崇明老白酒酿造过程中酵母菌的鉴定及其特性初探

从八二酒曲及酿造崇明老白酒过程中分离纯化得到1株白色酵母菌和1株红色酵母菌,采用分子生物学方法进行鉴定,并对其酿造老白酒的特性进行了分析。结果显示,八二酒曲及崇明老白酒酿造过程中的优势酵母菌为酿酒酵母(Saccaromyces cerevisiae),从酿酒过程中分离的红色酵母菌为粘红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)。采用粘红酵母和米根霉曲酿造的酒液的酒精度为11.9%vol,残余还原糖含量为11.2 g/100 m L,总酸含量为4.59 g/L,总酯含量为4.42 g/L。纯化的酿酒酵母和米根霉曲酿成的酒液口味醇和爽口,酒曲的纯化有助于开发出口感更爽口的老白酒。混合酵母和米根霉曲酿造的酒液呈典型的崇明老白酒风味,粘红酵母的参与对崇明老白酒口味风格的形成有一定的作用。     

三种酒曲酿造的崇明老白酒的挥发性风味物质分析及比较

分别采用八二酒曲、纯种米根霉曲及酿酒酵母曲、纯种米根霉曲和粘红酵母曲按崇明老白酒工艺酿造老白酒,应用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用法对样品进行挥发性物质的检测,并对其进行醇酯比、香气活力值(OAVs)的计算及主成分分析,筛选出较佳的酒曲,得出崇明老白酒的主体香气.辛酸乙酯、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯和乙酸异戊酯的OAVs大于10,是崇明老白酒的主要呈香物质.由八二酒曲酿造的酒液挥发性物质总量最高,醇酯比为5.89∶1,呈香物质以具蘑菇香的1-辛烯-3-醇为主.米根霉和酿酒酵母曲酿造的酒液酯类、芳香族化合物种类最多,醇酯比3.24∶1,香气以丁酸乙酯的甜香、苯乙醛、苯乙醇和乙酸苯乙酯的玫瑰花香为主要特征.米根霉和粘红酵母曲酿造的酒液挥发性化合物总量最低,醇酯比为2.86,主要香气特征为辛酸乙酯的甜香和己酸乙酯的水果香.纯种曲酿造的酒液的香气类型、风味种类比例、呈香物质的丰富程度均优于八二酒曲酿造的酒液.     

L-乳酸高产菌株的选育和产酸条件的研究

为了获得更适于工业生产的产乳酸菌株,采用低能离子诱变方法,对出发菌米根霉(Rhizopus oryzae)PW352进行改良,获得高产L( )．乳酸菌株RE3303,其产酸比亲株提高75％。用正交试验方法对突变株适宜产酸条件进行了研究,在最优条件下,其产酸量可达131～136g/L,最高可达140g/L,糖转化率为86％-90％。     

一株产生L-乳酸的米根霉

为获得理想的L-乳酸产生菌,选择适合根霉属微生物生长的土样,利用溴甲酚绿平板结合摇瓶复筛的方法得到了一株有一定L-乳酸积累能力的米根霉Rhizopus oryzae CS323。摇瓶发酵试验显示,在未优化发酵条件的情况下发酵48h,米根霉CS323L-乳酸积累量达到50.1g/L,是一株有良好改造潜力的L-乳酸产生菌,适合作为进一步诱变育种的出发菌株。     

影响米根霉产γ-亚麻酸的几种因素

利用气相色谱仪对根霉属的部分菌株进行脂肪酸成分分析,发现中华根霉(Rhizopus chinensis)、米根霉(Rhizopus oryzae)和匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)均能产生γ-亚麻酸,其中米根霉R316菌丝体中γ-亚麻酸的含量较高达11.47%,对R316的液体发酵产脂条件进行研究,发现液体摇瓶培养菌丝体的油脂含量可达53.24%,γ-亚麻酸的含量提高到20.12%。R316菌丝体生长的最适碳源为葡萄糖、最适氮源为蛋白胨、最适培养温度20℃。但γ-亚麻酸积累的最适碳源为甘油、最适氮源是尿素、最适温度15℃。同时发现逆境是高产多不饱和脂肪酸的关键。     

米根霉乙醇脱氢酶(ADH)突变菌株的诱变选育

米根霉发酵生产L-乳酸过程中,由于丙酮酸在丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶(ADH)催化下生成乙醇,使得丙酮酸向乳酸转化的流量减少。采用亚硝基胍(NTG)诱变米根霉AS3．3462孢子液,诱变剂量为0．15 mg/ mL时,致死率为70%～80%。在含丙烯醇的YPD筛选培养基上筛选获得两株ADH活力降低的突变株mut-1和mut-2,检测突变株mut-1和mut-2的最大ADH活力分别为35．67和43．09U/mL,是原始菌株的41．63%和50．29%。发酵72h后,原始菌株的乙醇与乳酸浓度分别为28．9g/L和40．31g/L,而mut-1和mut-2突变株的乙醇产量分别为4．87g/L和6．56g/L,乳酸产量为54．45g/L和44．07g/L。在相同的发酵条件下,米根霉ADH突变株mut-1和mut-2对还原糖的利用速率高于出发菌株,其生物量积累亦高于出发菌株。     

米根霉利用纯糖和不同预处理玉米秸秆酶解糖生产L-乳酸

通过单因素实验设计,优化米根霉摇瓶发酵产L-乳酸。在此基础上,以蒸气爆破和碱处理玉米秸秆酶解液为混合C源,与纯糖对比,研究不同预处理玉米秸秆混合C源对米根霉发酵产L-乳酸的影响。结果显示:在初始葡萄糖质量浓度100g/L、(NH4)2SO4质量浓度2g/L、接种量6%(体积分数)、转速170r/min、发酵12h后添加30g/LCaCO3的条件下,米根霉发酵产L-乳酸质量浓度为69.15g/L。米根霉发酵不同预处理玉米秸秆酶解混合C源,木糖的存在影响了米根霉的C代谢网络,降低L乳酸的产量。     

碱预处理玉米芯米根霉同步糖化发酵产富马酸

以碱预处理玉米芯渣为原料,采用单因素优化方法优化米根霉同步糖化发酵产富马酸。在此基础上,研究米根霉利用碱预处理玉米芯渣的同步糖化发酵,并与纯糖发酵进行对比。结果表明:在50 g/L底物、(NH4)2SO4质量浓度0.71 g/L、纤维素酶用量20 FPIU(以1 g纤维素计)、Ca CO3加入量30 g/L、接种量10%(体积分数)和装液量50 m L的条件下,米根霉同步糖化发酵过程产富马酸13.78 g/L,而纯糖发酵富马酸生成量仅6.21 g/L。     

米根霉孢子凝聚条件的研究

米根霉是食品工业中的一种重要微生物。米根霉能产生多种用于食品工业的代谢产物,其菌丝形态对产物的积累有重要影响。传统上,米根霉的菌丝球形成方式是非凝聚型。本研究通过改变培养基的pH值、糖含量等条件,探讨菌丝球的形成方式。利用不同生长状态下的米根霉孢子,测定相对应的电荷和疏水值,得到控制米根霉孢子凝聚的条件。研究结果表明培养基pH 3.0、葡萄糖320 g/L时,在34℃、200 r/min的培养条件下,米根霉孢子达到了最高的凝聚率88.62%。本研究改变了米根霉菌丝球形成的方式,为米根霉等丝状真菌菌丝球的研究提供了一定的基础和依据。     

利用天然纤维废弃物发酵生产L-乳酸的研究

为了降低L-乳酸的生产成本,更好的实现生物质秸秆的资源化,利用天然纤维素依次接种经离子注入诱变处理的木聚糖酶高产菌黑曲霉P602和米根霉RL6041高产菌进行固、液体二次发酵的方法,将其转化成用于工业生产的L-乳酸。结果表明:本实验条件下,未经过任何化学预处理的秸秆等物质接种黑曲霉P602进行固体发酵,产生的木聚糖酶活力为6 320 IU/g干(培养)基,纤维素酶活力为29 IU/g干基;加入100 mL水浸提后,产生的还原糖浓度为14.07 g/L,纤维物质糖化率为79.45%。取滤液接入米根霉RL6041进行液体发酵后,生成乳酸的量为7 g/L,糖酸转化率为47.6%,以(NH4)2SO4作为氮源时,最佳氮源浓度为3 g/L。