己酸菌发酵液酯化合成己酸乙酯的研究

己酸乙酯是浓香白酒的特征香气成分,其含量的多少决定着浓香型白酒的品质。本研究对己酸菌发酵液酯化合成己酸乙酯的最佳条件进行探究,研究了不同条件下的酯化pH、不同酸调节pH以及乙醇、己酸浓度对己酸菌发酵液中己酸乙酯转化率的影响。结果表明,pH在3~4时己酸乙酯转化率较高,用乳酸调节p H效果最优,增加酯化体系中乙醇、己酸浓度均有利于提高己酸乙酯的转化率;使用己酸含量为18.86 g/L的浓缩己酸菌液,加入30%的无水乙醇,0.15%的酯化酶,用乳酸调节pH至4,34℃酯化24 h,己酸乙酯含量达到8962.99 mg/L,转化率为49.77%。

浓香型白酒发酵体系中己酸菌的研究进展

浓香型白酒发酵体系中己酸生成菌(以下简称“己酸菌”)的己酸合成代谢对提高浓香型白酒的发酵质量非常重要。因此,有必要深入全面了解浓香型白酒发酵体系中己酸菌的种类及其己酸合成代谢特征。本综述介绍了目前浓香型白酒发酵体系中已经分离的己酸菌株的种类多样性、系统进化关系、生理代谢特征、己酸合成代谢机制以及其与己酸菌、非己酸菌之间的协同代谢关系。本文可为理解己酸菌群在浓香型白酒发酵体系中的原位己酸合成代谢规律提供参考,为将来靶向提高己酸菌群在浓香型白酒发酵和生物质转化高附加值己酸工艺中进行己酸合成培养工程的应用提供理论依据。

浓香型白酒窖泥己酸菌的研究进展

浓香型白酒是中国白酒的重要类型之一,己酸乙酯是浓香型白酒特征风味物质,该物质合成所需的前体己酸主要依靠发酵过程中的己酸菌代谢生成。己酸菌的分离、鉴定及代谢功能研究已成为白酒品质提升相关领域的研究热点之一。本文综述了窖泥中己酸菌的分离概况,介绍了浓香型白酒发酵系统中常见的3种己酸菌及己酸的合成途径,探讨了pH及底物组成对己酸产量的影响;此外,介绍了微生物群落中其他微生物对己酸菌的影响,以期通过探讨浓香型白酒发酵体系中微生物驱动己酸形成的机制及其影响因素,为提升浓香型白酒品质提供理论基础。

产己酸微生物筛选及其在浓香型白酒窖泥养护中的应用研究

该研究采用富集培养及己酸定性和定量分析从浓香型白酒酒厂的窖泥中分离筛选高产己酸的己酸菌,通过形态学观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并将其应用于窖泥养护中,检测养护前后窖泥的理化指标及挥发性风味成分。结果表明,筛选并鉴定得到一株可稳定高产己酸的水原拉梅尔芽孢杆菌(Rummeliibacillus suwonensis)DFN-1,其传代3次后,己酸产量为8.15 g/L。通过菌株DFN-1养护窖泥后,窖泥的品质明显得到改善,其水分含量提高10.62%,腐殖质含量提高47.10%,总氮含量提高30.55%,耐热芽孢杆菌数提高9.98%,铵态氮含量提高35.94%,特征风味物质己酸和己酸乙酯相对含量分别提高至31.73%和0.43%。

窖泥微生物的分离、鉴定和己酸菌代谢产物的初步分析

该研究采用多种培养基富集方法和厌氧分离技术,从浓香型白酒窖泥中分离菌株,通过形态学观察、16S r RNA基因测序以及系统发育学分析确定其基本的分类信息,并通过气相色谱-质谱(GC-MS)及高效液相色谱(HPLC)法对颤螺旋菌科(Oscillospiraceae)己酸菌的代谢产物进行分析。结果表明,共分离得到63株细菌。基于16S r RNA基因序列可将全部菌株鉴定到属,分属于2纲3目8科15属,主要包括梭菌属(Clostridium)、植物乳植杆菌属(Lactiplantibacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、芽孢乳杆菌属(Sporolactobacillus)、Haloimpatiens、副梭菌属(Paraclostridium)、水原拉梅尔芽孢杆菌属(Rummeliibacillus)、产己酸菌属(Caproiciproducens)等。其中,有9株菌与近似菌的序列相似度较低(96.17%~97.70%),可能为潜在的新物种。3株颤螺旋菌科己酸菌均能利用RCM培养基发酵产乙酸、丁酸、己酸;其中Caproicibacterium sp. 20-5D、Caproiciproducens sp. CPB-2和Caproiciproducens sp. YR-4的己酸产量分别为3.84 g/L、1.03 g/L和0.35 g/L,具有较强的产混合酸能力。从浓香型白酒窖泥中获得的功能菌对丰富窖泥可培养微生物数量和功能微生物的应用与开发具有重要意义。

己酸菌微胶囊的制备及其在浓香型白酒中的应用

目的探究己酸菌微胶囊化及其在无窖泥发酵生产浓香型白酒中的应用。方法采用锐孔-凝固浴法制备己酸菌微胶囊,通过单因素筛选、Box-Behnkn实验设计和神经网络结合遗传算法优化得到最佳的己酸菌微胶囊制备工艺参数。结果制备己酸菌微胶囊的最佳工艺条件为:海藻酸钠浓度1.71%、氯化钙浓度2.85%、固化时间37 min,此时活菌数达到最高,为2.17×10^(8)个/g。对制备好的己酸菌微胶囊进行浓香型白酒无窖泥发酵验证实验,结果表明,微胶囊组酒样中的己酸乙酯含量为4.20 mg/100 mL,比空白组酒样(0.20 mg/100 mL)提高了20倍。结论本研究酿造的白酒无色透明,酒体谐调,具有窖香风味,浓香风格明显。

赊店老酒窖池中产己酸菌分离鉴定及产酸条件研究

窖泥己酸菌是重要的窖泥产酸功能菌,所生成的己酸是生产浓香型白酒主体香气己酸乙酯的主要成分,将其应用于白酒的生产,可提高白酒的香气和质量。本研究从赊店老酒不同窖池的窖泥和黄水中筛选产己酸菌株并进行分离纯化,通过硫酸铜显色及气相色谱分析检测,初筛从118株菌株中获得了96株可产生己酸和丁酸的菌株,大部分为兼性厌氧型菌株。其中10株高产己酸菌经分子鉴定属于赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus),芽孢杆菌属(Bacillus),拉梅尔芽胞杆菌属(Rummeliibacillus),寡养单胞菌属(Stenotrophomonas),棒杆菌属(Corynebacterium)。己酸菌拮抗对峙实验结果表明10个菌株之间均无拮抗作用,可以进行混合培养。培养基中乙酸钠浓度从0.5%增加到1.0%时,产物中丁酸和己酸的总酸量最高,超过1.5%时己酸和丁酸的总量反而下降。74%的菌株在厌氧条件下产总酸量要高于好氧条件下产总酸量,厌氧条件下63%的菌株在30℃时产总酸量高于37℃时的产酸量。5株高产己酸菌在18 d发酵过程中菌浓度随着培养时间而逐渐增加,丁酸在发酵中期达到高峰并逐渐下降,己酸在发酵后期逐渐累积,产量最高达到3 g/L。

窖池高产己酸菌营养液的制备及培养条件优化

从优质老窖泥中分离出高产酸己酸菌,确定影响己酸生成和己酸菌生长的各因素并通过单因素试验确定最佳发酵条件,温度为35℃、接种量10%、pH6.5~7.5、容积系数90%,在此条件下制备己酸菌液并与老窖池中过滤的混合菌过滤液按照1∶1的比例混合培养作为窖池营养液,通过正交试验确定营养液最佳培养基成分及含量为乙醇浓度1.5%,乙酸钠浓度0.25%,硫酸铵浓度0.05%,磷酸氢二钾浓度0.15%,硫酸镁浓度0.01%,经过7 d无氧发酵培养,己酸产量达到5.7 g/L。本研究为窖池养护液的制备及培养等提供了理论基础。

复合壁材包埋己酸菌制备微胶囊及其在浓香型白酒酯化液中的应用

研究己酸菌多壁材复配包埋固定化方法,将制备的己酸菌微胶囊应用于浓香型白酒酯化液的发酵生产,提高酯化液中己酸的合成量。采用单纯形质心混料试验设计,探究3种壁材复配使用的最优组合。结果表明,以抗性糊精0.06 g、β-环糊精0.85 g、海藻酸钠1.09 g进行复配,在无菌生理盐水中对己酸菌液(1%,V/V)进行包埋固定,微胶囊中己酸菌包埋量可达(8.73±0.07)×10^(7) CFU·g^(-1)。浓香型白酒酯化液模拟发酵试验结果显示,当发酵时间超过21 d,己酸菌微胶囊表现出比己酸菌液更持久和稳定的己酸产量。

窖泥高产己酸菌分离鉴定及培养条件优化的研究

浓香型白酒的主体香味物质是己酸乙酯,己酸菌是重要的功能菌种。该研究从优质窖泥中分离获得了高产己酸菌株,命名为JZZ,该菌是革兰氏阳性杆菌,经形态学和16S r DNA序列鉴定,属于克氏梭菌(Clostridium kluyveri)。通过培养条件考察,该己酸菌最适培养条件为接种量5%,装样量90%,培养温度37℃,p H值为6.5。在最适培养条件下,菌株JZZ的己酸产量均可达到4.36 mg/m L。

共培养对己酸菌生长代谢影响的初步研究

己酸菌是浓香型大曲酒发酵产生己酸及己酸乙酯起决定作用的窖泥功能菌,为了掌握其生长代谢规律,研究了己酸菌与醋酸菌、放线菌和窖泥共培养时,发酵液中己酸产量和蛋白质含量的变化规律。

窖泥己酸菌的分离培养与诱变选育

泥窖己酸菌产生的己酸是浓香型大曲酒主体香成分的前体物质之一。从老窖泥中分离纯化出一株产酸能力较高的己酸菌GS5,以其为亲株,通过紫外诱变(照射功率15W,照射距离30cm,时间为3m in),筛选到1株产酸量提高12%的突变株GSUT3,多次继代培养结果表明其产量稳定。研究还发现GSUT3与亲株之间,GSUT3第1代与第8代之间,其生长变化规律和己酸产量的变化规律表现一致。

人工窖泥的制作和养护

浓香型白酒在中国的白酒市场中占据着主导位置,其优良品质与窖泥有密切的联系。窖泥质量的优劣直接影响着基酒的产质量,也与酒体风格息息相关,故有"千年老窖"之说。用人工制作的窖泥建筑窖池,经过长时间的驯化后即形成了"人工老窖"。而窖泥的质量与其中含有的菌种种类和数量有直接的关系,特别是己酸菌,所以己酸菌的培养在发酵泥的制作中起到重大作用。长时间使用的窖泥因诸多因素会出现退化的现象,故需要采取一定的措施进行养窖。

浓香型大曲酒窖泥己酸菌纯培养条件的研究

以丰谷酒厂大曲酒窖泥为材料,进行己酸菌分离纯化,并采用正交试验法对己酸菌的生长繁殖条件进行了探讨,其影响因素为酒度、pH值、培养时间、培养温度及热处理温度,优化因子为pH6、酒度2%、热处理温度80℃、培养温度33℃、培养时间6d。

己酸菌纯种培养与混合培养技术在窖泥生产中的应用

采用己酸菌纯种培养与混合培养相结合的技术培养己酸菌,己酸菌种子培养与一级培养采用无氧罐厌氧培养,并将一级厌氧培养的己酸菌液以30%的接种量应用于二级混合培养中,培养好的混合己酸菌液应用于窖泥制作中,发酵成熟的窖泥中己酸菌数经检测能达到克泥每106个以上,将窖泥运用于生产实践中,我公司在生产第一排即能产优级酒,平均优级酒率达15.21%,解决了以往改造后的窖池第一排无优级酒的状况,另外出酒率达35%,产质量均达到了理想的试验目标。

窖泥己酸菌和丁酸菌联合接种发酵液有机酸检测与分析

研究以窖泥己酸菌与丁酸菌为菌种联合接种培养,采用气相色谱仪对发酵液中有机酸含量进行定量检测,分析不同接种比例下的产酸特点,为两菌种在酿酒生产中合理利用提供依据。结果表明:不同接种比例的发酵液中的己酸、丁酸及丙酸含量均呈现先增加后降低的变化规律、乙酸含量则呈现不断增加趋势,其中己酸和丁酸积累量在9天时均达到峰值;将己酸菌、丁酸菌按配比1∶1联合接种发酵,第6天时菌体密度值最大,第9天时发酵液有机酸总含量最高(7.0mg/mL),四大酸己酸、丁酸、丙酸及乙酸的比例结构为:1∶0.6∶0.2∶0.3。结论:己酸菌与丁酸菌联合接种时,适宜配比1∶1,菌体生长密度高,发酵液中总有机酸度最大,丁酸、丙酸、乙酸含量高,己酸含量较高,四种有机酸比例较为协调。

气相色谱法测定己酸菌发酵液中的己酸等有机酸含量

对气相色谱法测定己酸菌发酵液中己酸等有机酸含量的预处理方法进行了研究,优化了色谱条件,建立了一种快速测定己酸菌发酵液中己酸、丁酸、乙酸等有机酸的方法。己酸菌发酵液经2M硫酸酸化至p H2后经高速冷冻离心,再经微孔滤膜过滤,利用Pure-WAX毛细管色谱柱、以2-乙基丁酸为内标、直接进样气相色谱法定量测定。色谱分析条件为:检测器温度260℃,汽化温度250~℃,柱温150~℃,分流比50∶1,采样时间10 min。研究结果表明,应用该法测定己酸菌发酵液中的己酸、丁酸、乙酸等有机酸含量,RSD为2.22%~2.54%,加标回收率在96.83%~103.71%之间。该方法具有快速方便、定量准确等特点,适合己酸菌发酵液中己酸、丁酸、乙酸等有机酸的检测。

优良窖泥功能菌的筛选及其生物学特性的初步研究

从泸州老窖酒厂百年老窖泥中分离到1株产酸高的己酸菌株,经初步鉴定,该菌与克氏梭菌(Clostridium Kluyverii)的特性不很相同。经对该菌株产酸条件研究,其最适生长温度为35℃,最适pH为7.0～7.5,乙醇和乙酸钠是该菌生长和产酸的主要基质,最高产酸量达500 mg/mL,活菌数达5亿个/mL以上。

窖泥乳酸亚铁的形成及其对己酸菌的抑制作用

【目的】分析某浓香型白酒厂老化窖泥中乳酸亚铁的主要成因,探究乳酸亚铁对己酸菌的抑制及其机理.【方法】对老化窖泥理化性质及铁含量进行测定;以窖泥中分离的己酸菌ZH-5为供试菌,测定其生长曲线、乳酸亚铁最低抑菌浓度(MIC)及胞内物质的外泄.【结果】乳酸亚铁对己酸菌ZH-5的MIC为8.0mg/mL;用终浓度分别为2.0和4.0 mg/mL的乳酸亚铁处理己酸菌培养液,12h后,两处理组菌液的核酸量(D260nm)分别为0.647和0.688,可溶性蛋白质量分别为82.598和96.790μg/mL;18h后,两处理组菌液还原糖分别为0.693和0.722mg/mL;2h后,两处理组胞外β-D-半乳糖苷酶活力(D415nm)分别为0.258和0.287;与对照组相比,处理组上述胞内物质的外泄量均显著增加.【结论】窖泥老化而形成乳酸亚铁的原因复杂,培养窖泥所用土壤的含铁量是必须控制的一个因素;乳酸亚铁通过破坏己酸菌细胞膜的完整性而抑制其生长.

Vc在浓香型大曲发酵酒中的应用

通过研究在不同pH、不同热处理方式、不同乙酸钠加入量条件下,己酸菌发酵液中己酸产量变化,得到培养液的最优条件为:pH 6.5,菌种经80℃热处理6 min,乙酸钠添加量为15 g/L。通过与添加Vc对照组对比,发现在己酸菌的培养液中加入Vc可增加己酸的产量,提高浓香型大曲发酵酒中香气成分的含量,提高出酒率,提高白酒品质。