桑椹果醋生产用醋酸菌的筛选及特性研究
目 录
1 绪论 1
1.1 果醋的概念和营养价值 1
1.2 果醋的发展情况 1
1.3 醋酸菌 2
1.4 直投式高活性发酵剂 3
1.5 研究内容、目的及意义 4
2 实验材料与方法 5
2.1 实验材料 5
2.2 培养基 6
2.3 菌种分离及鉴定 7
2.4 筛选 8
2.5 菌种鉴定 8
2.6 耐乙醇能力试验 9
2.7 耐温度能力试验 9
2.8 直投式发酵剂的制备及测定 9
3 结果与分析 9
3.1 菌种的分离鉴定结果 9
3.2 筛选结果 10
3.3 耐乙醇能力试验结果 12
3.4 耐温度能力试验结果 12
3.5 菌种的鉴定 13
3.6 直投式发酵剂 13
结论 16
致谢 17
参考文献 18
1 绪论
1.1 果醋的概念和营养价值
果醋是利用现代生物技术酿造的,营养丰富、风味优良的,具有养生等功 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@
效的酸味饮料。它既有水果的营养保健功能,也有食醋的功效,是一种新型的饮料。醋的发现与酿酒密不可分,人们在酿酒的时候,发现如果酿酒的时间太长就会有酸味产生,酒就会出现酸败现象,因此有了醋的形成,这就是醋的由来。从这以后,醋因为其独特风味和养生功效,在调味品中占了一席之地。随着人们生活水平的提高,不再满足于将醋单纯的当作调味品,开始尝试把各种水果发酵制成新型饮料。
果醋含有丰富的必需氨基酸和多糖类物质,并含有较多的有机酸[1~2],主要是醋酸。果醋的功能主要[3~8]有:
果醋有助于肝脏的解毒机能,调节代谢,提高免疫力,能抑制和治疗肿瘤癌变;
果醋可以是消化液分泌增多,起到健胃消食,增进食欲的功效;
果醋具有解酒功效;
果醋在美容护肤方面有奇特的功效,能抑制和降低人体衰老过程中过氧化脂质的形成,延缓衰老。另外,果醋中所含有的有机酸、甘油和醛类物质可以控制皮肤的pH,加快皮肤血液循环,控制出油,清除沉积物,使皮肤光润。
果醋能有助于减肥;
果醋有开发智力的作用,果醋中的挥发性物质及氨基酸等具有使大脑神经中枢活跃的作用,具有使智力开发的能力。
1.2 果醋的发展情况
果醋饮品已经在发达国家被广泛知道,最近,在日本[9]也开始越来越受欢迎,果醋的养生功能也获得了认可。随着人们生活水平的提高,对于健康饮食越来越关注,饮食习惯的改变使得果醋市场投资潜力巨大。果醋吸引消费者的原因之一就是养生功效突出,可以降低胆固醇、提高免疫力、促进血液循环、开发智力、抗菌杀毒、减肥等。在我们国家,随着生活水平的提高,有很多人开始喜欢果醋,这使果醋行业的发展前景越来越大。我国地域大,物资丰富,如果可以充分的利用这些优势,并且根据各种水果的特点,选择适合的技术,对果醋类产品进行研发,就能做出各种具有特色的果醋饮料。
但是,我国目前的果醋行业呈现小、乱、杂的特点[10],由于果醋未能形成一种潮流,目前其在饮料市场的占有率并不是很高,尚不能进入主流饮品行列。而且,同样因为是新兴产品,果醋市场当下还存在品牌众多、价格混乱、产品质量水平低下等行业性问题,导致消费者如果买到很差的产品后,就会对果醋饮料失望。
1.3 醋酸菌
1.3.1 种类
醋酸菌是革兰氏阴性菌,细胞椭圆、杆状、单生、成对或链状,具周生鞭毛。能氧化酒精变为醋酸,氧化葡萄糖变为葡萄糖酸。我们国家常用的醋酸菌有两种,一种是中科1.41醋酸菌[30],细胞呈杆状,常呈链状排列,菌体无运动性,不形成芽孢,平板培养时菌落隆起,表面平滑,菌落呈灰白色。液体培养时表面会出现一层白色的菌膜。该菌最适生长温度为28 ℃~30 ℃,生成醋酸的最适生长温度为28 ℃~33 ℃,最适pH为3.5~6.0,耐酒精度为8%,最高产醋酸量为7%~9%。另一种是沪酿1.01醋酸菌,它是从丹东[11]速酿醋中分离得到的,该菌细胞呈杆形,常呈链状排列,菌体无运动性,不形成芽孢。在含乙醇的培养液中,常生长在表面,能形成淡青色薄层菌膜。该菌将酒精生产醋酸的转化率平均达到93%~95%。
1.3.2 醋酸发酵机理
醋酸发酵是通过醋酸菌将乙醇氧化成醋酸的过程,这个阶段是由醋醋菌产生的酶系通过不同的生化途径完成的[12]。醋酸菌主要生成醋酸外,还能生成羟基酸 [13]。醋酸中残留的乙醇还能与这些酸发生酯化反应生成不同的酯类,构成食醋中的香气。有机酸的种类越多,酯类的香味就越浓。因而醋酸发酵是食醋生产中一个相当重要的生物学过程。
醋酸发酵过程主要分为两个阶段[14]:
先是乙醇在乙醇脱氢酶的催化下被氧化成乙醛[15]:CH3CH2OH+NAD→CH3CHO+NADH2;
乙醛通过吸水形成水化乙醛,接着被乙醛脱氢酶氧化成乙酸[16]:CH3CHO+NADP+H2→CH3COOH+NADPH2;
综上所述,总方程式为:CH3COOH+2O2→2CO2+2H2O。
1.3.3 醋酸菌的应用
在自然界中有很多果醋酿造所需要的醋酸菌。从古至今,一般都是通过自然界中现有的醋酸菌来酿造果醋,或者利用醋母来引发醋酸的发酵。目前,在工业化生产中也会留一些发酵好的醋醅作为下一批醋酸发酵的醋母。由于生活水平的提高,科技水平的进步,人们对醋各方面的要求越来越高,研究要求也越来越严格,为了改进工艺,改善风味,并且研制出拥有新型香气风味的果醋,对菌种进行有效的筛选并研究其生理生化特性是非常有必要的。
在我国醋酸菌有许多诱变育种的方法[17],常用的有亚硝酸 、亚硝基胍等化学诱变剂和紫外线、γ射线等物理诱变剂,近几年来逐渐开始了激光、等离子束诱变育种研究,其它的育种手段在我国酿醋微生物的育种中并不多。而国外已经开始运用原生质体融合和基因工程技术来培育适应高温发酵、高酸度发酵以及快速发酵的新菌株。
微生物育种工作,尤其是大曲微生物群落结构的优化,需要花很多的人力物力,并且还要做许多艰苦细致的研究工作。现在的问题是经费不足,研究力量太单薄,远远不能满足制醋产业的发展需求。
1.4 直投式高活性发酵剂
1.4.1 直投式发酵剂
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