【摘 要】
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氰化物是氨基甲酸乙酯（EC,一种2A类致癌物）的重要前体物质,。因此揭示食品生产过程中氰化物的产生规律,并对其进行控制,对提升发酵食品的安全性具有重要意义。浓香型白酒在市场占比接近70%,是典型的传统发酵食品。因此,本研究以浓香型白酒为研究对象,分析发酵过程中氰化物的变化规律,并解析影响氰化物变化的环境因素和生物因素,提供控制氰化物含量的策略,最终将其应用于浓香型白酒生产中,实现对氰化物含量的控制
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氰化物是氨基甲酸乙酯（EC,一种2A类致癌物）的重要前体物质,。因此揭示食品生产过程中氰化物的产生规律,并对其进行控制,对提升发酵食品的安全性具有重要意义。浓香型白酒在市场占比接近70%,是典型的传统发酵食品。因此,本研究以浓香型白酒为研究对象,分析发酵过程中氰化物的变化规律,并解析影响氰化物变化的环境因素和生物因素,提供控制氰化物含量的策略,最终将其应用于浓香型白酒生产中,实现对氰化物含量的控制。本研究对增加白酒安全性具有重要的理论和实践意义,为降低白酒潜在安全风险、增强食品安全提供了理论基础和应用实例。本论文的主要研究结果如下:（1）针对浓香型白酒发酵过程中氰化物形成规律不清晰的问题,本研究针对两个代表性的浓香型白酒发酵过程进行了跟踪取样分析,研究结果显示B厂氰化物的含量高于A厂,且在发酵过程中呈现上升趋势。A厂发酵过程氰化物含量从5.47 mg·kg-1增加至6.69 mg·kg-1;B厂发酵过程氰化物含量从8.63 mg·kg-1增加至10.96 mg·kg-1。进一步分析了两厂生产所使用的原料、大曲、续糟中的氰化物含量以及发酵过程中氰化物积累量的差异,结果表明大曲以及续糟中氰化物的含量存在显著差异（P＜0.05）。通过物料守恒分析了原料、大曲、续糟及发酵过程对发酵末期酒醅中氰化物的贡献率,发现续糟对发酵终点氰化物的贡献率最高,分别达到61.55%（A厂）和72.27%（B厂）,结果表明续糟是A、B两厂氰化物含量差异的主要来源,且是发酵终点样本中氰化物的主要来源。因此,降低发酵过程中的氰化物含量对于控制白酒生产中的氰化物具有重要作用。（2）为控制白酒发酵过程中氰化物的含量,本研究通过组学以及可培养的方法,解析了影响白酒发酵过程中氰化物含量的环境因素以及生物因素。结果显示,初始p H是影响氰化物含量的关键环境因素。对于生物因素,通过宏转录组数据分析发现Saccharomyces cerevisiae具有编码腈水解酶（nitrilase）基因的转录活性,并通过筛选获得了可降解氰化物的S.cerevisiae系列菌株,其中S.cerevisiae MT-1降解活性最强,可使发酵终点氰化物降低48.06%。同时,通过特异性引物PCR分析发现Bacillus具有编码腈水解酶（nitrilase）的基因,并筛选获得了可降解氰化物的Bacillus系列菌株,其中B.amyloliquefaciens JYH-21降解活性最强,可降解61.50%的氰化物。以上研究确定了影响氰化物含量的环境因素和生物因素,为进一步控制发酵过程中氰化物的含量奠定了基础。（3）基于影响氰化物含量的环境因素和生物因素,本研究提出了三种控制氰化物含量的策略,包括调节起始p H,添加功能微生物S.cerevisiae MT-1和Bacillus功能微生物群,并分别在实验室规模和实际生产规模下进行了应用实验。在实验室规模下,通过调控起始p H值可有效地控制氰化物的含量,当p H为2.8时,发酵终点氰化物为4.82mg·L-1,降低了26.46%;通过接种S.cerevisiae MT-1,与未接种的对照组相比,发酵终点氰化物含量降低了46.45%;通过接种Bacillus功能微生物群,与未接种的对照组相比,发酵终点氰化物含量降低了20.25%。进一步,本研究选择将接种Bacillus功能微生物群的调控策略在实际生产规模下进行了生产应用,结果显示,与未接种Bacillus功能微生物群的对照组相比,发酵末期酒醅中的氰化物含量降低了51.81%,原酒中氰化物含量降低了48.60%,EC含量降低了26.00%。
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