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红曲霉的分离纯化及在清香型白酒中的应用

作　者: 刘新宇
导　师: 张秀红
学　校: 山西师范大学
专　业: 植物学
关键词: 红曲霉清香型白酒固体发酵分离纯化模拟生产
分类号: TS262.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

清香型白酒的典型代表-汾酒的酿造过程是处在一个复杂的微生物环境中。红心曲是清香型白酒正常生产中使用的一种大曲，红心曲中可以分离出红曲霉，包括红曲霉在内的多种真菌共同作用使得整个酿酒过程始终是边糖化边发酵连锁进行。红曲霉在浓香及酱香白酒生产中研究较多且作用明确，但在清香型白酒生产中却鲜有系统研究。本论文首先从汾酒大曲和酒醅中分离得到红曲霉菌株，观察了其群体菌落形态和个体显微形态，结合生物学特性和磷酸脂肪酸法综合鉴定菌种。通过高粱固体发酵，分别对酶类物质如淀粉酶、蛋白酶、酯化酶以及色素进行研究，最后在实验室中模拟汾酒生产，分析红曲霉在汾酒生产中的作用。试验结果如下：（1）本文采用直接分离法，从大曲和酒醅中分离到8株菌，纯化后的红曲霉接种到筛选培养基上，挑选生长速度较快、产孢能力良好的菌株，经反复纯化得到M1、M2。综合分析其生物学特性和磷酸脂肪酸法鉴定，初步确定M1、M2分别为烟色红曲霉和橙色红曲霉。红曲霉最适生长温度为35-40℃，最适生长pH为4-5，有较强耐酒精能力。（2）M1和M2群体菌落形态表现为：菌落从最初的白色绒状、发展为中心菌丝呈现粉红色，且中部绒状较长，突出，颜色逐渐变深至褐色，最后变为深紫色，背部边缘色素明显，有同心轮及气生菌丝，整个菌落致密为绒毡状，菌落具褶皱。二者具明显差异，色素的颜色和种类略显不同。显微镜下可以看到M1和M2的菌丝多核有横隔，分枝很多，但没有规律性。分生孢子着生在菌丝或其菌丝分枝的顶部，单生或2-6个成链状。闭囊壳呈球形，有长短不一的柄，闭囊壳内有十几个子囊，子囊是球形的，含8个子囊孢子，等待成熟后子囊壁解体。气生菌丝比基内菌丝颜色深，且更粗壮，而基内菌丝颜色较浅且稀疏。（3）通过水解圈法初步确定M1和M2在生长过程中能够产生淀粉酶、蛋白酶、酯化酶等多种酶系，产量有所差异。总体来说，M1产淀粉酶、蛋白酶、酯化酶活力均比M2强，M1的α淀粉酶、β淀粉酶、蛋白酶、酯化酶活力依次为：217U/ml、428U/ml、96U/g(ml）、1.62U/ml。能够发酵产生较高的色价，M1和M2的水溶性色素和醇溶性色素分别为416.15U/g和177.3U/g、318.28U/g和151.85U/g。（4）通过串蒸实验分析气相色谱结果得出，红曲霉对于提高乙酸乙酯含量也有很好的作用，且显著提高了醋嗡的含量，作为整个代谢体系中较为重要的中间产物，值得进一步的深入研究。经汾酒厂股份有限公司品酒专家品评感官评定显示，实验室酿酒模型新产酒主体特征为清香，保持了清香白酒的主要特征；新产酒比对照略有改善，M1号酒样在绵的特征上略有改进；M2号在香气方面有所改善；但与车间相比还存在距离，说明所用的蒸酒器及蒸酒工艺还需要进一步改进。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-18
  1.1 汾酒酿造过程中复杂的微生物环境  10-11
  1.2 红曲霉的分类及分离鉴定  11-14
    1.2.1 红曲霉的分类  11-12
    1.2.2 红曲霉的特征  12-13
    1.2.3 红曲霉的分离鉴定  13-14
  1.3 红曲霉的代谢产物及调控  14-15
    1.3.1 红曲色素  14
    1.3.2 红曲霉代谢酶类  14-15
    1.3.3 抑菌活性物质  15
    1.3.4 莫纳可林(Monacolin)  15
  1.4 红曲霉在酿酒领域的应用  15-16
    1.4.1 红曲霉在强化大曲生产中的应用  16
    1.4.2 红曲霉在酯香液合成中的应用  16
  1.5 立体背景与意义  16
  1.6 研究内容及目标  16-17
  1.7 技术路线  17-18
2 红曲霉菌株筛选、形态观察及鉴定  18-26
  2.1 材料与方法  18-20
    2.1.1 实验材料  18
    2.1.2 方法  18-20
  2.2 结果与分析  20-24
    2.2.1 分离结果  20
    2.2.2 菌落形态观察  20-21
    2.2.3 个体显微形态观察  21-22
    2.2.4 生物学特性  22-23
    2.2.5 菌种鉴定结果  23-24
  2.3 小结  24-26
3 红曲霉的生理功能研究  26-38
  3.1 材料与方法  26-30
    3.1.1 实验材料  26-27
    3.1.2 方法  27-30
  3.2 结果与分析  30-35
    3.2.1 生长曲线测定以及生长过程中 pH 变化情况  30-31
    3.2.2 生理活性物质研究  31-35
  3.3 小结  35-38
4 红曲霉在汾酒生产中的应用研究  38-48
  4.1 材料与方法  38-40
    4.1.1 材料  38-39
    4.1.2 方法  39-40
  4.2 结果与分析  40-46
    4.2.1 固体发酵条件优化  40-43
    4.2.2 固体发酵结果  43-46
  4.3 小结  46-48
5 讨论  48-50
  5.1 红曲霉的分离鉴定  48
  5.2 红曲霉生理功能研究  48
  5.3 红曲霉在汾酒中应用研究  48-49
  5.4 研究展望  49-50
致谢  50-52
参考文献  52-56
附录  56

红曲霉的分离纯化及在清香型白酒中的应用

内容摘要

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