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丙酸菌的筛选、分离及在特型酒生产中的应用

作　者: 辛秀明
导　师: 邓丹雯；谢小兰
学　校: 南昌大学
专　业: 食品工程
关键词: 特型酒丙酸菌发酵优化降乳酯化液
分类号: TS262.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

白酒是世界六大蒸馏酒之一,具有深厚的文化底蕴,深受我国人民喜爱。乳酸及乳酸乙酯是白酒的主要风味物质之一,但是如果含量过高,将导致白酒风味寡淡,出酒率下降,甚至不出酒。乳酸菌因适应性强,繁殖速度快,在白酒曲块和糟醅大量存在,从而导致乳酸积累。丙酸菌能够代谢乳酸,进而生成丙酸,在白酒生产中,具有“增丙降乳”的效果。本文以从特型窖泥中筛选、分离得到的丙酸菌为研究对象,研究影响丙酸菌生长和产酸的主要因素,以及其降低乳酸及乳酸乙酯的效果,探讨丙酸菌发酵液进一步酯化,在白酒串蒸和勾兑中的应用,对白酒风格风味的影响。主要研究结果和结论归纳如下：1.首先确定筛选、分离丙酸产生菌的方法。以MRS培养基对特型大曲和特型窖泥中的微生物进行富集,共筛选出58株菌株、28种不同菌落形态。由于丙酸产生菌多为细菌,通过菌落形态观察,挑选出15种细菌近似菌落。根据丙酸菌能够利用乳酸及乳酸钠作为碳源的特点,进行复筛,通过镜检、生理生化试验和发酵性能测定,最终分离得到4株丙酸产生菌,其中来自特型窖泥的CF7-1菌株耐酸性强,丙酸产量高。选择CF7-1菌株进一步研究,进行16 rDNA序列分析,确定其为詹氏丙酸杆菌,英文名称为Propionibacterium jensenii。2.研究不同pH、温度、接种量对詹氏丙酸杆菌CF7-1生长及产酸能力的影响。根据单因素实验,确定对丙酸生成量具有显著影响的因子,对詹氏丙酸杆菌CF7-1发酵培养基进行正交优化。结果：詹氏丙酸杆菌CF7-1基本在8天内完成发酵,发酵生成丙酸在9.3g/L以上。该菌株适宜生长的pH为6.5-7.0,温度为30～34℃,接种量为5%～7%。发酵优化后,培养基各成分含量为葡萄糖60g/L、蛋白胨15g/L、酵母膏15g/L、KH2PO43g/L、MgSO4 0.3g/L、CoCl 10mg/L。3.探讨詹氏丙酸杆菌CF7-1对不同碳源的利用情况,和乳酸菌混合培养,降解乳酸的能力,以及丙酸菌对特型酒风格风味物质的影响。结果：对比单一碳源,乳酸和葡萄糖混合更有利于丙酸的生成,且乳酸的转化率比葡萄糖要高。CF7-1与乳酸菌混合培养,最佳接种比例3：1。从特型窖泥中筛选得到的詹氏丙酸杆菌CF7-1,应用于特型酒窖池发酵。当丙酸菌添加量增加6.7×105个/g糟醅时,与未补加筛选丙酸菌的对照组作比较,特型酒中乳酸含量降低了3.67mg/100mL,乳酸乙酯含量降低了80.6mg/100mL,丙酸乙酯含量提高了0.5mg/100mL,且基酒风格突出、口感较好。不仅实现了“增丙降乳”的目的,同时提高了白酒的质量。4.酶法酯化丙酸菌发酵液技术的研究。分别利用红曲酯化酶、特型大曲催化合成丙酸乙酯,研究酯化酶用量、丙酸浓度、乙醇浓度及温度酯化速率的影响。确定丙酸菌发酵液与酒尾的混合比例,在特型酒蒸馏和勾兑中应用。结果：两种酯化酶适宜的催化温度为35℃,适宜催化的丙酸浓度和乙醇浓度为1.5mL/100mL和16mL/100mL；红曲酯化酶的适宜用量9g/100mL,特型大曲的适宜用量7g/100mL。以合成丙酸乙酯的含量作参考,特型大曲对丙酸浓度、乙醇浓度和温度耐受性强,酯化酶用量少。丙酸菌发酵液与酒尾(比例1：1)混合酯化后,在特型酒蒸馏中应用,与普通蒸馏所得酒基对比,串蒸酒基总酯含量明显升高,且酒体醇厚,风味协调,提高白酒优质率。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
第1章绪论  11-22
  1.1 立题的背景与意义  11-12
    1.1.1 中国白酒发展状况概述  11-12
    1.1.2 特型酒的生产现状  12
  1.2 特型酒的研究现状  12-14
    1.2.1 特型酒发展历史概述  12-13
    1.2.2 特型酒的生产工艺特点  13
    1.2.3 特型酒风格风味物质的研究现状  13-14
  1.3 微生物及酶系在白酒生产中的应用进展  14-18
    1.3.1 白酒功能微生物的研究动态  14-15
    1.3.2 中国传统白酒生产用酶的研究动态  15-18
  1.4 丙酸菌的生理特性及在特型酒生产中的应用  18-19
    1.4.1 丙酸菌的生理特征  18
    1.4.2 丙酸菌的发酵产物  18
    1.4.3 丙酸菌在特型酒生产中的应用  18-19
  1.5 本课题的研究思路和研究意义  19-22
    1.5.1 研究思路  19-20
    1.5.2 研究意义  20-22
第2章大曲和窖泥中丙酸菌的筛选、分离及鉴定  22-33
  2.1 前言  22
  2.2 材料  22-25
    2.2.1 菌源  22
    2.2.2 实验仪器  22-23
    2.2.3 实验试剂  23
    2.2.4 培养基  23-24
    2.2.5 相关试剂的配制  24-25
  2.3 实验方法  25-27
    2.3.1 丙酸菌的筛选、分离  25-26
    2.3.2 需氧性试验  26
    2.3.3 生理生化特征检验  26
    2.3.4 菌落形态特征观察  26
    2.3.5 有机酸含量测定  26
    2.3.6 16S rDNA序列鉴定  26-27
  2.4 结果与讨论  27-32
    2.4.1 丙酸产生菌的分离及鉴定  27-29
    2.4.2 发酵液中丙酸含量的测定  29-31
    2.4.3 16S rDNA序列分析  31-32
  2.5 本章小结  32-33
第3章影响丙酸菌生长和产酸因素的初步研究  33-43
  3.1 前言  33
  3.2 材料  33-36
    3.2.1 菌种  33
    3.2.2 实验仪器  33
    3.2.3 实验试剂  33-34
    3.2.4 培养基  34
    3.2.5 实验方法  34-35
    3.2.6 测定方法  35-36
  3.3 结果与讨论  36-42
    3.3.1 丙酸菌生长曲线  36
    3.3.2 pH对丙酸菌的生长和产酸能力的影响  36-37
    3.3.3 温度对丙酸菌的生长和产酸能力的影响  37-38
    3.3.4 接种量对丙酸菌的生长和产酸能力的影响  38
    3.3.5 丙酸菌发酵培养基的优化  38-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章丙酸菌对特型酒风格风味影响的研究  43-52
  4.1 前言  43
  4.2 材料  43-45
    4.2.1 菌种  43
    4.2.2 实验仪器  43
    4.2.3 实验试剂  43
    4.2.4 培养基  43-44
    4.2.5 实验方法  44-45
    4.2.6 分析方法  45
  4.3 结果与讨论  45-51
    4.3.1 乳酸菌生长曲线  45-46
    4.3.2 丙酸菌对不同碳源的利用情况  46-47
    4.3.3 丙酸菌和乳酸菌混合培养  47-48
    4.3.4 丙酸菌对特型酒风格风味的影响  48-51
  4.4 本章小结  51-52
第5章丙酸菌发酵液在特型酒生产中的应用  52-66
  5.1 前言  52
  5.2 材料与方法  52-55
    5.2.1 菌种及原料  52
    5.2.2 实验仪器  52
    5.2.3 实验试剂  52-53
    5.2.4 培养基  53
    5.2.5 实验方法  53-54
    5.2.6 分析方法  54-55
  5.3 结果与讨论  55-65
    5.3.1 酯化酶用量对丙酸乙酯合成的影响  55-56
    5.3.2 丙酸浓度对丙酸乙酯合成的影响  56
    5.3.3 乙醇浓度对丙酸乙酯合成的影响  56-57
    5.3.4 温度对丙酸乙酯合成的影响  57-58
    5.3.5 正交优化试验  58-59
    5.3.6 丙酸菌发酵液在特型酒生产中的应用  59-65
  5.4 本章小结  65-66
第6章结论与展望  66-68
  6.1 结论  66-67
  6.2 本研究的创新性  67
  6.3 展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-73
攻读硕士期间的研究成果  73

丙酸菌的筛选、分离及在特型酒生产中的应用

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