌株。

产香菌株发酵液中挥发性香气物质种类

  2. 2  产香菌株 LY13 鉴定结果分析

  2. 2. 1  形态学鉴定结果

  产香菌株 LY13 的形态 如图 4 所示。 由图 4 可知,产香菌株 LY13 在 YPD 固体培养基的菌落形态呈圆形,颜色为乳白色,边缘 光滑,而在高分辨率场发射扫描电镜下的细胞形态 为椭圆形,出芽增殖。

产香菌株发酵液中的挥发性香气物质 GC-MS 分析结果

产香菌株发酵液中的挥发性香气物质 GC-MS 分析结果

产香菌株发酵液嗅香评价雷达图

  2. 2. 2  分子生物学鉴定结果

  基于 26S rDNA 基因 序列构建的系统发育树如图 5 所示。 产香菌株 LY13 的 26S rDNA 序列长度为 591 bp,此序列与维 克汉姆酵母菌(Wickerhamomyces) 26S rDNA 序列的 相似度高达 96%(见图 5),即产香菌株 LY13 与维 克汉姆酵母菌的亲缘关系最近,且在一个分支上。 结合形态学特征,初步鉴定产香菌株 LY13 为维克 汉姆酵母菌。

  2. 3  产香菌株 LY13 生长曲线分析

  产香菌株 LY13 的生长曲线如图 6 所示。 由图 6 可知,产香菌株 LY13 在培养 8 h 时进入对数生长 期,此时培养基营养物质丰富、生长空间充足,菌体 增殖能力最强且呈对数增长;在培养 20 h 时进入生 长稳定期,此时培养基营养物质减少、生长空间变小 且累积了大量有毒代谢物,这均会导致菌体的增殖 速度逐渐下降,菌体总数呈稳定趋势。

产香菌株 LY13 的形态

  2. 4  发酵工艺单因素试验结果分析

  各单因素对发酵液中挥发性香气物质总量的 影响如图 7 所示。 由图 7a) 可知,当发酵温度为 25 ~ 35 ℃ 时,发酵液中挥发性香气物质总量呈先 增加后降低的趋势。 当发酵温度为 30 ℃ 时,发酵 液中挥发性香气物质总量最高,为 87. 27 μg / g。 当发酵温度较低时,菌株生长受到抑制,导致其生 理生化功能降低;当发酵温度升高时,菌株的生长 速率随之增加,但高温会导致其发生自溶,存活量 减少[24-25] ,对发酵产生不利影响。 故选择发酵温 度为 30 ℃ 较适宜。

  由图 7b)可知,当发酵时间为 12~60 h 时,发酵 液中挥发性香气物质总量呈先增加后降低的趋势。 当发酵时间为 48 h 时,挥发性香气物质总量最高, 为 107. 60 μg / g。 当发酵时间较短时,发酵不完全, 挥发性香气物质总量较低;当发酵时间较长时,菌株 的代谢产物会抑制其生长,导致发酵效果降低[26] 。 故选择发酵时间为 48 h 较适宜。

  由图 7c) 可知,当发酵转速为 100 ~ 300 r/ min 时,发酵液中挥发性香气物质总量呈先增加后降低的趋势。

基于 26S   rDNA 基因序列构建的系统发育树

当发酵转速为 150 r/ min 时,挥发性香气 物质总量最高,为 107. 60 μg / g。 在发酵过程中,发 酵转速可显著影响发酵液的溶氧量,发酵转速过低 会导致溶氧量不足,而发酵转速过高形成的剪切力 会对菌株造成伤害,影响其正常生理代谢[27] 。 故选 择发酵转速为 150 r/ min 较适宜。

产香菌株 LY13 的生长曲线

  由图 7d) 可知,当发酵初始 pH 值为 4. 0 ~ 8. 0 时,发酵液中挥发性香气物质总量呈先增加后降低 的趋势。 当发酵初始 pH 值为 7. 0 时,挥发性香气 物质总量最高,为 134. 08 μg / g。 初始 pH 值过高或 过低均会抑制菌株的生长,导致其代谢能力减弱,影 响发酵进程[28] 。 故选择发酵初始 pH 值为 7. 0 较 适宜。

  2. 5  发酵工艺 Box-Behnken 响应面试验结果 分析

  发酵工艺 Box-Behnken 响应面试验设计及结果 见表 3。 对表 3 数据结果进行拟合,得到发酵转速 (A)、发酵时间(B)、发酵温度(C)、初始 pH 值(D)与 挥发性香气物质总量(Y)的二次多项式回归方程: Y = 136. 44 - 0. 46A + 0. 29B + 2. 10C + 0. 97D - 2. 53AB - 0. 61AC + 1. 34AD + 0. 32BC + 2. 30BD + 0. 84CD - 4. 67A 2 - 3. 99B 2 - 2. 63C 2 - 8. 97D 2

  回归方程的方差分析结果见表 4。 由表 4 可 知,回归模型的 F 值为 18. 00,且 P 值 1,失 拟项的 P 值(为 0. 091 8)>0. 05,表明该模型拟合程 度较好。 回归系数 R 2 = 0. 947 4,校正系数 R 2 adj = 0. 894 7,表明该模型准确可靠,可用于预测各因素 对挥发性香气物质总量的影响。 由 P 值可知,C、 A 2 、B 2 、C 2 和 D 2 对挥发性香气物质总量的影响极显 著(PAB 和 BD 对挥发性香气物质总量的 影响显著(P根据 F 值,各因素对挥发性 香气物质总量的影响顺序为:发酵温度(C) >初始 pH 值(D)>发酵转速(A)>发酵时间(B)。

  各因素交互作用的响应曲面图及等高线图如图 8 所示。 由图 8 可知,发酵时间与初始 pH 值之间的 交互作用、发酵时间与发酵转速之间的交互作用的 响应曲面相对陡峭,表明这两个交互作用中因素的 变化对响应值影响显著(P<0.05)

  通过回归模型对响应值进行预测,得到最佳发 酵工艺条件为:发酵转速 145. 29 r/ min、发酵时间

各单因素对发酵液中挥发性香气物质总量的影响

49. 29 h、发酵温度 31. 3 ℃、初始 pH 值 7. 08。 在此工 艺下,挥发性香气物质的预测总量为 136. 72 μg / g。 为方便实际操作,将最佳发酵工艺条件修正为:发酵 转速 145 r/ min、发酵时间 49 h、发酵温度 31 ℃ 、初 始 pH 值 7. 1。 在此工艺下进行 3 次验证实验,得到 挥发性香气物质的实测总量为 135. 38 μg / g,与软件 预测值较接近,表明所建立的响应面模型稳定且优 化方案可行。

  2. 6  关键酶初步定位分析

  产香菌株 LY13 粗酶液处理样品的嗅香评价雷 达图如图 9 所示。 由图 9 可知,产香菌株 LY13 的 细胞膜粗酶液处理样品的甜香、酒香和花香均优于 细胞质粗酶液处理样品,初步确定产香菌株 LY13 的产香关键酶主要是细胞膜酶。

  产香菌株 LY13 粗酶液处理样品中挥发性香气 物质的 GC-MS 分析结果见表 5。 由表 5 可知,细胞 膜粗酶液处理样品和细胞质粗酶液处理样品分别检 测出 14 种和 20 种挥发性香气物质,其中,细胞膜粗 酶液处理样品中 3-羟基-2-丁酮、异戊醇、苯乙醇、 乙酸异戊酯和 2,3 -二氢- 3,5 二羟基- 6 -甲基4(H)-吡喃-4-酮的含量高于细胞质粗酶液处理样 品,这 5 种物质可赋予处理样品果香、花香和甜香, 是重要的呈香物质[29-30] 。 此外,细胞膜粗酶液处理 样品中还检测出 γ-丁内酯和二氢-3-羟基-4,4-二 甲基-2(3H)呋喃酮,这 2 种物质可赋予处理样品甜 香和果香[31-32] 。 与表 2 中产香菌株 LY13 发酵产生 的挥发性香气物质相比,通过酶处理产生的挥发性 香气物质减少了 33 种,且异戊醇、苯乙醇等挥发性 香气物质含量均有所下降,这可能是因为离开菌体 后酶的活性降低,导致产香能力减弱。 值得注意的 是,相较于表 2,表 5 中 3-羟基-2-丁酮的含量有较 大提升,且没有检测到 2,3-丁二醇,这可能是因为 3-羟基-2-丁酮的还原途径因细胞膜酶和细胞质酶 的分离而被切断,导致 3-羟基-2-丁酮累积[29] 。 根 据 GC-MS 分析结果初步确定产香菌株 LY13 的关键 酶主要是细胞膜酶。

发酵工艺 Box-Behnken 响应面试验 设计及结果

  微生物发酵通常会产生多种代谢产物,其中不 乏一些具有负面影响的副产物,且由于发酵过程中 杏果渣中的营养物质被不断消耗和发酵产物的抑制 作用,发酵效率会逐渐降低[30] 。 而酶催化通常对底 物具有高选择性,可专一地生成特定产物,从而提高 产物浓度,减少副产物生成[31] 。 除此之外,酶在处 理过程中不会受产物抑制作用的影响,可保持较高 的催化效率。 产香关键酶的确定可为其分离纯化以 及后续开发产香酶制剂打下基础。

回归方程的方差分析结果

  3  结论

  本文以嗅香评分和挥发性香气物质总量为指 标,从杏果园土壤中分离筛选出一株具有明显产香 能力的菌株 LY13,经形态学和分子生物学鉴定为维 克汉姆酵母菌(Wickerhamomyces);杏果渣经该菌株 发酵后,醇类、酯类和酮类物质总量均较高,发酵 液具有丰富的甜香、果香和花香;通过单因素试验 和 Box-Behnken 响应面试验得到该菌株的最佳发 酵工艺条件为发酵转速 145 r/ min、发酵时间 49 h、 发酵温度 31 ℃ 、初始 pH 值 7. 1,在此工艺下,挥发 性香气物质总量为 135. 38 μg / g;通过对该菌株细 胞质粗酶液和细胞膜粗酶液处理样品进行嗅香评 价和 GC-MS 分析,确定该菌株的产香关键酶主要 为细胞膜酶。 本研究有利于杏果渣发酵香料的工 业化生产,可为水果副产物发酵香料的开发提供 参考。