一株总状毛霉在豆豉发酵中作用机理研究

As one of traditional Chinese fermented soy products, Mucor-type fermented soybean is produced mainly with techniques of traditional natural fermentation and pure breed fermentation, and faced with scientific and technical problems of strong localization, hard control during ferment process and inconsistent quality. With Mucor racemosus sp., bred and applied, as object of study, this project studies the albuminous degeneration's influence on proteolytic enzyme systems and enzyme activities by using a texture analyzer, enzyme system changes and enzyme release during ferment process, Mucor enzyme system and protein fingerprint during the process by using SELDI-TOF-MS technology. It also analyzes the connection between enzyme system constitution and peptide mapping by using efficient HPCE, and unveils the synergistic effect between enzyme systems and the mechanism preventing the formation of active peptide. This project is intended to lay the foundation of establishing a set of practical scientific methods and technical standards for effective evaluation of functional peptides release of fermented soy food and product quality control.

毛霉型豆豉是我国传统发酵大豆制品中一种类型，发酵生产工艺主要采用传统自然发酵和纯种发酵技术，且存在区域性强、发酵过程难于控制、发酵产品的质量稳定性差等科学和技术问题。本项目拟选取已经选育并推广运用的某总状毛霉为研究对象，利用质构仪研究不同蛋白变性程度对蛋白酶系及酶活力的影响，研究其在豆豉制曲过程酶系组成变化及后发酵中酶的释放，利用表面增强激光解析电离飞行时间质谱（SELDI-TOF-MS）技术探究豆豉发酵过程中毛霉酶系以及蛋白质指纹图谱；利用高效毛细管电泳法（HPCE）研究分析酶系组成与肽谱之间的关联性，揭示酶系之间协同作用机制及不形成苦味肽的机理，为有效评价发酵大豆食品的功能性肽类的释放及产品质量控制建立一条可行的科学方法和技术标准奠定基础。

发酵豆制品是我国传统饮食文化中重要组成部分，豆豉是重要代表之一，毛霉型和曲霉型是重要代表。在国家自然科学基金项目支持下，对分离得到的毛霉菌CGMCC8700在豆豉中作用机理进行全面分析，对豆豉不产生苦味原理进行了研究，项目进行如下研究工作及重要进展：.（1）对毛霉菌CGMCC8700菌株本身蛋白质谱进行全面的解析发现，至少含有 2 个 unique 肽段的蛋白质数目为 1304，占总蛋白质的 73.42%。毛霉菌CGMCC8700特有的Unique-2肽段在鉴定比例达到70%以上，利用API ZYM系统对毛霉各生长阶段所产胞外酶进行半定量检测，毛霉在生长过程中可产生7种胞外酶，亮氨酸氨肽酶的发现应该是后发酵脱苦的直接证据之一，这是在同类研究中获得比较少的报道。.（2）利用质构分析和核磁共振技术，通过对大豆不同熟化方式对蛋白酶形成及质构、品质影响发现，黄豆蛋白质变性程度对毛霉蛋白酶、氨基酸态氮、水溶性蛋白具有显著影响，变性程度与束缚水、自由水等变化密切相关。.（3）采用GC-TOFMS、SDS-PAGE结合反向液相色谱分析对蛋白酶酶系变化及对蛋白质分解情况，同时利用GC-QQQMS对脂肪代谢产物进行分析， 结合代谢组学，通过主成分分析（PCA）其相关性，得到毛霉分泌酶系对蛋白质水解集中在7d左右完成，有机酸和酯类物质大量生成是发酵后期形成，与产品风味密切相关，结合发酵过程挥发性成分分析，酯类物质形成主要还是水解产物与加入乙醇综合作用结果，并且发现低温长时间发酵风味物质种类明显比保温发酵种类多。.（4）利用电子鼻和电子舌测定了豆豉发酵过程中滋味变化发现，关注产品苦味形成实际上与发酵时间有密切关系，在毛霉菌生长并形成酶系初期，苦味已经出现，但后发酵后苦味值和苦味回味明显减少，到发酵42d基本上没有苦味回味，说明发酵时间长和亮氨酸氨肽酶得水解作用对豆豉口感具有重要作用。. 通过项目系统研究取得系列成果获得工业化生产过程中关键科学问题的核心数据，获得成果将为传统毛霉型豆豉发酵生产的技术创新升级提供了强有力理论依据和技术支撑。