白酒糟资源利用及菌种发酵研究现状

近年,随着微生物发酵工艺的成熟,利用发酵技术生产白酒糟蛋白,成为饲料资源开发领域的研究重点。因此,本文分析了酒糟的营养价值及资源利用现状,探讨了不同菌种组合对发酵白酒糟的影响,以供参考。

浓香型白酒糟醅中酵母Geotrichum sp.的固态发酵特性

为了解Geotrichum sp.酵母在浓香型白酒糟醅中的生长特征及发酵功能,根据高通量测序结果,从浓香型白酒糟醅中分离到2株Geotrichum sp.酵母菌株,开展序列鉴定及生长代谢特征研究。研究发现,这2株酵母与地霉属4个种的26S r DNA序列相似性高于99%,对糖的利用情况类似Geotrichum sp.,但不能形成假菌丝,可耐受p H 4. 0及6%(体积分数)乙醇,在乳酸YPD液体培养基中的最适生长温度为28℃。在固态发酵糟醅中,2株酵母启动发酵较慢,但持续发酵能力较好,发酵24 d消耗淀粉的量分别是酿酒酵母的2. 2倍及1. 3倍,乙醇产量分别为7. 91和6. 71 m L/100 g,是其液态发酵产量的2. 5倍及4. 5倍,风味物质总产量分别为液态发酵的91倍及340倍,其中乙酸乙酯产量分别为1. 5和3. 0 g/kg,乙酸异戊酯产量分别为216和573 mg/kg,β-苯乙醇产量分别为658和477 mg/kg。结果表明,Geotrichum sp.酵母对浓香型白酒固态发酵糟醅适应良好,可长时间持续发酵,改善浓香型白酒花果香气,具有开发为新型白酒商业酵母的潜力。

豆渣固态发酵培养杏鲍菇菌丝体

为了提高豆渣的利用率,探究豆渣固态发酵培养杏鲍菇菌丝体的最优生长条件,以杏鲍菇菌丝体的生长情况和氨基酸态氮为指标,研究豆渣含水量、菌种接种量以及培养温度对豆渣杏鲍菇菌丝体生长的影响,然后采用正交试验L9(34)进一步优化.结果表明:影响杏鲍菇菌丝体生长的主次顺序为豆渣含水量、菌丝体培养温度、菌种接种量;培养杏鲍菇菌丝体的最适条件为豆渣含水量70%、菌种接种量10%、培养温度28°C,培养6天后豆渣杏鲍菇菌丝体的氨基酸态氮含量为1.06%.

苦藠木姜子对发酵辣椒酱风味品质的影响

以二荆条辣椒、大蒜、食盐为主要原料制作的传统辣椒酱存在品种单一、无特征风味等问题,限制了其推广与应用。为赋予辣椒酱独特的风味,在传统辣椒酱制作过程中创新性地加入了苦藠和木姜子。通过对比实验,借助理化测试、感官评价以及GC-MS技术,探究了苦藠和木姜子在发酵过程中对辣椒酱总酸含量、pH值、挥发性成分等的影响。

苦竹笋发酵工艺条件优化及成品挥发性成分分析

为开发一款品质优良的方便型发酵苦竹笋产品,研究发酵方式和发酵工艺条件对发酵苦竹笋品质的影响,以苦竹笋为主要原料,以产品的总酸含量、VC含量、亚硝酸盐含量和感官评分为评价指标,确定苦竹笋的发酵方式,采用单因素与正交试验相结合的方法筛选苦竹笋的最优发酵工艺条件,利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱分析发酵苦竹笋成品的挥发性成分。结果表明,接种乳酸菌发酵为最佳发酵方式;最优发酵工艺条件为蔗糖添加量2%、食盐添加量5%、乳酸菌粉接种量0.10%,发酵时间6 d;成品中检测出25种挥发性成分,包括醇类5种、酯类7种、烯烃类7种、醚类1种、酸类1种、酮类1种、其他3种,相对含量依次为48.13%、33.69%、11.99%、4.16%、0.22%、0.19%、1.62%。该条件下制作的发酵苦竹笋产品色泽好、风味佳、质地脆嫩。

固态发酵制备辣木叶活性肽及其抗氧化活性

为高效利用辣木叶中蛋白资源,该研究采用固态发酵方式制备辣木叶活性肽。首先以酶活力和肽含量为指标从米曲霉、黑曲霉中筛选出最优菌种,随后研究发酵时间、含水量、起始pH和接种量对肽含量的影响,再结合响应面设计优化发酵工艺,并对发酵制备辣木叶活性肽的抗氧化活性和氨基酸组成进行研究。研究发现,最佳工艺条件为:米曲霉为最优菌种,发酵温度30℃,发酵时间72 h,培养基含水量52.39%,接种量14.71%,pH为5。在最优发酵条件下制备的辣木叶活性肽具有很好的DPPH自由基清除率(EC_(50)=1.0927 mg/mL)、ABTS自由基清除率(EC_(50)=0.059 mg/mL)和Fe^(2+)螯合率(EC_(50)=9.76 mg/mL)。辣木叶活性肽中共检测出17种氨基酸,谷氨酸(Glutamic acid,Glu)、天冬氨酸(Aspartic acid,Asp)、酪氨酸(Tyrosine,Tyr)、组氨酸(Histidine,His)等具有抗氧化潜力的氨基酸的含量丰富。该研究为辣木叶的高值化利用和天然抗氧化功能食品的研发提供基础研究数据。

基于Illumina MiSeq高通量测序技术解析四川麸醋发酵过程中微生物菌群结构

以四川麸醋为研究对象,采用高通量测序技术分析四川麸醋发酵过程中微生物群落结构变化和演替规律。结果表明:细菌菌群和真菌菌群丰度指数均在发酵第1天时最大,而细菌菌群和真菌菌群多样性指数最大值分别在发酵第1天和第23天。在门水平上对醋醅中细菌菌群结构和真菌菌群结构进行分析,发现细菌的优势菌门是厚壁菌门,而真菌的优势菌门是子囊菌门。在种水平上对醋醅中细菌菌群结构和真菌菌群结构进行分析,发现细菌的优势菌种是耐酸乳杆菌和巴氏醋杆菌,分别在发酵第7天和第25天时达到最大占比54.47%和84.54%,而真菌的优势菌种是酿酒酵母,在发酵第5天时达到最大占比97.94%。此外,还在醋醅中检测出曲霉属、链格孢属等。通过对四川麸醋发酵过程中微生物群落结构变化演替规律的研究,以期能锚定优势菌种,通过调控发酵环境的微生态结构来提高麸醋的质量。

曲霉、酵母菌和乳酸菌固态发酵对无花果多酚和黄酮类化合物抗氧化活性的影响

【目的】研究曲霉、酵母菌和乳酸菌固态发酵对冻干无花果中多酚和黄酮类物质含量和抗氧化活性的影响,为利用无花果开发功能性食品或配料提供依据和数据参考。【方法】利用米曲霉(Aspergillus oryzae)、黑曲霉(A.niger)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、红酵母NY5(Rhodotorula glutinis NY5)和乳球菌(Lactococcus garvieae)分别对冻干无花果(Ficus carica L.)进行7 d固态发酵,分别测定不同菌株发酵0、1、3、5、7 d后提取物中总多酚、总黄酮含量及体外清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH)的能力和还原能力,利用液相色谱质谱联用仪(LC-MS)测定提取物中多酚和黄酮类物质的成分,并进行主成分分析(PCA)。【结果】米曲霉、黑曲霉、酿酒酵母、红酵母NY5和乳球菌发酵均可增加提取物中总多酚和总黄酮类化合物含量,并增强其抗氧化作用。在所有受试菌株中,乳球菌组和黑曲霉组增加多酚含量的能力强于其他菌株。与发酵前相比,经乳球菌发酵的样品的DPPH自由基清除作用和还原能力分别提高37.63%和12.50倍。主成分分析表明,米曲霉、黑曲霉、酿酒酵母、红酵母NY5和乳球菌发酵后的提取物中产生的主要化合物有一定差异,米曲霉组和黑曲霉组的主要化合物为黄酮类化合物,酿酒酵母组和红酵母NY5组的主要化合物为酚类,乳球菌组则既有酚类又有黄酮类化合物。【结论】微生物固态发酵可以有效改善冻干无花果中多酚和黄酮类物质的含量及抗氧化活性。

复配发酵剂对发酵香肠的品质及挥发性风味的影响

为评判植物乳杆菌(L77)和木糖葡萄球菌(S120)复配发酵剂的优良特性,本研究以不接菌为空白对照组,采用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用(HS-SPME/GC-MS)等技术分析比较了L77-S120组和L77组对发酵香肠的常规理化和微生物指标、主体挥发性风味化合物数量含量及香型、感官品质的影响。结果显示,L77-S120组的TBARS值、亚硝酸盐含量和肠杆菌数量均显著低于空白组和L77组(P<0.05);L77-S120组的主体挥发性风味物质的数量和含量最多,有10种醛类、3种醇类、2种酯类、1种酸类,4种其他类,差异风味化合物包括庚醛、(E)-2-庚烯醛、蘑菇醇、2-戊基呋喃、反-2-辛烯醛、反-2,4-癸二烯醛、反-2-十一烯醛、2-乙基丁酸、癸酸乙酯、戊醛和壬醇,并且主体挥发性风味物质产油脂香、奶油香和花果香的能力最强。结合感官评价,植物乳杆菌L77和木糖葡萄球菌S120复配组合更适合作为发酵香肠的产香型发酵剂。

四川麸醋发酵过程中有机酸及细菌解析

以四川麸醋为研究对象,分析检测四川麸醋发酵过程中总酸、有机酸、挥发性酸、风味物质和细菌的变化。结果表明,四川麸醋醋醅中总酸和挥发性酸含量随着发酵时间的增加而增加;醋醅中的有机酸乙酸和乳酸的比值随着发酵时间的增加先降低后升高;乳酸杆菌属(Lactobacillus spp.)随着发酵时间的增加先升高后降低,在发酵第5天,乳酸杆菌属成为优势菌群,在细菌中占比为65.86%;醋酸杆菌属(Acetobacter spp.)随着发酵时间的增加而升高,在发酵第13天,醋酸杆菌属成为优势菌属,在细菌中占比为41.53%;在发酵第21天,在醋醅中共检测出24种风味物质。通过对四川麸醋醋醅发酵过程中有机酸和细菌的变化分析,以期对优化醋醅环境中菌群和提升食醋品质提供理论基础。

单菌与多菌接种发酵对多轮发酵四川泡菜风味的影响

以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)以及食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)为出发菌株,pH、总酸、挥发性风味成分和感官评价为指标,研究3种单菌及多菌对多轮发酵四川泡菜风味品质的影响。结果表明,与自然发酵相比,接种发酵均能快速启动发酵,稳定泡菜品质;3种单菌产酸速度为肠膜明串珠菌>食窦魏斯氏菌>植物乳杆菌。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)技术共检出挥发性风味成分85种,其中包括醇类27种、醛酮类17种、酯类16种、酸类2种、烃类13种、含硫化合物2种、苯环类5种、其他化合物3种;共分析出16种重要挥发性成分,包括二甲基三硫、二甲基二硫醚、桉叶油醇、芳樟醇、α-松油醇、壬醛、正辛醛、正葵醛、乙偶姻、异硫氰酸烯丙酯、3-丁烯基异硫氰酸酯、3-(甲硫基)丙基异硫氰酸酯、三芥子酸甘油酯、乙酸苯乙酯、D-柠檬烯、大茴香脑。挥发性风味成分分析和感官评价综合认为:接种植物乳杆菌和食窦魏斯氏菌的泡菜品质最佳,与自然发酵在总体上风味成分较为接近。当植物乳杆菌与食窦魏斯氏菌体积比为6∶4时,泡菜风味良好,接受度高。研究结果可为进一步应用于多轮泡菜奠定基础。

贝莱斯芽孢杆菌产抑菌物质培养基发酵优化

为提高贝莱斯芽孢杆菌产抑菌活性物质的能力,研究采用单因素实验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken进行发酵工艺优化。试验结果表明,乳糖和硝酸钠分别为发酵培养基的最适碳源和氮源,Plackett-Burman试验确定影响贝莱斯芽孢杆菌抑菌能力的显著因素为接种量、硝酸钠和发酵时间,最陡爬坡试验和响应面试验确定最佳工艺条件为乳糖添加量10 g/L,硝酸钠添加量6.15 g/L,接种量3%,转速220 r/min,温度34℃,发酵时间30.7 h,在此条件下抑菌圈直径为17.6 mm,较优化前提高了55%,活菌数从优化前的2.42×10^(8)CFU/mL提升到6.71×10^(8)CFU/mL。该研究有利于贝莱斯芽孢杆菌作为潜在益生菌的进一步开发利用,提高该菌株抗食品腐败微生物的能力。

封窖泥对酿酒发酵产生CO_(2)吸附特性的研究

通过采用25 L小桶发酵模拟浓香型白酒窖池发酵,并使用封窖泥进行封窖处理,研究小桶发酵过程中的单日气体产量及主要气体成分,对比封窖泥在发酵前后的无机碳与无机氮含量,并通过SEM表征封窖泥微观结果。结果表明,三组小桶发酵的最大单日产气量为25 L/d,产气量大于5 L/d的天数为24~30 d;气体主要成分为CO_(2),从发酵的第3 d开始CO_(2)在发酵气体中的占比接近100%;封窖泥对发酵产生的CO_(2)和NH_(3)有一定吸附作用,CO_(2)吸附量在0.4~0.9 mg/g之间,NH_(3)的吸附量在0.5~1.2 mg/g之间,且吸附CO_(2)的量与吸附NH_(3)的量成正比关系;发酵封窖泥的微观结构呈现出更多细小团聚体,呈沙化趋势,容易导致黏性下降。

酿造米酒发酵条件的优化

为优化酿造米酒的发酵条件以提高其品质,以米曲霉(Aspergillus oryzae)及酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为发酵菌株,采用两步发酵法制备酿造米酒,研究了酵母接种量、发酵温度、发酵时间对酿造米酒品质的影响。通过测定酿造米酒的酒精度、总糖、总酸、风味物质和感官评价等指标,以确定酿造米酒最佳发酵工艺条件。结果表明,酿造米酒最优发酵工艺条件为:酵母接种量1.0%(以原料大米计),发酵温度25℃,发酵周期13 d。在此最佳条件下,酿造米酒酒精度为13.21%vol,感官评分为87.14分,颜色呈米黄色,酒体丰满醇和,香气自然纯正,具有幽雅的水果香和花香。

1株Lodderomyces elongisporus酵母对浓香型白酒发酵的影响

为探究1株Lodderomyces elongisporus酵母对浓香型白酒发酵的影响,通过强化接种该酵母到固态发酵糟醅中发酵50 d,分析糟醅的理化指标、风味物质含量以及微生物区系的变化。结果显示,该酵母可使糟醅中还原糖含量显著增加,氨基态氮显著减少,乙缩醛、己酸生成量显著增加;且该酵母菌株大幅降低糟醅中真菌群体丰富度和多样性,强化接种的L.elongisporus取代原有优势真菌Zygosaccharomyces成为新的优势真菌,同时该酵母对细菌群体多样性影响相对较小,优势细菌Lactobacillus属丰度增加,Pseudomonas属丰度减少。结果表明,强化接种L.elongisporus酵母菌将改变浓香型白酒风味,且可对续糟发酵产生不可预知的持续影响。

Kazachstania属酵母在浓香型白酒糟醅中的分布特征及发酵功能

为了解Kazachstania属酵母在浓香型白酒糟醅中的生长特征及发酵功能。采用高通量测序法在五粮液发酵糟醅中检测到属于K.turicensis的52个OTU及属于K.humilis的7个OTU,并分别分离到63株K.turicensis及30株K.humilis菌株用于研究其固态发酵功能。研究发现,K.turicensis及K.humilis主要活跃在0-24 d的主发酵期内,K.turicensis是浓香型白酒主发酵期的主要优势酵母;K.turicensis产有机酸量显著高于K.humilis,但二者在产乙醇及利用糖方面存在菌株水平的差异,K.turicensis酵母的平均乙醇产量为4.94 mL/100 g,K.humilis酵母的平均乙醇产量为5.67 mL/100 g,1株K.humilis酵母菌株的乙醇产量高达11.11 mL/100 g;K.turicensis及K.humilis发酵粮食主要产异戊醇、乙酸异戊酯、糠醇、β-苯乙醇、高级脂肪酸乙酯等风味物质,K.humilis酵母的异戊醇、糠醇、β-苯乙醇产量显著高于K.turicensis酵母,而乙酸、C10以上高级脂肪酸乙酯产量显著低于K.turicensis酵母。结果表明,Kazachstania属酵母是浓香型白酒糟醅微环境的标志性酵母种属之一,对浓香型白酒风味有重要影响。

Saccharomyces cerevisiae对浓香型白酒发酵的影响

为了探究酿酒酵母对浓香型白酒发酵的影响,在混菌固态发酵糟醅中强化接种酿酒酵母,发酵50 d后分析糟醅主要理化指标、风味物质含量及酿造微生物区系构成,发现糟醅中浓香型白酒主要风味物质含量均有所下降,特别是酯类物质生成量减少,乙酸乙酯显著下降,下降幅度达71.0%;同时,糟醅中细菌和真菌多样性降低,优势细菌仍为Lactobacillus和Pseudomonas,而真菌区系中,曲霉属的丰度从1.8%上升到60.4%,取代接合酵母成为新的优势真菌。结果表明,本实验条件下酿酒酵母对浓香型白酒发酵有一定不利影响。

浓香型白酒酵母对发酵糟醅中乙醇及主要酸、酯生成的影响

将分离自浓香型白酒酿造诸环节的20株酵母菌分别接种于装有入窖粮糟与黄水的玻璃坛中,并设立空白对照与窖内对照,遮光发酵50 d后,比较各发酵体系中主要酸、醇、酯的含量。结果显示,所有窖外发酵体系中乙酸、丁酸、乙醇、乳酯(文中均使用简称,下同)含量均高于窖内对照,己酯、乙酯、丁酯低于窖内对照;发酵糟醅中乙酸与乙酯、丁酸与丁酯有显著的线性正相关性,但己酸与己酯则无明显线性关系;供试的20株酵母中分别有16和12株对应的发酵糟醅中乙醇(最高达9.70 m L/100 g)和总酯(最高达11.52 g/L)高于空白对照;菌株Z8Y-15(Pichia、来自窖房空气)在浓香型白酒酿造中促进糟醅乙醇及己酯生成上具有较好的应用前景。

多粮型白酒酒糟与水稻秸秆混合厌氧发酵产沼气特性研究

发酵原料总固体含量(TS)为8%,以多粮型白酒酒糟和水稻秸秆不同比例混合废弃物发酵原料,研究了30℃下不同比例混合废弃物厌氧发酵产沼气的特性,分析了厌氧发酵过程中日产气量、累积产气量、p H值和挥发性脂肪酸质量浓度的变化。研究结果表明:(1)以单纯酒糟作为发酵原料厌氧发酵初期启动速度很快,第2天达到产气最高峰,然后产气量快速下降。(2)以酒糟和稻秆不同比例混合作为发酵原料,发酵天数明显长于单纯酒糟,并且混合发酵物中稻秆所占比例越高,其发酵天数也就越长。(3)在温度为30℃,总发酵原料TS含量为8%,多粮型白酒酒糟与水稻秸秆质量比为1∶2混合时,累积产气量最大(8 600 m L),p H值的降低幅度最小,抑制酸化效果最佳,产气效果最好。研究结果可为多粮型白酒酒糟和水稻秸秆混合厌氧发酵产沼气提供理论依据。

酸度对浓香型大曲酒发酵的影响及其控制措施

该文综述了酸度对浓香型大曲酒发酵的重要意义,并提出了低温入窖,缓慢发酵;使用陈曲,控制用曲量;加强滴窖,大汽冲酸;控制糠壳用量;搞好环境卫生、加强窖池管理等措施,从而控制大曲酒发酵过程中酒醅的生酸幅度,保证浓香型大曲酒发酵的顺利进行。