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芝麻香型白酒关键微生物产香分析研究

作　者: 吕磊
导　师: 王瑞明
学　校: 齐鲁工业大学
专　业: 生物化工
关键词: 芝麻香型白酒微生物还原糖 α-氨基氮代谢产物
分类号: TS262.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

芝麻香型白酒中典型的芝麻香风味主要是由发酵过程中混合微生物的复合作用和美拉德反应生成的，然而目前单种微生物对芝麻香型白酒中具体香气成分的作用尚不明确。本文以麦胚、麸皮为原料通过酶解作用，对培养基进行单因素实验和正交实验，得到了适应微生物代谢生长的基础筛选培养基，以此作为研究单种微生物生产芝麻香型风味成分的基质。实验表明：经过烘干法测得麦胚含水量7.05%，麸皮含水量11.7%。麦胚、麸皮以1:1的添加比例，料水比以1:7，分别添加400u/g的酸性蛋白酶、糖化酶和木聚糖酶，水解反应8h制成的基础培养基含有丰富的还原糖和α-氨基氮。这种培养基能够供给微生物的生长代谢所需，同时这些小分子成分作为酒体的生香前体物质积累下来，保障了芝麻香型白酒香气成分的生成。利用比色法测定了细菌、酵母菌的生长曲线，发现两类微生物分别在8h和20h达到各自的最高生长速率，为后续发酵过程中微生物的接种时间和添加量以及发酵时间提供了理论参考。对微生物进行显微形态和菌落形态的观察研究，有利于了解各微生物的生理特性。芽孢杆菌的耐高温特性有利于高温蛋白酶的代谢作用，酵母菌的酯化作用强，霉菌作为发酵主要微生物具有较高的糖化力和蛋白分解力等。这些为研究后期微生物的发酵代谢产香机理提供了理论指导，也对各种微生物调控白酒香气成分的产生有了一个初步的了解。微生物发酵液中还原糖含量发酵后比发酵前下降25mg/g，游离氮含量从3mg/g微升至3.5～5mg/g。用筛选的基础培养基对细菌、酵母菌和霉菌进行单菌种发酵，利用GC-MS检测发酵液馏分中的香气成分。通过与空白培养基馏分中香气成分的对照，确定细菌类微生物主要产生吡嗪类和高级脂肪酸类物质，酵母菌发酵产物多为乙酸乙酯、己酸乙酯等酯类成分，霉菌类发酵得到较多的酚类、醛酮类物质。这些成分的存在协调丰富了芝麻香型白酒的香气组分，证明了微生物代谢作用对香气成分产生的重要作用。研究单菌种所生成的主体香气成分，调控微生物的添加配比有利于改善芝麻香型白酒的香气风味，提高酒质的稳定性。对产香作用效果明显的微生物进行混合培养发酵，其香气组分的构成和数量会发生相应的变化，这为芝麻香型白酒的生产调控提供了理论基础。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-12
第1章绪论  12-28
  1.1 芝麻香型白酒简介  12-13
  1.2 芝麻香型白酒中香气成分的影响条件  13-17
    1.2.1 原料及其分解  13-15
    1.2.2 代谢酶制剂  15
    1.2.3 发酵设备  15-16
    1.2.4 高温堆积  16
    1.2.5 发酵条件  16-17
    1.2.6 分型贮存  17
  1.3 芝麻香型白酒的香气组分  17-22
    1.3.1 酯类组分  19-20
    1.3.2 醇类组分  20
    1.3.3 有机酸类组分  20-21
    1.3.4 醛酮类及杂环类化合物  21-22
  1.4 芝麻香型白酒香气成分的生成途径  22
    1.4.1 美拉德反应  22
    1.4.2 微生物合成  22
  1.5 芝麻香型白酒的作用微生物  22-25
    1.5.1 细菌  23
    1.5.2 霉菌  23-24
    1.5.3 酵母菌  24-25
  1.6 本课题的研究内容及工艺路线  25-28
    1.6.1 研究目的与内容  25-26
    1.6.2 技术路线  26-28
第2章产芝麻香型白酒关键微生物培养基的筛选  28-42
  2.1 引言  28
  2.2 实验材料与设备  28-29
    2.2.1 实验材料  28
    2.2.2 主要试剂材料  28-29
    2.2.3 主要仪器设备  29
  2.3 实验方法  29-34
    2.3.1 原料干重的测定  29
    2.3.2 原料的单酶水解  29-30
      2.3.2.1 原料蒸煮  29
      2.3.2.2 单酶水解反应  29-30
    2.3.3 麦胚、麸皮添加配比的选择  30
      2.3.3.1 原料蒸煮  30
      2.3.3.2 水解原料配比的选择  30
    2.3.4 原料的复合酶水解  30-31
      2.3.4.1 原料蒸煮  30-31
      2.3.4.2 蛋白质、淀粉糖类水解  31
      2.3.4.3 复合原料水解液总氮和还原糖含量的测定  31
    2.3.5 DNS 法测还原糖  31-33
    2.3.6 α-氨基氮测定  33-34
  2.4 结果与分析  34-40
    2.4.1 原料的干重  34
    2.4.2 酸性蛋白酶水解结果  34-35
    2.4.3 糖化酶水解分析  35-36
    2.4.4 麦胚、麸皮添加配比的结果  36-37
    2.4.5 复合酶水解结果  37-40
  2.5 本章小结  40-42
第3章产芝麻香型白酒关键微生物生理特性研究  42-54
  3.1 引言  42
  3.2 实验材料  42-43
    3.2.1 主要试剂材料  42
    3.2.2 主要仪器设备  42-43
    3.2.3 菌种  43
    3.2.4 培养基  43
  3.3 实验方法  43-45
    3.3.1 微生物生长曲线的测定  43-44
    3.3.2 微生物菌体及菌落形态  44
      3.3.2.1 细菌  44
      3.3.2.2 酵母菌  44
      3.3.2.3 霉菌  44
    3.3.3 微生物发酵前后培养基中游离氮、还原糖含量测定  44-45
  3.4 结果与分析  45-52
    3.4.1 微生物生长曲线  45-46
    3.4.2 微生物个体形态和菌落形态  46-51
    3.4.3 微生物发酵前后发酵液成分含量变化  51-52
  3.5 本章小结  52-54
第4章芝麻香型白酒关键微生物的产香分析  54-68
  4.1 引言  54
  4.2 实验材料  54-55
    4.2.1 菌种  54
    4.2.2 培养基  54
    4.2.3 主要试剂材料  54
    4.2.4 主要仪器设备  54-55
  4.3 实验方法  55-56
    4.3.1 单菌种发酵培养  55
    4.3.2 复合菌种发酵培养  55
    4.3.3 发酵液蒸馏  55
    4.3.4 香气成分的测定  55-56
  4.4 结果与分析  56-65
    4.4.1 细菌产香物质分析  56-57
    4.4.2 酵母菌产香物质分析  57-60
    4.4.3 霉菌产香物质分析  60-62
    4.4.4 混合微生物的香气成分分析  62-65
  4.5 本章小结  65-68
第5章结论与展望  68-70
  5.1 结论  68-69
  5.2 展望  69-70
参考文献  70-76
致谢  76-78
在学期间主要科研成果  78

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