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Sci.Rep:湖北工业大学汤亚杰课题组发表黑孢块菌发酵研究文章

摘要 : 12月12日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reprots》杂志上在线发表湖北工业大学汤亚杰课题组发表黑孢块菌发酵过程产香的研究进展。

 12月12日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reprots》杂志上在线发表湖北工业大学汤亚杰课题组发表黑孢块菌发酵过程产香的研究进展。汤亚杰课题组青年教师刘瑞桑、研究生金广怀为论文共同第一作者,汤亚杰研究员为论文通讯作者。

香味是构成发酵食品风味特色的重要因素,香味的物质基础是挥发性有机化合物。目前,发酵食品中已被鉴定的挥发性有机化合物多达8,000多种,但并不是每种挥发性有机化合物对香味均具有贡献。因此,如何从众多挥发性有机化合物中筛选对香味具有潜在贡献的关键挥发性有机化合物,对调控发酵食品风味具有重要意义。

传统筛选方法是利用气相色谱——质谱(GC-MS)、气相色谱——嗅觉探测(Gas chromatography–olfactometry, GC-O)和嗅觉感观评价来筛选关键挥发性有机化合物,面临两大难题:第一,嗅辩人员并不知晓什么样的香味是目标香味,筛选没有针对性;第二,一旦筛选样品量大,对嗅辩人员的鼻子是一个巨大的挑战,容易造成嗅觉“钝化”无法开展嗅辩实验。

该论文以汤亚杰课题组首创的黑孢块菌发酵产香过程为典型模型,提出了一种筛选关键挥发性有机化合物的新策略:首先,建立香味评价打分体系,分数高于50分的列为后续目标样品,总共从26个发酵条件的546个样品筛选出了34个目标样品;其次,利用气相色谱——质谱(GC-MS)分析34个目标样品的挥发性有机化合物种类和含量,共鉴定出29种挥发性有机化合物;再次,利用主成份分析对34个样品中的29种挥发性有机化合物的含量进行建模筛选,从中筛选出了9种关键挥发性有机化合物;最后,为了验证新策略的有效性,同时采用传统方法筛选出了7种关键挥发性有机化合物。

对比发现:新策略筛选的9种关键挥发性有机化合物已经涵盖了传统方法筛选出的7种关键挥发性有机化合物。研究结果说明了文章提出的筛选关键挥发性有机化合物的新策略是行之有效,有望为发酵食品风味研究提供新方法。

黑孢块菌(Tuber melanosporum)是一种原产自法国,与橡树、栎树等树种根系共生,深埋于地底下30-50厘米的外生菌根食用真菌,与鹅肝酱、鱼子酱并称为“世界三大美食”,以其浓郁而独特的香味成为研究热点。早在2006年,汤亚杰研究团队率先对黑孢块菌发酵体系的挥发性成分进行了研究,不断取得新进展。该论文是《自然》子刊《科学报导》(Scientific Reports) 今年以来第6次对课题组研究进展进行报道 (Scientific Reports 2015, 5:17954;Scientific Reports 2015, 5:17321;Scientific Reports 2015, 5:17175;Scientific Reports 2015, 5:17120;Scientific Reports 2015, 5:14814;Scientific Reports 2015, 5:10172.) 。

原文链接:

Screening of the key volatile organic compounds of Tuber melanosporum fermentation by aroma sensory evaluation combination with principle component analysis

原文摘要:

Aroma results from the interplay of volatile organic compounds (VOCs) and the attributes of microbial-producing aromas are significantly affected by fermentation conditions. Among the VOCs, only a few of them contribute to aroma. Thus, screening and identification of the key VOCs is critical for microbial-producing aroma. The traditional method is based on gas chromatography-olfactometry (GC-O), which is time-consuming and laborious. Considering the Tuber melanosporum fermentation system as an example, a new method to screen and identify the key VOCs by combining the aroma evaluation method with principle component analysis (PCA) was developed in this work. First, an aroma sensory evaluation method was developed to screen 34 potential favorite aroma samples from 504 fermentation samples. Second, PCA was employed to screen nine common key VOCs from these 34 samples. Third, seven key VOCs were identified by the traditional method. Finally, all of the seven key VOCs identified by the traditional method were also identified, along with four others, by the new strategy. These results indicate the reliability of the new method and demonstrate it to be a viable alternative to the traditional method.

来源: Scientific Reports 浏览次数:0

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