本發(fā)明涉及一種同時降低白酒酒醅中氨基甲酸乙酯和其前體的方法,屬于發(fā)酵食品生產技術領域。
背景技術:
氨基甲酸乙酯(Ethyl carbamate,簡稱EC),是一類2A類致癌性化學污染物,在發(fā)酵食品和飲料酒中普遍存在。EC的持續(xù)過量攝入可能會引起嚴重的腫瘤疾病,并會危害人體的免疫系統(tǒng)。
據(jù)報道,飲料酒(尤其是蒸餾酒)是人體攝入EC的主要途徑。白酒產業(yè)是我國傳統(tǒng)的蒸餾酒,也是我國所特有的傳統(tǒng)酒種,在漫長的發(fā)展過程中,形成了獨特的工藝和風格,在世界蒸餾酒中獨樹一幟,以其特有的色、香、味、格受到了廣大飲用者的喜愛。目前的研究證明,在白酒的生產過程中始終潛在著一定量的致癌物質氨基甲酸乙酯(EC),這嚴重影響了白酒的食品安全性。
白酒中EC的產生途徑主要有兩種,一是尿素途徑,即尿素在酸性條件下與乙醇反應生成,或者尿素熱分解后生成的異氰酸和氰酸鹽與乙醇反應形成;二是氰化物途徑,即氰化物被氧化為氰酸鹽后與乙醇反應產生。而EC形成機制的研究說明,白酒中大部分EC是來源于酒中的尿素和乙醇的化學反應,因此對于白酒中EC的控制可分為兩個方面,一種是直接降解已經形成的EC,另一種是添加功能菌株,將EC的前體物質尿素分解為CO2、H2O和NH3,從而減少EC的形成。而如果可以同時減少EC及其前體物質尿素無疑可以更大程度上降低白酒生產中EC的含量。因此建立一種能同時降低白酒發(fā)酵過程中降解EC及前體能力的方法有重要的應用價值。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種同時降低白酒酒醅中氨基甲酸乙酯和其前體的方法,所述方法是將解淀粉芽孢桿菌以1~9×107CFU/g的濃度接種至酒醅中。
在本發(fā)明的一種實施方式中,所述方法是在酒醅入窖前進行接種。
在本發(fā)明的一種實施方式中,所述方法是以菌液進行接種,接種的菌液的體積控制在5~10mL/100g酒醅。
在本發(fā)明的一種實施方式中,所述解淀粉芽孢桿菌是解淀粉芽孢桿菌JP21,,已于2016年9月19日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心,保藏編號為CCTCC No:M 2016499,保藏地址為中國武漢,武漢大學。
在本發(fā)明的一種實施方式中,所述接種是將所述解淀粉芽孢桿菌接種至LB液體培養(yǎng)基,37℃靜置培養(yǎng)24~48h,收集菌體進行接種。
在本發(fā)明的一種實施方式中,所述方法具體是:(1)將所述解淀粉芽孢桿菌接種至LB液體培養(yǎng)基,37℃靜置培養(yǎng)24~48h,收集菌體;(2)將解淀粉芽孢桿菌用無菌生理鹽水重懸,以1~9×107CFU/g的接種量接種至入窖酒醅中,接種體積控制在5~10mL/100g酒醅;(3)將酒醅在28-30℃發(fā)酵。
在本發(fā)明的一種實施方式中,具體方法是:(1)菌株加入酒醅:入窖混合酒醅以1~9×107CFU/g的菌體接種濃度加入經無菌生理鹽水重懸的解淀粉芽孢桿菌JP21,接種體積控制在5~10mL/100g酒醅;(2)發(fā)酵:酒醅發(fā)酵溫度控制在28-30℃。
有益效果:本發(fā)明將解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)JP21接種至白酒酒醅中,可以同時降低酒醅中EC及前體尿素含量,發(fā)酵5d內即令氨基甲酸乙酯含量降低30.16%,尿素含量降低50.05%,有助于在白酒發(fā)酵前期控制酒醅中EC及前體尿素含量,且不對酒的風味有明顯影響。
附圖說明
圖1為在1~9×106CFU/g的接種量下解淀粉芽孢桿菌JP21和解淀粉芽孢桿菌JY06對酒醅中EC及尿素降解效果;
圖2為在1~9×107CFU/g的接種量下解淀粉芽孢桿菌JP21和解淀粉芽孢桿菌JY06對酒醅中EC及尿素降解效果。
生物材料保藏
一株解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)JP21,已于2016年9月19日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心,保藏編號為CCTCC No:M 2016499,保藏地址為中國武漢,武漢大學。
具體實施方式
酒醅中尿素檢測:取10g酒醅樣品,加入20mL無菌水,冰浴下超聲30min,離心5min(8000rpm,4℃)后取上清。檢測方法參見《高效液相色譜-熒光檢測器法測定黃酒中尿素含量》(邢江濤等,2011.03公開)。
酒醅中氨基甲酸乙酯檢測:取10g酒醅樣品,加入20mL無菌水,靜置下浸泡30min,超聲30min,離心5min(8000rpm,4℃)后取上清,氨基甲酸乙酯測定方法同《GB5009.223-2014食品安全國家標準食品中氨基甲酸乙酯的測定》。
實施例1:解淀粉芽孢桿菌JP21菌液體積對酒醅環(huán)境影響
挑取平板上活化好的解淀粉芽孢桿菌JP21單菌落接種于LB液體培養(yǎng)基中,37℃靜置培養(yǎng)24小時,菌液離心5min(8000rpm,4℃)棄上清,所獲菌體加入等體積無菌生理鹽水重懸浮,調整重懸液菌體濃度。以酒醅終濃度為1~9×107CFU/g的添加量向入窖酒醅中加入菌懸液,每100g酒醅中菌懸液的添加體積分別為5,10,20,30mL。接種后將重懸液和酒醅攪拌均勻,在28-30℃條件下厭氧發(fā)酵5d后觀察酒醅狀態(tài)。結果發(fā)現(xiàn),在菌液體積20mL和30mL的情況下厭氧發(fā)酵5d,酒醅形態(tài)發(fā)生較大改變,從固態(tài)變?yōu)榘牍虘B(tài),與白酒酒醅固態(tài)發(fā)酵情況有很大差別。其次,加入菌液體積20mL和30mL的酒醅樣品呈惡臭,酸敗的氣味特征,證明在該菌液體積下酒醅微生物體系改變,酒醅特有風味變化,酒醅變質。而在菌液體積5mL,10mL時酒醅形態(tài)正常,氣味與正常酒醅一致,因此選擇酒醅加入菌液體積為酒醅體積的5%-10%。
實施例2:
以解淀粉芽孢桿菌JY06作為對照,解淀粉芽孢桿菌JY06是本實驗室從醬醪中篩選所得,其培養(yǎng)條件與解淀粉芽孢桿菌JP21一致。
菌株培養(yǎng)方法同實施例1,培養(yǎng)菌液離心5min(8000rpm,4℃)棄上清,所獲菌體加入等體積無菌生理鹽水重懸浮,調整重懸液菌體濃度。以酒醅終濃度為1~9×106CFU/g的添加量向入窖酒醅中加入菌懸液,每100g酒醅中菌懸液的添加量為5-10mL。接種后將重懸液和酒醅攪拌均勻,在28-30℃條件下厭氧發(fā)酵5d后測定酒醅中尿素和EC的含量。
采用相同方法培養(yǎng)解淀粉芽孢桿菌JY06(保藏編號為CCTCC NO:M 2015423),并以上述相同步驟將解淀粉芽孢桿菌JY06接種至酒醅中,在相同條件下培養(yǎng),測定尿素和EC含量,結果如圖1所示。
發(fā)酵起始時EC含量為15.17ppb,分別加入解淀粉芽孢桿菌JY06和JP21菌液進行厭氧發(fā)酵5天后,不添加菌株的酒醅中EC含量為14.69ppb;添加菌濃為1~9×106CFU/g的解淀粉芽孢桿菌JP21和解淀粉芽孢桿菌JY06的酒醅中EC含量分別為10.97ppb和14.72ppb,說明解淀粉芽孢桿菌JP21在接種量1~9×106CFU/g條件下有明顯的降解效果,而JY06沒有降解效果。
發(fā)酵起始時尿素含量為19.53mg/kg,分別加入解淀粉芽孢桿菌JY06和JP21菌液進行厭氧發(fā)酵5天后,不添加菌株的酒醅中尿素含量為18.64mg/kg,添加菌濃為1~9×106CFU/g解淀粉芽孢桿菌JP21和解淀粉芽孢桿菌JY06的酒醅中尿素含量分別為17.56mg/kg和19.07mg/kg,說明在1~9×106CFU/g菌濃下JP21和JY06對尿素均沒有明顯降解效果。
實施例3:
菌株培養(yǎng)方法同實施例1。將培養(yǎng)后的菌液離心,收集菌體,并用無菌生理鹽水重懸,向酒醅中接種解淀粉芽孢桿菌JP21,接種體積控制在5~10mL/100g酒醅,并使解淀粉芽孢桿菌JP21終濃度為1~9×107CFU/g。將接種后的酒醅攪拌均勻,在28-30℃條件下進行厭氧發(fā)酵,每樣品均做三個平行。按照上述相同方法將解淀粉芽孢桿菌JY06接種至入窖酒醅中,并在相同條件下厭氧發(fā)酵,發(fā)酵5d時測定酒醅中尿素和EC的含量,結果如圖2所示。
發(fā)酵起始時EC含量為15.17ppb,分別加入1~9×107CFU/g解淀粉芽孢桿菌JY06和JP21菌液進行厭氧發(fā)酵5天后,不添加菌株的酒醅中EC含量為14.69ppb;添加菌濃為1~9×107CFU/g的解淀粉芽孢桿菌JP21和JY06的酒醅中EC含量分別為10.23ppb和14.23ppb,說明在接種量1~9×107CFU/g條件下解淀粉芽孢桿菌JP21有明顯的降解EC效果,而JY06沒有降解效果。
發(fā)酵起始時尿素含量為19.53mg/kg,分別加入1×107CFU/g解淀粉芽孢桿菌JY06和JP21菌液厭氧發(fā)酵5天后,不添加菌株的酒醅中尿素含量為18.64mg/kg,添加菌濃為1~9×107CFU/g解淀粉芽孢桿菌JP21和JY06的酒醅中尿素含量分別為9.32mg/kg和19.74mg/kg,說明在1~9×107CFU/g菌濃下解淀粉芽孢桿菌JP21有明顯降解尿素效果,而1~9×107CFU/g菌濃下解淀粉芽孢桿JY06對尿素沒有降解效果。
將菌液以相同比例(每100g酒醅添加5~10mL菌液)接種至1L酒醅中,控制菌體在酒醅中終濃度為1~9×107CFU/g,發(fā)酵后的酒醅中EC和尿素均能達到相似的降低效果,且未見對酒醅風味物質的破壞。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上,但其并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉此技術的人,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內,都可做各種的改動與修飾,因此本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。