添加生物酶对酒糟和麸皮混合固态发酵及微生物菌群多样性的影响研究

以鲜酒糟和麸皮为试验原料,将二者以6∶4质量比混合,发酵30 d后分析酶制剂对混贮体系发酵品质及微生物菌群多样性的影响。共设置4个试验组,分别是1个对照组(CK组,不添加酶制剂)和3个添加剂处理组:0.3%纤维素酶添加剂组(C组)、0.3%木聚糖酶添加剂组(X组)和复合添加剂组(CX组,0.15%纤维素酶+0.15%木聚糖酶)。结果表明,混贮发酵过程中,3个添加剂组pH和氨氮/总氮显著降低(P<0.05),乳酸含量显著增加(P<0.05),CX组pH最低为3.97,乳酸含量最大为9.46;干物质含量均呈下降趋势,C组下降明显;4个试验组淀粉含量、可溶性碳水化合物含量均呈降低趋势;4个试验组中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素含量呈上升趋势;在门水平上,CX组厚壁菌门细菌相对丰度最大为1.14%,X组变形菌门相对丰度最低为24.68%;在属水平上,乳杆菌属作为优势菌相对丰度有所升高,CX组相对丰度最高为0.09%;肠杆菌属等有害菌属相对丰度明显降低,CX组相对丰度最低为0.05%。综合分析发现,添加酶制剂可以有效改善酒糟与麸皮混贮发酵品质,且纤维素酶与木聚糖酶混合添加发酵品质最好。

麸曲制作工艺优化及对黄酒品质的影响

为明确麸皮种类和固态发酵条件对接种青霉菌Penicillium oxalicum M1816麸曲的酶活力影响,将酶活力最高条件下的麸曲应用于黄酒生产,评价了其对黄酒酚类物质含量、理化及感官指标的影响。结果表明,当麸皮直径20目时,麸曲的酶活力表现为玉米麸皮>小麦麸皮>燕麦麸皮>黑麦麸皮。选择玉米麸皮制作麸曲,酶活力最高的制曲条件为:冰醋酸调节培养基pH为6.5,麸曲初始含水量为85%(V/W),培养温度为30℃,培养时间为120 h。与工厂黄酒相比,添加玉米麸曲生产的玉米麸曲黄酒中酚酸总量为116.48 mg/L,相比对照组(55.53 mg/L)提高了约1.1倍,挥发性酚类化合物4-乙基苯酚、4-乙基愈创木酚、4-乙烯基愈创木酚、愈创木酚和香兰素均显著增加(P<0.05),黄酒药香明显增强,理化指标均符合黄酒国家标准。本研究明确了利用青霉菌制备玉米麸曲的最佳工艺条件,玉米麸曲可有效提高玉米麸曲黄酒酚酸类物质含量,为具有药香气特征且富含酚类物质的黄酒酿制提供了技术参考。

混菌固态发酵清香型白酒糟制备蛋白饲料的研究

研究以清香型白酒糟为原料,添加酿酒酵母SY、枯草芽孢杆菌D和植物乳杆菌2-41进行混菌固态发酵,制备蛋白饲料。探索麸皮添加量对混菌固态发酵饲料质量的影响,优化发酵培养基配比后,采用单因素试验和正交试验,以酒糟饲料的粗蛋白含量为考察指标,研究发酵温度、发酵时间、菌种接种量和发酵培养基初始酸度对混菌固态发酵饲料质量的影响,从而优化混菌固态发酵工艺条件。结果显示,清香型白酒糟发酵培养基的最佳酒糟和麸皮比为9∶1,在酒糟初始水分为50%~60%的条件下,发酵培养基总装料量为50 g,其中清香型白酒糟45 g,麸皮5 g。混菌固态发酵最优工艺条件为菌种接种量13%、发酵温度26℃、发酵时间6 d、初始酸度0.90 mmol NaOH/10 g。在此混菌固态发酵工艺条件下进行3组平行试验,测得酒糟饲料中粗蛋白含量为(24.97±0.05)%,感官评价最终得分18分,等级为优良。研究结果对混菌固态发酵酒糟制备蛋白饲料具有一定的指导价值。

复合益生菌固态发酵酒糟条件的研究

该试验以白酒酿造的副产物酒糟、菌糠、麸皮和洗米糠为原料,添加以芽孢杆菌(Bacillus)K、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)S、屎肠球菌(Enterococcus faecium)Q三种益生菌1∶1∶1(V/V)混合制备的高生物活性发酵剂进行固态发酵,以发酵前后pH和蛋白品质为指标确定最佳配方,通过单因素及正交试验优化发酵条件。结果表明,当酒糟∶菌糠∶麸皮∶洗米糠质量比为1∶5∶2∶2时,pH降低了0.22,粗蛋白(CP)、酸溶蛋白(ASP)含量和ASP/CP分别提高了9.94%、66.03%和51.29%;确定最佳发酵条件为发酵时间3 d,发酵温度43℃,水分含量50%,接种量10.5%。在此优化条件下,CP、ASP含量、ASP/CP和蛋白溶解度分别提高了11.06%、95.77%、76.23%和14.84%。研究表明,利用复合益生菌固态发酵酒糟可以改善酒糟的蛋白品质,为酒糟的二次利用奠定了基础。

一株粉状米勒氏酵母的耐受性及所产挥发性风味物质研究

该研究以分离自浓香型白酒酿造环境中的粉状米勒氏酵母(Millerozyma farinose)WLY-Y-91为研究对象,通过对其耐受性能及风味物质代谢情况进行分析,考察该菌在浓香型白酒窖池环境中的适应性,并利用糟醅进行发酵。结果表明,粉状米勒氏酵母WLY-Y-91具有良好的耐受性,可以耐受乙醇体积分数16%、NaCl 200 g/L和葡萄糖1000 g/L,耐受最高温度和最低pH值分别为50℃、pH 2.0。菌株WLY-Y-91的YPD发酵液和五粮粉发酵液中共检出15种相同挥发性风味物质,在五粮粉发酵液中特有的挥发性风味成分有18种,主要为醇、酯类以及乙偶姻;在菌株WLY-Y-91 YPD发酵液中特有的挥发性风味成分有23种,主要为吡嗪类物质。通过实验室水平模拟白酒固态发酵发现,接种菌株WLY-Y-91发酵使粮食糟和丢糟中的残淀和残糖含量分别降低25.50%、76.27%和20.52%、90%,乙酸乙酯、正丙醇及异戊醇含量分别升高143.8%、20.3%、132.1%和44.2%、13.89%、32.67%,说明该菌株可以利用粮食糟和丢糟合成挥发性风味物质乙酸乙酯、正丙醇和异戊醇。这对研究粉状米勒氏酵母在浓香型白酒酿造窖池中的发酵有一定的引导作用。

酒糟添加对芝麻香型白酒堆积工艺微生物的影响

用模拟芝麻香型白酒固态发酵工艺的方法,探究加入酒糟后,糟醅中主要微生物的相互作用以及糟醅理化指标与风味物质的变化,并对堆积糟醅降酸现象以及酒糟与高梁的不同比例进行进一步探究。实验结果表明,经过测序可知酵母属(Saccharomyces)、毕赤酵母属(Pichia)、芽孢杆菌属(Bacillus)、乳杆菌属(Lactobacillus)是芝麻香型白酒糟醅堆积发酵阶段主要微生物属;经过单菌与混菌堆积发酵实验表明,酒糟的添加对酿酒酵母(Saccharomyces.cerevisiae)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)抑制作用较为明显,对库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia.kudriavzevii)、副干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)在堆积前期的数量有所抑制,堆积结束后P.kudriavzevii、L.paracasei依然能达到和纯高粱发酵样品中相近的菌体量;在加入酒糟后,P.kudriavzevii单菌堆积过程中酸度有较大幅度的下降,由(2.10±0.25)mmol NaOH/10 g酒醅降低至(0.95±0.43)mmol NaOH/10 g酒醅;通过正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least-squares discrimination analysis,OPLS-DA)表明乙酸乙酯、正丁醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇是加入酒糟后不同组别间重要挥发性风味成分[变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)值>1],且sc+pi组较sc组相比,其发酵25 d乙酸乙酯含量增加了(113.43±0.86)mg/L(P<0.05)。在添加不同梯度的乳酸及乙酸的高粱醅中接入P.kudriavzevii进行固态发酵实验得出,该酵母有着降低堆积醅体系中乳酸的能力。酒糟与高粱比例为1∶1时,其淀粉利用率最高(71.32%),同时风味物质也最为丰富,能够更好地利用资源并提高糟醅的风味成分。该研究对芝麻香型白酒加入酒糟后的堆积发酵有指导意义,并为酒糟添加后堆积醅的酸度调控提供了新的尝试与探索。

白酒酿造副产物全利用生产发酵饲料的研究

丢糟和底锅水作为白酒酿造的副产物产量巨大,利用丢糟和底锅水生产发酵饲料能有效提高其资源的二次利用率。本研究以白酒酿造副产物为主要原料,辅助添加棉籽粕、豆粕和麸皮,共同生产发酵饲料,通过单因素试验和正交试验结合,以酸溶蛋白/粗蛋白质(ASP/CP)为指标,探究原料组合、蛋白酶添加量、菌液接种量、发酵温度和发酵时间对发酵饲料的影响。结果表明:以丢糟和底锅水为主要原料,辅以棉籽粕、豆粕和麸皮,生产发酵饲料的最佳工艺条件为:丢糟添加量37%(m/m),棉籽粕26%(m/m),豆粕22%(m/m),麸皮15%(m/m),酸性蛋白酶添加量1%(m/m),菌液接种量2.5%(V/m),发酵温度40℃,发酵时间4 d。与优化前相比,ASP/CP提高了125.46%。本研究为白酒酿造副产物的综合再利用提供了一条途径,而且改善了丢糟饲料的蛋白质品质,提高了发酵饲料的经济价值。

小曲酒固态发酵工艺的优化研究

为探究小曲固态发酵在伊犁地区的发酵状态,以小曲固态发酵工艺为基础,采用单因素试验探究发酵温度、小曲的添加量、发酵时间、糟醅比等影响因素对小曲发酵结束后酒醅中酒精度的影响,并在单因素试验基础上,以小曲固态发酵结束后酒醅中酒精度为评价指标,通过响应面试验优化小曲固态发酵工艺条件。结果表明,发酵温度、小曲的添加量、发酵时间对小曲固态发酵后酒醅中酒精度具有一定程度的影响,最佳发酵工艺为小曲添加量为0.63%、入槽车温度为20℃、发酵时间为12 d,在此优化条件下,小曲固态发酵结束后酒醅中酒精度最高为6.41%vol。

双菌联合固态发酵生产酒糟菌体蛋白饲料的试验研究

利用以ＪＺ－ １ 和ＪＺ－ ２ 组成的双菌发酵体系对白酒酒糟进行高蛋白菌体饲料化生物转化。方法为：以预处理过的酒糟粉为主要培养基，添加少许辅料，调节培养料酸度至ｐＨ 为５５ ～６０ ，接种上述２ 种液体菌种进行固态发酵。该方法的培养周期为２２ ～２４ ｈ ，所得酒糟菌体蛋白饲料的粗蛋白含量接近３３ ％ ，粗纤维小于１４ ％ ，氨基酸种类齐全。

绿色木霉固态发酵生产纤维素酶的研究

以酒糟为原料,采用实验室分离的绿色木霉固态发酵生产纤维素酶,对发酵培养条件进行了优化。试验结果表明,在250mL三角瓶中加入酒糟与麸皮(7∶3)5g,料水比(发酵料:营养盐液)为1∶1,其中营养盐溶液pH值自然,黄豆面1.0%,接种1mL孢子悬液,30℃培养3d,CMCase和FPA分别达到7105.92U/g和1463.97U/g。

低盐腌渍黄瓜半固态纯种发酵工艺中试

为了使传统的人工腌渍菜实现工业化生产,并减少腌渍液排放对环境的污染,该文研究了低盐腌渍黄瓜半固态纯种发酵工艺中腌渍液的连续利用。经脱水预处理黄瓜(Cucumis sativusL.,含水率65%～70%)利用密闭厌氧发酵设备进行低盐发酵,腌渍液作为发酵剂进行预发酵,结合使用乳酸菌(L.plantarum)纯培养物,实现腌渍液的再利用。结果表明:发酵量,腌渍液用量,108cfu/mL菌剂使用量及4%盐水用量之比为18︰6︰2︰1,可实现腌渍液再利用,同时得到2.24%低盐度产品;主发酵罐低于100r/min搅拌速率条件下,搅拌对产品质构不存在显著影响(p>0.05),质构硬度可维持在1209.1N以上;产品出品率最高为115.8%;与固态自然发酵工艺相比,可溶性膳食纤维、维生素E、总抗坏血酸、蛋白质和脂肪含量有了明显改善,分别可达3.592%,0.601×10-2mg/g,7.843×10-2mg/g,1.991%,0.375%。

黑曲霉固态发酵啤酒糟生产纤维素酶的研究

以啤酒糟为主要原料,采用黑曲霉(Aspergillus niger sp.)固态发酵生产纤维素酶,对培养基的组成和培养条件进行了优化。实验结果表明,适宜的培养基组分为:500 mL三角瓶中装入啤酒糟和棉粕20g,配料比8:2,料水比1:1.5,于30℃发酵66 h,滤纸酶活和羧甲基纤维素酶活分别达到(759.9±51.7)u/g和(14187.8±579.1)u/g(干物质);而在含氮量相等的条件下,试验所用的几种无机氮对酶活影响不显著;KH_2PO_4和CaCl_2在所研究的添加范围内对产酶影响也不显著。

多菌种固态发酵法提高燕麦全谷物的蛋白质营养品质

研究植物乳杆菌70810与米根霉在燕麦全谷物基质中共固态发酵特性及对燕麦营养价值的影响,利用平板计数法和高效液相色谱法分别测定乳酸菌的生长情况和真菌麦角固醇含量,利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、考马斯亮蓝法和邻苯二甲醛法测定发酵过程中燕麦蛋白质的水解情况。结果表明:燕麦全谷物基质中,随着植物乳杆菌70810和米根霉共同发酵时间的延长,乳酸菌活菌数和麦角固醇含量逐渐增加,72 h分别达到(8.46±0.04)(lg(CFU/g))和(137.04±6.13)μg/g,其中活菌计数结果比植物乳杆菌70810单独发酵时提高了7.14%;pH值由5.34±0.12降低至3.74±0.04,总酸质量分数由(0.23±0.02)%增加至(1.08±0.08)%;蛋白质发生明显水解,发酵至72 h,可溶性蛋白(以牛血清白蛋白当量计)含量为(11.58±0.16)mg/g,分子质量小于10 k Da肽(以胰酪蛋白胨当量计)含量为(366.51±1.30)mg/g。发酵后的燕麦蛋白具有更高的营养价值,氨基酸组成更为合理,赖氨酸含量显著增加,必需氨基酸指数提高至75.63±0.10,蛋白质生物价提高至70.74±0.13。

二次通用旋转试验设计优化黑曲霉固态发酵纤维素酶条件的研究

采用二次通用旋转试验设计,对黑曲霉(Aspergillus niger sp.)固态发酵啤酒糟生产纤维素酶的条件进行了优化,并建立了纤维素酶随啤酒糟与棉粕的配料比、料水比和发酵时间变化的二次回归方程。利用该方程探讨了各因子对纤维素酶的影响。结果表明,各因子对纤维素酶的影响顺序为:配料比>发酵时间>料水比,而因子的交互作用不显著。利用统计优选法寻优,确定了最优发酵条件:啤酒糟与棉粕的配料比7:3,料水比1:1.5,发酵时间66 h,滤纸酶活最高值为782.4 u/g。

基于高光谱图像的香醋醋醅均匀性快速判别

以镇江香醋固态发酵过程中总酸质量分数和p H值为表征指标,利用高光谱图像技术和化学计量学实现翻醅均匀性快速判别。以翻醅前后醋醅为研究对象,首先采集其高光谱信息,同时检测对应的总酸质量分数和p H值;然后以联合区间偏最小二乘（si PLS）和遗传算法（GA）优选特征变量;采用偏最小二乘（PLS）和最小二乘支持向量机（LS-SVM）方法建立表征醋醅均匀性指标的快速预测模型;最后使用最优模型计算高光谱图像每个像素点的总酸质量分数和p H值,伪彩色处理,获得醋醅总酸质量分数和p H值分布图。结果表明,总酸质量分数和p H值最佳模型的相关系数（R）分别为0.775 1和0.797 4、预测均方根误差（RMSECP）为0.389%和0.041 7;分布图中翻醅前总酸质量分数和p H值范围为3.0%-7.8%和3.5-4.2,醋醅局部有明显结块,分布不均匀,翻醅后总酸质量分数和p H值范围较集中,为4.8%-7.0%和3.6-3.9,醋醅分布较均匀。结果表明利用高光谱技术快速预测醋醅均匀性是可行的。

米曲霉固态发酵啤酒糟产α-淀粉酶的优化

以啤酒糟为主要原料,采用Box-Benhnken响应曲面法对影响米曲霉（Aspergillus oryzae）NRRL6270固态发酵啤酒糟产α-淀粉酶的关键培养条件：发酵温度、培养基初始含水率和接种量进行了探讨。结果表明：在发酵温度为29.15-35℃、培养基初始含水率为68%-71.26%和每克培养基接种孢子数为2.6×10^6-1.38×10^7条件下,α-淀粉酶活性可达6342.60U/g;通过对二次多项回归方程解逆矩阵得知,在上述自变量分别为32.96℃、71.04%和1.0×10^7时,α-淀粉酶活性最大预测值为6581.63U/g,在上述自变量分别为32℃、71%和1.0×10^7左右时,通过试验验证α-淀粉酶活性可达到6445U/g,证实该方程的预测值与实际值之间具有较好的拟合度。

纯种固态工艺酿造醋的风味研究

通过对纯种固态酿醋工艺的有机酸、氨基酸和香气物质变化情况进行跟踪分析,系统全面地研究了纯种固态酿醋工艺的风味变化情况,为今后改善其风味奠定基础。食醋中的有机酸主要为乙酸、琥珀酸、苹果酸和乳酸。本工艺下食醋醋醅结束样中的氨基酸总量为501.52mg/L,总量比酒醅结束样增加了3倍左右,甜味氨基酸的含量从28.97mg/L增加到256.12mg/L。通过固相微萃取和气质联用技术对食醋酿造过程中香气成分进行分析发现酯类在第14d累积到最大值,之后略有下降;醇类在酒精发酵阶段大量生成,在醋酸发酵阶段由于与酸类酯化而大量减少;酸类在醋酸发酵阶段大量生成,之后由于酯化速度大于生酸速度而产生相对含量下降的趋势。

酿酒酵母固态发酵白酒糟生产蛋白饲料的研究

以廉价的白酒糟为主要基质,接种酿酒酵母,开展酵母高密度固体发酵的研究。最终确定了在实验室条件下以白酒糟为基质进行酵母高密度固体发酵的工艺流程为：250 ml三角瓶装入干白酒糟10 g,并补加混合营养液2 ml（以干糟质量的8%添加糖蜜,以0.5 gN/kg干糟的量添加尿素）,摇匀分散,加入干糟质量4%的复合酶制剂,调整酒糟的含水量为45%~50%,按0.7亿/g干糟接种后于30℃恒温箱中发酵培养72 h,酵母总数约30亿/g干糟,烘干粉碎即可制得酵母蛋白饲料。

杏鲍菇产木聚糖酶固态发酵条件优化及其酶学性质

本文利用啤酒糟为主要原料,以杏鲍菇为菌种进行木聚糖酶发酵研究。通过单因素和正交试验确定最佳培养条件,并对其粗酶的酶学性质进行研究。结果表明,各因素对产酶能力的影响大小依次为:培养时间、料水比、氮源、pH、碳源。固态发酵的最佳培养条件为:碳源为以6∶2∶2配备的啤酒糟、玉米芯、麸皮混合物,氮源为1.5%的酵母膏,pH为5,装瓶量为7g/50ml三角瓶,接种量为25%,培养天数为9d,料水比为1∶1.6。其粗酶液的最适反应温度为50℃,最适pH为6。在pH为4～7时酶的稳定性较好,但木聚糖酶的热稳定性较差,60℃以上时酶活力损失70%以上。

山西桦褐孔菌的鉴定与固态发酵初步研究

【目的】对采自山西吕梁山南段的关帝山地区的桦褐孔菌进行了初步鉴定和固态发酵研究。【方法】通过对山西桦褐孔菌形态特征鉴定、分子生物学分析、环境条件研究、品质鉴定等来对其进行初步鉴定,并采用山西常见的10种杂粮谷物对桦褐孔菌进行了固态发酵研究。【结果】发现山西桦褐孔菌形态与采自大兴安岭的桦褐孔菌相比基本一致,环境条件相差很大,而品质则不分高下,尤其是多糖含量与钾元素含量极高,具有很高的开发利用价值。【结论】试验采用的10种杂粮谷物都可以用来作为"桦菌谷物发酵食品原料",发酵过程中的菌丝体生长趋势基本保持一致,但是在同一发酵基质中的不同阶段,其生长速度有显著差异,在实际生产"桦菌谷物发酵食品原料"时,可以根据其生长特点选择特定的装料量和发酵时间,来减少生产投入、降低成本、缩短生产时间,并获得最优质的桦褐孔菌谷物发酵产物。