傳統(tǒng)釀造醬及醬油中微生物酶系研究進(jìn)展

史?；? 劉香英 孫洪蕊 范杰英 孟悅 張佳霖 康立寧

摘要：釀造調(diào)味品是我國(guó)傳統(tǒng)食品中重要的一類，其發(fā)酵過(guò)程主要依賴于微生物的生命運(yùn)動(dòng)，微生物及代謝酶的相互作用賦予了發(fā)酵食品獨(dú)特的風(fēng)味和風(fēng)格。文章從傳統(tǒng)豆醬及醬油的釀造工藝、釀造主要微生物、微生物酶系的功能特性、國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行論述。同時(shí)，分析并展望了微生物酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用前景，旨為生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)、健康、美味的傳統(tǒng)發(fā)酵食品提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：豆醬；醬油；微生物；功能酶系

中圖分類號(hào)：TS264.2????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A???? 文章編號(hào)：1000-9973（2024）02-0216-05

Research Progress of Microbial Enzymes in Traditionally Brewed Paste and Soy Sauce

Abstract： Brewed condiment is an important kind of traditional food in China.The fermentation process mainly depends on the life movement of microorganisms.The interaction between microorganisms and metabolic enzymes gives fermented food a unique flavor and style. In this paper， the brewing technology of traditional soybean paste and soy sauce， the main brewed microorganisms， the functional characteristics of microbial enzymes and the development trend at home and abroad are discussed. At the same time， the application prospect of microbial enzymes in food industry is analyzed and prospected， in order to provide theoretical basis for the production of nutritious， healthy and delicious traditionally fermented food.

Key words： soybean paste; soy sauce; microorganism; functional enzymes

豆醬及醬油是以豆類為原料，經(jīng)過(guò)熟制、制曲、發(fā)酵等工藝制成的發(fā)酵食品。它們的制曲方法及發(fā)酵理論基本相同或相似，均是由于環(huán)境和原料中的微生物及酶的作用使原料發(fā)生重要的生物化學(xué)反應(yīng)后制得的食品。不同之處在于從成熟醬醅中抽濾出的汁液為醬油，而豆醬是由醬醅直接配制或研磨而制得的半固態(tài)產(chǎn)品[1]。醬醅發(fā)酵過(guò)程中的生化反應(yīng)十分復(fù)雜，目前仍缺乏廣泛且深入的系統(tǒng)研究，但其基本反應(yīng)原理已經(jīng)明確，主要是微生物分泌的多種酶類相互作用、相互滲透的結(jié)果。

豆醬及醬油的釀造過(guò)程為半開(kāi)放式，人們將原料和特定微生物充分混合，且通過(guò)對(duì)溫度、濕度等生態(tài)因子的有效控制，使成熟的醬醅產(chǎn)生豐富的微生物酶系，復(fù)雜酶系協(xié)同促進(jìn)醛類、酸類、酚類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的釋放[2]。產(chǎn)生豐富酶系的微生物主要有曲霉菌、酵母菌、乳酸菌及其他細(xì)菌，它們具有不同的生理生化特性，這些微生物產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、纖維素酶、氨肽酶等酶類能將原料中的營(yíng)養(yǎng)成分充分降解，使豆醬及醬油具有降解產(chǎn)物多、醬香濃郁等特點(diǎn)，增加了豆醬及醬油特有的鮮味和甜味，且對(duì)豆醬及醬油的風(fēng)味及品質(zhì)調(diào)控有重要作用，形成色、香、味、體俱佳的調(diào)味品。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者的大量研究已經(jīng)表明微生物酶系與風(fēng)味之間有著緊密聯(lián)系。王軍喜[3]研究表明在醬油發(fā)酵過(guò)程中，醬油特征風(fēng)味物質(zhì)的形成與微生物的種類及酶活力密切相關(guān)。Wardhani等[4]研究發(fā)現(xiàn)醬醅質(zhì)量與胞外酶分泌系統(tǒng)有直接關(guān)系，從而影響豆醬的風(fēng)味。Zhao等[5]認(rèn)為醬醅在發(fā)酵前期時(shí)蛋白酶、氨肽酶的分泌量較高，而葡萄糖苷酶、木聚糖酶在后期有較高分泌量，因不同時(shí)期酶分泌量不同，故醬醅的風(fēng)味也不同。這些研究充分說(shuō)明在豆醬及醬油釀造過(guò)程中，由于微生物的種類及特性不同，從而產(chǎn)生酶的種類及分泌量也不同，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味和品質(zhì)不同，因此具有豐富的微生物種群及功能酶系是釀造高質(zhì)量發(fā)酵調(diào)味品的重要保證。

本文闡述了傳統(tǒng)豆醬及醬油主要釀造工藝及微生物功能酶系的研究現(xiàn)狀，對(duì)微生物酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，將為傳統(tǒng)釀造調(diào)味品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，對(duì)傳統(tǒng)釀造產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有促進(jìn)作用。

1 傳統(tǒng)豆醬及醬油釀造工藝

豆醬及醬油的關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程主要分為原料預(yù)處理、制曲、發(fā)酵3個(gè)階段。原料預(yù)處理主要是指原料經(jīng)去皮、脫殼、浸泡、蒸煮等工藝，使原料中的淀粉、蛋白質(zhì)等基本成分能夠被微生物充分利用和分解。原料去皮、脫殼工藝有助于提升豆醬及醬油的食用口感，為下一步原料浸泡工藝提供有利條件。原料浸泡工藝主要是使原料中含有大量的水分，有利于原料蒸煮時(shí)蛋白質(zhì)變性和淀粉糊化。蒸煮工藝的目的是使原料熟化，且使原料的基本成分得到充分變性，為原料進(jìn)行高質(zhì)量的制曲打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。不同蒸煮工藝對(duì)原料有不同程度的影響和作用，傳統(tǒng)蒸煮工藝主要有常壓蒸煮工藝和高壓蒸煮工藝，常壓蒸煮工藝的原料能較好地保持原本形狀，而高壓蒸煮工藝常常不能保持其原來(lái)的形狀。此外，近年來(lái)，擠壓膨化技術(shù)作為一種熟化新技術(shù)也廣泛應(yīng)用于豆醬及醬油生產(chǎn)中。成曉苑[6]在釀造醬油過(guò)程中，采用擠壓膨化技術(shù)對(duì)花生粕進(jìn)行預(yù)處理，由于原料受到高溫、高壓、高剪切力的作用，其體積變得更大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加疏松，這樣有利于制曲時(shí)菌絲在原料內(nèi)部更好地生長(zhǎng)繁殖，促使原料分解完全。

制曲方法一般包括圓盤(pán)通風(fēng)制曲和厚層通風(fēng)制曲兩種。圓盤(pán)通風(fēng)制曲成曲質(zhì)量不穩(wěn)定，容易造成較低的酶活力，故人們通常采用厚層通風(fēng)制曲方法，這種方式制備的成曲質(zhì)量穩(wěn)定，使微生物能在適宜溫度下生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而產(chǎn)生大量的淡綠色孢子。原料表面包裹的孢子越多，說(shuō)明微生物生長(zhǎng)越旺盛，且能夠分泌大量的蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、纖維素酶等特色酶類，它們能將原料分解成糖類、多肽、氨基酸等代謝產(chǎn)物，對(duì)醬醅形成獨(dú)特的風(fēng)味有一定貢獻(xiàn)。然而，微生物在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中，亦會(huì)積累大量的代謝廢物和有害物質(zhì)，會(huì)抑制微生物生長(zhǎng)，使豆醬產(chǎn)生不良風(fēng)味，如霉味、酸味。因此，制曲直接影響微生物的產(chǎn)酶能力，進(jìn)而影響醬醅風(fēng)味體系的構(gòu)建。

發(fā)酵方式一般分為天然曬露發(fā)酵、高鹽稀醪發(fā)酵、低鹽固態(tài)發(fā)酵等。天然曬露發(fā)酵和高鹽稀醪發(fā)酵的發(fā)酵周期較長(zhǎng)，通常約為4～6個(gè)月，容易導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程中原料利用率低、生產(chǎn)成本過(guò)高等問(wèn)題。目前，我國(guó)醬醅的生產(chǎn)一般采用低鹽固態(tài)發(fā)酵方式，這種方式發(fā)酵周期較短，能夠有效節(jié)約成本，它是將鹽水和成曲進(jìn)行充分混合，同時(shí)控制一定的溫度和濕度，發(fā)酵一段時(shí)間后醬醅若呈紅褐色的半固體狀態(tài)且伴有濃郁的醬香味，說(shuō)明醬醅成熟，可以停止發(fā)酵。此外，在發(fā)酵過(guò)程中，這種發(fā)酵方式會(huì)造成高鹽缺氧的環(huán)境，使霉菌的生長(zhǎng)受到抑制，其代謝活動(dòng)將逐漸停止，而此時(shí)酵母菌和乳酸菌開(kāi)始大量繁殖，進(jìn)行酒精發(fā)酵和乳酸菌發(fā)酵，它們?cè)谳o酶作用下能利用霉菌的降解產(chǎn)物葡萄糖生成乙醇、酯類等香氣成分，進(jìn)而提高醬醅的風(fēng)味及品質(zhì)[7]。

2 醬醅中主要釀造微生物

2.1 曲霉菌

曲霉菌（如米曲霉、根霉、毛霉）具有豐富的淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等酶系，主要應(yīng)用于發(fā)酵食品的制作。Lee等[8]發(fā)現(xiàn)豆醬中的曲霉具有較高的蛋白酶和淀粉酶分泌量。趙謀明等[9]通過(guò)分離純化、基因工程等手段鑒定出傳統(tǒng)醬油中菌屬大多為霉菌，其蛋白酶、葡萄糖苷酶及糖化酶等活力較高。陳方博等[10]發(fā)現(xiàn)米曲霉是豆醬發(fā)酵過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)菌種，能分泌大量的蛋白酶和淀粉酶。米曲霉通常為淡綠色，依靠無(wú)性孢子繁殖，主要利用淀粉、單糖、雙糖等碳源和蛋白質(zhì)、銨鹽等氮源來(lái)維持生長(zhǎng)繁殖及產(chǎn)酶需要[11]。它分泌的酶系十分復(fù)雜，主要有蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、谷氨酰胺酶、果膠酶、纖維素酶等胞外酶，酶系的分泌量及種類對(duì)原料的利用率有較大影響。童佳[12]的研究證實(shí)了這一點(diǎn)，研究表明米曲霉具有較高的酶分泌量，能夠利用各種酶類將原料中的營(yíng)養(yǎng)成分有效分解成氨基酸、糖類等風(fēng)味物質(zhì)，提高原料的利用率。

毛霉在釀造行業(yè)中的應(yīng)用也十分廣泛，如總狀毛霉主要用于制備豆豉等。近年來(lái)，關(guān)于毛霉型豆豉的酶系也有大量學(xué)者研究。林親錄等[13]通過(guò)正交試驗(yàn)確定了毛霉生長(zhǎng)的最佳培養(yǎng)條件，結(jié)果表明在30 ℃條件下進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，毛霉產(chǎn)酶能力最強(qiáng)，主要以產(chǎn)中性蛋白酶為主。沈祥森[14]通過(guò)對(duì)毛霉型豆豉的纖維素酶、糖化酶的活力進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)酶活性與毛霉的數(shù)量呈正相關(guān)。Disanto等[15]研究發(fā)現(xiàn)毛霉在孢子向菌絲轉(zhuǎn)化過(guò)程中氨肽酶表現(xiàn)出較高水平。曾濤等[16]通過(guò)PCR-DGGE技術(shù)對(duì)毛霉型豆豉微生物群落的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)總狀毛霉在制曲階段有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠產(chǎn)生豐富的酶系。這些研究為毛霉在釀造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 酵母菌

目前，從醬醅中分離出的酵母菌有7個(gè)屬、23個(gè)種，其中魯氏酵母和球擬酵母對(duì)豆醬及醬油的風(fēng)味和香氣有重要作用。魯氏酵母最適生長(zhǎng)溫度為28～30 ℃，最適pH為4～5，最適食鹽濃度為5%～8%，但因其具有耐鹽性強(qiáng)、抗高滲透壓的特點(diǎn)，在18%食鹽濃度下仍能繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖，在食鹽濃度為24%的環(huán)境中也能緩慢生長(zhǎng)。此外，由于發(fā)酵環(huán)境中食鹽濃度不同，魯氏酵母發(fā)酵利用的糖類情況也不同。在不添加食鹽的發(fā)酵環(huán)境下，魯氏酵母利用葡萄糖和麥芽糖進(jìn)行發(fā)酵，而在食鹽濃度為18%時(shí)，魯氏酵母幾乎僅利用葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵。在醬醅發(fā)酵過(guò)程中，由于發(fā)酵前期醬醅中含糖量較高，酵母菌的酒精發(fā)酵比較旺盛，能夠生成甘油、琥珀酸及其他醇類等。而隨著發(fā)酵過(guò)程中糖類物質(zhì)被大量消耗，且發(fā)酵體系中pH值逐漸降低，魯氏酵母會(huì)發(fā)生自溶，此時(shí)球擬酵母的生長(zhǎng)繁殖開(kāi)始活躍起來(lái)。球擬酵母屬于酯香型酵母，當(dāng)發(fā)酵后期pH值較低時(shí)，分泌的酸性蛋白酶能將未分解的肽鏈進(jìn)行降解，從而產(chǎn)生酯香成分。目前，大多數(shù)關(guān)于酵母菌在豆醬及醬油發(fā)酵中的應(yīng)用主要集中于酵母菌與乳酸菌發(fā)揮協(xié)同作用的研究。劉超蘭等[17]研究表明乳酸菌和酵母菌共同培養(yǎng)制曲不僅能夠縮短豆醬的發(fā)酵時(shí)間，而且能夠促進(jìn)酯類等風(fēng)味物質(zhì)的形成。酵母菌與乳酸菌發(fā)揮協(xié)同作用，可有效改善豆醬及醬油的風(fēng)味，賦予其獨(dú)特香味。

2.3 乳酸菌

在傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品中應(yīng)用的乳酸菌主要有嗜鹽片球菌、植物乳桿菌等，它們能夠降低發(fā)酵環(huán)境的pH值，但這些乳酸菌耐乳酸的能力較弱，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的乳酸而使發(fā)酵體系中的pH值過(guò)低，繼而導(dǎo)致醬醅質(zhì)量下降且產(chǎn)生酸敗味。另外，由這些乳酸菌生成的乳酸不僅本身具有特殊的香味，而且能和醬醅發(fā)酵后期產(chǎn)生的大量乙醇生成乳酸乙酯，對(duì)豆醬及醬油的調(diào)味和增香起到重要作用。目前，已有大量關(guān)于乳酸菌調(diào)味增香作用的研究。Hamad等[18]研究表明，乳酸菌本身的酸性特質(zhì)和發(fā)酵過(guò)程中積累的有機(jī)酸等物質(zhì)能明顯改善醬醅的風(fēng)味。戚晨晨等[19]研究發(fā)現(xiàn)，添加耐鹽乳酸菌醬油的風(fēng)味和品質(zhì)優(yōu)于未添加耐鹽乳酸菌的醬油。李巧玉等[20]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌有利于酸類、酯類等揮發(fā)性物質(zhì)的生成與釋放，從而提高醬醅的風(fēng)味和品質(zhì)。乳酸菌是醬醅風(fēng)味和香氣物質(zhì)組成的重要來(lái)源，對(duì)醬醅風(fēng)味和香氣的提高有促進(jìn)作用。

3 醬醅中微生物酶系研究現(xiàn)狀

在豆醬及醬油發(fā)酵過(guò)程中，由于不同的微生物種類在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、糖化酶等酶系種類各不相同，原料中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等基本成分經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵等各種生化過(guò)程，生成的氨基酸、肽類、糖類及次級(jí)代謝產(chǎn)物等生物小分子物質(zhì)也各不相同，繼而形成了發(fā)酵豆醬及醬油各自的特征風(fēng)味和特色酶系[21]。醬醅中微生物酶系根據(jù)功能特性主要分為纖維素分解酶系、蛋白質(zhì)水解酶系、碳水化合物分解酶系及其他酶系四大類。

3.1 纖維素分解酶系

纖維素和半纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分，通常纖維素的含量高于半纖維素的含量。植物細(xì)胞壁中纖維素和半纖維素的存在不利于原料中營(yíng)養(yǎng)成分的釋放，因此，需要微生物產(chǎn)生的各種酶類將纖維素和半纖維素進(jìn)行分解。分解纖維素和半纖維素的微生物種類很多，主要有曲霉、根霉、木霉和青霉等，其中曲霉生長(zhǎng)周期短，微生物酶系豐富，能夠高產(chǎn)木聚糖酶、纖維素酶等酶類[22]。木聚糖酶、纖維素酶構(gòu)成纖維素分解酶系，能夠分解包裹在原料外的細(xì)胞壁，使原料中的有效成分充分暴露出來(lái)，有利于原料進(jìn)行高質(zhì)量的制曲和發(fā)酵。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)展了大量關(guān)于木聚糖酶和纖維素酶的研究。Tsang等[23]在曲霉中檢測(cè)出63種能夠水解纖維素和半纖維素的水解酶，它們經(jīng)誘導(dǎo)將產(chǎn)生上百種纖維素酶。田杰[24]優(yōu)化了木聚糖酶的發(fā)酵條件，發(fā)現(xiàn)在含水量50%、發(fā)酵溫度30 ℃、發(fā)酵時(shí)間48 h、接種量5%時(shí)，曲霉產(chǎn)木聚糖酶活力達(dá)到最大，為223.47 U/g。Gustavo等[25]發(fā)現(xiàn)木聚糖酶與細(xì)胞壁的水解密切相關(guān)，且它的數(shù)量和活性均比其他酶類高。

3.2 蛋白質(zhì)水解酶系

蛋白質(zhì)水解酶根據(jù)作用機(jī)理可以分為蛋白酶和肽酶兩大類。而蛋白酶根據(jù)pH又劃分為中性蛋白酶、堿性蛋白酶、酸性蛋白酶三類。在醬醅制曲過(guò)程中，若原料的碳氮比小，曲中蛋白酶以中性和堿性蛋白酶為主，酸性蛋白酶活力較弱；反之，碳氮比大，酸性蛋白酶活力較強(qiáng)[26]。李萍萍等[27]發(fā)現(xiàn)，甜面醬中酸性蛋白酶的活力顯著高于中性蛋白酶和堿性蛋白酶，這進(jìn)一步說(shuō)明了酸性蛋白酶降解原料蛋白的能力比中性蛋白酶和堿性蛋白酶強(qiáng)。然而，3種蛋白酶的作用機(jī)理相同，均是將位于非末端特定部位的蛋白質(zhì)多肽鏈切斷成相對(duì)分子質(zhì)量較小的肽鏈，使肽鏈中的氨基酸暴露出來(lái)，此時(shí)肽酶能夠?qū)被嶂饌€(gè)水解，使蛋白質(zhì)水解完全，進(jìn)而形成各類小分子風(fēng)味物質(zhì)。

在醬醅發(fā)酵過(guò)程中，一般要求曲有較高的蛋白酶活力，這樣可以促使蛋白質(zhì)高效分解成氨基酸等物質(zhì)。近年來(lái)，大多數(shù)學(xué)者采用混合菌株進(jìn)行制曲發(fā)酵來(lái)提高蛋白酶活力。李志江等[28]發(fā)現(xiàn)采用黑曲霉和米曲霉共同制曲，豆醬的蛋白酶等酶類活性更高。Tang等[29]研究表明，采用米曲霉QM-6和黑曲霉QH-3菌株共同培養(yǎng)蠶豆曲的蛋白酶分泌量比僅用米曲霉QM-6菌株培養(yǎng)蠶豆曲的蛋白酶分泌量更加豐富。Mitsuboshi等[30]研究發(fā)現(xiàn)采用青霉和毛霉對(duì)納豆進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，測(cè)得的蛋白酶活性更高。李保英等[31]采用黑曲霉和米曲霉分別混合和單獨(dú)制曲，發(fā)現(xiàn)復(fù)合菌株共同制曲能大大提高蛋白酶活力。這些研究說(shuō)明復(fù)合菌株制曲發(fā)酵是提高蛋白酶活力的有效途徑，將為進(jìn)一步生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的豆醬及醬油提供有力依據(jù)。

3.3 碳水化合物分解酶系

碳水化合物分解酶通過(guò)降解作用將復(fù)雜的多糖轉(zhuǎn)變?yōu)閱翁恰㈦p糖等還原性糖類，是有利于豆醬甜味物質(zhì)分解釋放和機(jī)體調(diào)節(jié)糖代謝途徑的關(guān)鍵性酶[32]。碳水化合物分解酶主要分為糖化酶、葡萄糖苷酶、淀粉酶等酶類。它們是從淀粉分子非還原性末端以葡萄糖為單位進(jìn)行水解。糖化酶能作用于α-1，4-糖苷鍵和α-1，6-糖苷鍵。而淀粉酶和葡萄糖苷酶雖不能作用于α-1，6-糖苷鍵，但能越過(guò)α-1，6-糖苷鍵繼續(xù)作用于α-1，4-糖苷鍵[33]。因此，糖化酶能將直鏈淀粉和支鏈淀粉徹底水解成葡萄糖，而葡萄糖苷酶和淀粉酶水解產(chǎn)物是葡萄糖、麥芽糖和帶有α-1，6-糖苷鍵的寡糖等。微生物酶的種類及水解能力與微生物的多樣性密切相關(guān)，王亞芬等[34]研究表明當(dāng)環(huán)境溫度為55 ℃時(shí)，毛霉降解生成還原糖的速率更快，糖化酶活性達(dá)到最高。Kitamoto[35]的研究結(jié)果表明，米曲霉能產(chǎn)生更多的葡萄糖苷酶和淀粉酶，較易水解大量糖苷鍵。Park等[36]和Hernandez等[37]的研究結(jié)果表明，黑曲霉能分泌大量的淀粉酶，具有較強(qiáng)的水解能力。這些碳水化合物分解酶能將淀粉分解成單糖和雙糖，導(dǎo)致原淀粉溶液的濃度下降，各類酶水解能力越強(qiáng)，糖化反應(yīng)越完全，醬醅的甜味也會(huì)更加突出。

3.4 其他酶系

果膠酶對(duì)存在于植物細(xì)胞間隙的果膠有水解、裂解的作用，最后能生成甲醇和半乳糖醛酸等。然而，Kaewkrod等[38]研究發(fā)現(xiàn)果膠酶不僅能分解果膠，而且能與蛋白酶協(xié)同分解蛋白質(zhì)，進(jìn)而提高醬油風(fēng)味物質(zhì)的釋放能力。酚氧化酶多存在于米曲霉的孢子中，它與醬醅的色澤呈密切相關(guān)性。這是由于酪氨酸在酚氧化酶的催化下發(fā)生酶促氧化反應(yīng)，進(jìn)而生成黑色素，成為豆醬及醬油色素的主要來(lái)源。脂肪酶能夠水解脂肪中的酯鍵，生成甘油和脂肪酸，在細(xì)菌、真菌、酵母菌等微生物中較常見(jiàn)[39]。谷氨酰胺酶是豆醬及醬油中促進(jìn)鮮味表達(dá)的關(guān)鍵胞內(nèi)酶，在谷氨酰胺酶的作用下，谷氨酰胺能轉(zhuǎn)化成游離的谷氨酸和氨，從而增加了醬醅的鮮味[40]。然而，在豆醬及醬油發(fā)酵過(guò)程中，通常會(huì)添加食鹽來(lái)達(dá)到提鮮及抑制霉菌生長(zhǎng)的目的，而高鹽環(huán)境下亦會(huì)抑制谷氨酰胺酶的活性，導(dǎo)致酶活性降低，使豆醬及醬油的鮮味不足。針對(duì)這一現(xiàn)象，孫啟星等[41]發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)添加耐鹽性的谷氨酰胺酶來(lái)達(dá)到脫酰胺的目的，從而提高醬醅中谷氨酸的含量，這為醬醅鮮味能夠有效表達(dá)提供了新思路。

4 結(jié)論與展望

微生物酶的資源在自然界中廣泛分布，它本身是一類具有催化作用的蛋白質(zhì)，能夠使生物體發(fā)生一系列生物化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而賦予豆醬及醬油特有的風(fēng)味特征。然而，目前我國(guó)學(xué)者關(guān)于微生物酶的研究，主要集中于微生物產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶、糖化酶等酶類的作用機(jī)理、反應(yīng)過(guò)程等，而采用基因工程、蛋白質(zhì)工程等新技術(shù)對(duì)酶類的菌株進(jìn)行篩選、代謝規(guī)律、功能因子等的研究相對(duì)較少，這一定程度上導(dǎo)致我國(guó)在釀造菌株培育、新型酶類的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用等方面發(fā)展相對(duì)滯后。雖然近年來(lái)，微生物正在大規(guī)模地工業(yè)化生產(chǎn)，且微生物成為各類酶制劑的主要來(lái)源，但各類酶制劑的應(yīng)用仍未能廣泛普及。食品酶制劑的應(yīng)用主要集中在淀粉、乳制品行業(yè)，但在釀造行業(yè)中的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)相對(duì)滯后。因此，我們要進(jìn)一步拓寬微生物酶在釀造行業(yè)等其他食品領(lǐng)域的應(yīng)用，采用新生物技術(shù)重點(diǎn)研究微生物菌株選育、酶種選擇及酶的新用途開(kāi)發(fā)，使微生物酶在食品工業(yè)道路上可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]INOUE Y， KATO S， SAIKUSA M， et al. Analysis of the cooked aroma and odorants that contribute to umami aftertaste of soy miso （Japanese soybean paste）[J].Food Chemistry，2016，213：521-528.

[2]CHEN Z， FENG Y， CUI C， et al. Effects of koji-making with mixed strains on physicochemical and sensory properties of Chinese-type soy sauce[J].Journal of the Science of Food and Agriculture，2014，95（10）：2145-2154.

[3]王軍喜.保溫發(fā)酵對(duì)高鹽稀態(tài)釀造醬油品質(zhì)的影響[D].廣州：仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，2013.

[4]WARDHANI D H， VAZQUEZ J A， PANDIELLA S S， et al. Optimisation of antioxidants extraction from soybeans fermented by Aspergillus oryzae[J].Food Chemistry，2010，118（3）：731-739.

[5]ZHAO G Z， DING L I， YAO Y P， et al. Extracellular proteome analysis and flavor formation during soy sauce fermentation[J].Frontiers in Microbiology，2018，9：1872.

[6]成曉苑.擠壓花生粕釀造醬油的試驗(yàn)研究[D].淄博：山東理工大學(xué)，2017.

[7]貢漢坤.傳統(tǒng)豆醬自然發(fā)酵的動(dòng)態(tài)分析及人工接種多菌種發(fā)酵研究[D].無(wú)錫：江南大學(xué)，2004.

[8]LEE S， LEE S， SINGH D， et al. Comparative evaluation of microbial diversity and metabolite profiles in doenjang， a fermented soybean paste， during the two different industrial manufacturing processes[J].Food Chemistry，2017，221：1578-1586.

[9]趙謀明，林涵玉，梁卓雄，等.傳統(tǒng)釀造醬油醬醪中的霉菌篩選及其部分酶系特征分析[J].現(xiàn)代食品科技，2020，36（6）：114-120.

[10]陳方博，陳麗，王海曼，等.傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬制品中霉菌菌群的動(dòng)態(tài)分析[J].黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，27（6）：774-777.

[11]ZHANG P， ZHANG P， XIE M， et al. Metaproteomics of microbiota in naturally fermented soybean paste， da-jiang[J].Journal of Food Science，2018，83（5）：1342-1349.

[12]童佳.米曲霉發(fā)酵高鹽稀態(tài)醬油過(guò)程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)及蛋白酶表達(dá)規(guī)律研究[D].無(wú)錫：江南大學(xué)，2017.

[13]林親錄，趙謀明，鄧靖，等.毛霉產(chǎn)蛋白酶的特性研究[J].食品科學(xué)，2005（5）：44-47.

[14]沈祥森.傳統(tǒng)毛霉型豆豉中苯甲酸、丙酸形成機(jī)理的初步研究[D].重慶：西南大學(xué)，2012.

[15]DISANTO M， LOGAN D. Peptidase activities during morphogenesis of Mucor racemosus[J].Archives of Microbiology，1989，152：492-498.

[16]曾濤，羅沈斌，索化夷.永川毛霉型豆豉在發(fā)酵過(guò)程中菌群動(dòng)態(tài)變化規(guī)律[J].中國(guó)調(diào)味品，2019，44（3）：42-45，64.

[17]劉超蘭，黃著，彭熙敏，等.乳酸菌和酵母共培養(yǎng)技術(shù)縮短郫縣豆瓣醬陳釀期的應(yīng)用研究[J].中國(guó)釀造，2009（3）：105-109.

[18]HAMAD A， FIELDS M. Evaluation of the protein quality and available lysine of germinated and fermented cereals[J].Journal of Food Science，1979，44（2）：456-459.

[19]戚晨晨，王猛，沈艾彬.耐鹽乳酸菌添加對(duì)高鹽稀態(tài)醬油風(fēng)味的影響[J].中國(guó)調(diào)味品，2016，41（1）：102-105.

[20]李巧玉，方芳，堵國(guó)成.魏斯氏菌在發(fā)酵食品中的應(yīng)用[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2017（10）：241-247.

[21]WU J， TIAN T， LIU Y， et al. The dynamic changes of chemical components and microbiota during the natural fermentation process in Da-Jiang， a Chinese popular traditional fermented condiment[J].Food Research International，2018，112：457-467.

[22]LYU G， JIANG C， LIANG T， et al. Identification and expression analysis of sugar transporter gene family in Aspergillus oryzae[J].International Journal of Genomics，2020，2020（9）：7146701.

[23]TSANG A， BUTLER G， POWLOWSKI J， et al. Analytical and computational approaches to define the Aspergillus niger secretome[J].Fungal Genetics and Biology，2009，46（1）：153-160.

[24]田杰.黑曲霉發(fā)酵藤茶對(duì)其主要活性物質(zhì)的影響及產(chǎn)酶研究[D].貴陽(yáng)：貴州師范大學(xué)，2021.

[25]GUSTAVO P B， CAMILA C S， AMANDA P S， et al. Comparative secretome analysis of Trichoderma reesei and Aspergillus niger during growth on sugarcane biomass[J].PLoS One，2015，10（6）：129275.

[26]GAO X， FENG T， SHENG M， et al. Characterization of the aroma-active compounds in black soybean sauce， a distinctive soy sauce[J].Food Chemistry，2021，364：130334.

[27]李萍萍，鄧靜，吳華昌，等.甜面醬自然發(fā)酵過(guò)程中理化指標(biāo)及酶活動(dòng)態(tài)變化研究[J].食品科技，2013，38（6）：290-294.

[28]李志江，戴凌燕，王欣，等.米曲霉和黑曲霉雙菌種制曲對(duì)豆醬酶系影響的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（創(chuàng)新版），2010（10）：51-54.

[29]TANG J， CHEN T， HU Q， et al. Improved protease activity of Pixian broad bean paste with co-cultivation of Aspergillus oryzae QM-6 and Aspergillus niger QH-3[J].Electronic Journal of Biotechnology，2020，44：33-40.

[30]MITSUBOSHI S， TAKAHASHI K， NAKAMURA A， et al. Development of natto paste for senior citizens and others who have difficulty with mastication and deglutition[J].Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi，2007，54（10）：436-441.

[31]李保英，姜佳麗，蔣予箭.醬油生產(chǎn)中應(yīng)用米曲霉和黑曲霉混合制曲的探索[J].中國(guó)釀造，2011（12）：70-74.

[32]WANG B， WU Q， XU Y， et al. Synergistic effect of multiple saccharifying enzymes on alcoholic fermentation for chinese Baijiu production[J].Applied and Environmental Microbiology，2020，86（8）：13-20.

[33]KAMMOUN R， NAILI B， BEJAR S. Application of a statistical design to the optimization of parameters and culture medium for α-amylase production by Aspergillus oryzae CBS 819.72 grown on gruel （wheat grinding by-product）[J].Bioresource Technology，2008，99（13）：5602-5609.

[34]王亞芬，舒青青，夏延斌.毛霉酶系降解大豆蛋白和多糖的影響因素研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2013（15）：7-9.

[35]KITAMOTO K.Cell biology of the koji mold Aspergillus oryzae[J].Bioscience， Biotechnology， and Biochemistry，2015，79（6）：863-869.

[36]PARK H， JUN S， HAN K， et al. Diversity， application，and synthetic biology of industrially important Aspergillus fungi[J].Advances in Applied Microbiology，2017，100：161-202.

[37]HERNANDEZ M， RODRIGUEZ M， GUERRA N， et al. Amylase production by Aspergillus niger in submerged cultivation on two wastes from food industries[J].Journal of Food Engineering，2006，73（1）：93-100.

[38]KAEWKROD A， NIAMSIRI N， TEERARAT L， et al. Activities of macerating enzymes are useful for selection of soy sauce koji[J].LWT-Food Science and Technology，2018，89：735-739.

[39]王哲.東北傳統(tǒng)豆醬制作工藝及醬文化發(fā)展研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

[40]馬永強(qiáng)，宮安旭，陳曉昕，等.醬油制曲過(guò)程中蛋白酶和谷氨酰胺酶活力影響因素[J].食品科學(xué)，2010，31（17）：294-297.

[41]孫啟星，曾小波，李學(xué)偉，等.醬油曲中谷氨酰胺酶酶學(xué)特性研究[J].中國(guó)調(diào)味品，2021，46（4）：82-85.