【摘 要】
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双乙酰是影响发酵乳风味的重要风味物质之一。通常通过外源添加来提高双乙酰的含量,进而改善发酵乳的风味。但这与目前食品行业发展绿色、纯天然产品的趋势相悖,因此提高双乙
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双乙酰是影响发酵乳风味的重要风味物质之一。通常通过外源添加来提高双乙酰的含量,进而改善发酵乳的风味。但这与目前食品行业发展绿色、纯天然产品的趋势相悖,因此提高双乙酰的内源产生是当前发酵乳增香的研究热点。本文通过分析研究乳酸菌合成双乙酰的代谢途径,寻找影响双乙酰合成的关键基因,然后利用基因工程手段对干酪乳杆菌TCS进行过表达和敲除改造,通过比较改造前后发酵乳双乙酰及下游产物乙偶姻产量的变化解析其合成双乙酰的机制,并借助气相色谱-质谱联用技术研究高产双乙酰的重组菌对发酵乳风味的影响。论文主要结论如下:(1)通过前期研究和对乳酸菌双乙酰合成代谢途径的分析,初步进行敲除α-乙酰乳酸脱羧酶基因als D和过表达NADH氧化酶基因nox、α-乙酰乳酸合成酶基因als S三种基因改造,最终突变株发酵酸奶的双乙酰和下游产物乙偶姻含量显著变化表明三种单基因改造均能导致干酪乳杆菌TCS中双乙酰、乙偶姻合成方向的代谢流增加,即三个基因都是TCS双乙酰合成过程的关键基因。(2)除了诱导型过表达nox基因的重组菌TCSN4以外,敲除基因als D的基础上过表达基因nox或als S的重组菌发酵酸奶的双乙酰和乙偶姻产量明显高于单基因的过表达,即双基因改造的协同作用明显高于单基因的过表达,其中以敲除基因als D的基础上组成型过表达基因nox的重组菌TCSDNP和重组菌TCSN4发酵酸奶的双乙酰产量提高最为显著,高出TCS约2.46倍和2.1倍。(3)通过GC-MS对基因改造前后的六株菌发酵酸奶的香气化合物进行分析,得到敲除基因als D的重组菌TCSD和TCSN4发酵酸奶的香气化合物个数和总浓度显著高于原始菌株TCS,且基因改造对酸奶的酮类、醇类和芳香族化合物含量影响显著,重组菌TCSD和TCSN4明显改善了酸奶的酮类及醇类的特征风味物质,增加了酸奶奶香味,丰富了酸奶整体风味的层次感,使酸奶的香气更加饱满,提升了酸奶整体的香气品质。
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