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《山西农业大学》 2018年
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山西老陈醋发酵阶段芽孢杆菌的筛选及复合麸曲制作和应用研究

乔羽  
【摘要】:本试验对山西老陈醋发酵阶段能够分泌淀粉酶、酸性蛋白酶和纤维素酶的茅孢杆菌进行了分离。通过环境耐受性试验和产酶特性试验,筛选出3株优势产酶的茅孢杆菌与黑曲霉AS3.4309制成复合麸曲,并将其与大曲共发酵应用于山西老陈醋酒化发酵阶段。旨在提高发酵过程中的淀粉和蛋白质的利用率,减少大曲用量,提高醋成品的品质。具体试验结果如下:(1)从山西老陈醋发酵过程中的酒醪和醋醅中,通过初筛和复筛分离共得到18株产酶芽孢杆菌,分别为6株产淀粉酶的茅孢杆菌;6株产酸性蛋白酶的芽孢杆菌;6株产纤维素酶的芽孢杆菌。通过环境耐受性试验筛选出8株产酶能力强耐受性好的芽孢杆菌,编号分别为 JT10-9、JT4-4、CT32-3、CD92-3、CD33-4、JD7-7、JX4-13、CX9-3。(2)对8株产酶优势茅孢杆菌进行产酶性能测试,筛选出能够分泌淀粉酶、酸性蛋白酶和纤维素酶且酶活力较高的3株目标菌株分别为JT10-9、CD33-4和JX4-13。通过对菌株JT10-9、CD33-4、JX4-13进行形态学观察、生理生化试验和16S rDNA分析,确定菌株JT10-9和CD33-4为解淀粉茅孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),菌株JX4-13为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。采用正交设计优化出混菌培养体系中芽孢杆菌JT10-9、CD33-4、JX4-13 的混合比例为 2:1:2。(3)采用单因素及均匀设计优化了复合麸曲的未制曲条件为:芽孢杆菌组合与黑曲霉AS3.4309的接入时间差为28 h,培养温度34℃,芽孢杆菌组合接种量分别为4%。比较复合麸曲与普通麸曲的性能,复合麸曲不仅曲香浓郁,而且其糖化酶活力、酸性蛋白酶活力、纤维素酶活力较纯种接种黑曲霉AS3.4309的普通麸曲的三种酶活力分别提高了 26.64%,47.03%,44.86%。(4)利用HS-SPME联合GC-MS对复合麸曲的挥发性成分的分析检测,复合麸曲中挥发性化合物种类为30种,普通麸曲中的挥发性化合物种类为28种。复合麸曲中的2-甲基-1-丁醇、1-辛烯-3-醇、β-苯乙醇、乙酸苯乙酯、乙酸、5-甲基-2-苯基-2-己醛、4-乙烯基愈创木酚、愈创木酚等成分的相对含量高于普通妖曲。此外在复合扶曲中检测到3-羟基-2-丁酮(乙偶姻)和2,3,5,6-四甲基吡嗉。(5)在单因素试验的基础上采用响应面分析法优化山西老陈醋酒化发酵工艺,优化后酒化发酵工艺为:大曲和复合麸曲的总添加量为51.48%、液枓比为3.46:1、发酵时间为11.5d,得到酒醪的酒精度为9.8%vol,与预测值9.62%vol无显著差异。采用响应面优化的发酵条件进行酿醋,相比较传统发酵工艺,酒化阶段的淀粉利用率提高了124.95%,蛋白质利用率提高了 6.5%;醋化阶段的淀粉利用率提高了 60.9%,蛋白质利用率提高了 8.49%。新淋醋理化指标中的总酸、还原糖、不挥发酸和总酯的含量较传统工艺也得到显著性的提高,分别为18.67%、11.67%、3.9%、2.79%。
【学位授予单位】:山西农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TS264.22

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