南方臭豆腐卤水挥发性风味指纹图谱构建及形成机理研究

The harmony of Five tastes (sweet, sour, bitter, pungent and salty) is an important rule of food flavoring.But the stinky flavor is not one of the five primary tastes .Stinking food are not accepted by most individuals , but they still display their charms because of their Strong local and cultural characteristics. the flavor formation mechanism of brine is the key to make Southern-China stinky tofu . This project focused on the Southern-China stinky tofu brine,chose Bamboo Shoot, fermented blank bean,Amaranth stalks and Shiitake mushroom as the fermentation medium, traced the variation of the micro-ecology during the fermentation and also separated, selected and identified the dominant microorganisms. Then determined the variation of the main components. Using different solid phase micro-extraction (SPME）combined with Gas chromatography-Mass spectrometry （GC MS) to determine the changes of the volatile flavors during the fermentation and chose the analysis method for the volatile flavors. Then detected the relative amount and main components of the brine to construct the volatile components fingerprint chromatography of stinky tofu on this basis .Quantitative analyzed the main components of the brine with the method of HPLC tandem triple level 4 pole MS.and Simulated the overall process of the brine fermentation combined with modern analysis techniques and fermentation engineering techniques.finally obtained the formation mechanism of the volatile flavors of the stinky tofu fermentation brine,in order to provide a theoretical basis for the inheritance and development for traditional industries.and also provide this food with a scientific basis for future development, quality safety and traceability management.

五味（甘、酸、苦、辛、咸）调和作为饮食调味重要法则，但臭味不是五味之一。臭味食品尽管一般人无法接受，但有其浓厚的地域特色和文化特色均显示其存在的魅力，南方臭豆腐是具有臭味的食品代表之一，制作南方臭豆腐的关键在于臭豆腐卤水的风味形成机理。本项目以南方臭豆腐卤水为研究对象，采用冬笋、豆豉、苋菜梗、香菇为发酵基质，跟踪发酵过程中微生态变化并对优势微生物的分离筛选及鉴定，测定发酵过程中各类主要成分变化；利用不同的微固相萃取结合气质联机对其制作过程中挥发性成分变化，并确定挥发性成分的分析方法，在此基础上确定其相对含量和主要成分构建臭豆腐卤水的挥发性成分的指纹图谱。结合高效液相色谱串联三重四级杆质谱定量分析其主要成分，并结合现代分析技术与发酵工程技术模拟卤水发酵全过程，获得臭豆腐卤水风味物质形成的机理，以此期待为传统产业的传承与发展提供理论基础，并为这一食品的品质安全、溯源管理提供科学依据。

主要研究内容： ① 优化固相微萃取结合气质分析臭豆腐卤水风味特征成分的条件获得“臭味”指纹图谱；② 研究卤水发酵原料、发酵过程指标变化与风味指纹之间关联度，为工业化生产监测提供参考；③ 系统研究卤水发酵过程中微生物群落的变化，同时结合可培养方法获得关键微生物，为强化发酵奠定基础。.项目获得的主要研究进展和重要成果及关键参数：.1.1优化了SPME-GC-MS的最佳条件：色谱柱选用极性柱Rtx-WAX；萃取头选用黑色75 μm Carboxen/PDMS萃取头和白色85 μm Polyacrylate萃取头，萃取温度 60 ℃；预热时间20 min；萃取时间 40 min。研究发现苯酚类和吲哚类是臭味主要代表性物质。.1.2 分析了三种不同接种发酵12个月氨基酸、pH值的变化与“臭味”成分变化关系，研究发现三种发酵方式氨基酸总量明显增加，其变化范围0.06-0.365g/100g，pH值4.13-8.89，但4-甲基苯酚的含量pH 4-7时上升明显；在pH>7时，4-甲基苯酚的含量下降。pH 4.13-6.5时，3-甲基吲哚含量低于吲哚；pH>6.5时，吲哚含量低于3-甲基吲哚含量。苯酚类和吲哚类的生成与微生物群落的变化有关。同时综合挥发性成分绝对含量结合阈值分析发现：酚类具有酚香味可以使卤水的气味柔和，冬笋发酵产苯酚类，冬笋的添加比例在50 %以上酚类物质为主。豆腐花添加比例大于50 %则硫醚类、吲哚类物质含量较高，生产卤水时可以调节两者比例控制卤水风味。.1.3 采用16SrDNA研究了卤水发酵过程微生物群落的变化，同时结合可培养方法获到了两株优势微生物，并且在中国普通微生物菌种保藏中心登记，分别为环状芽孢杆菌（CGMCC No.18254）和解硫胺素解硫胺素杆菌（CGMCC No.18255），通过单因素试验和Box-Behnken试验设计，结合响应面分析法对菌株A3和A15的培养条件进行优化获得最佳培养基组成和培养条件，为强化卤水发酵奠定基础。.项目主要科学意义：项目成果首次解析了臭味物质是什么和怎么来的科学问题，并获得南方臭豆腐指纹图谱；卤水风味适合性与冬笋和豆腐比例密切相关，接种纯种强化可以控制卤水质量。.项目获得的专利成果已经在生产企业进行转化并形成示范，将为臭豆腐创新升级提供技术支撑。