山西老陈醋大曲中优良酵母菌的分离鉴定及发酵应用研究

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:stat2009
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山西老陈醋生产过程中,大曲是决定山西老陈醋产量及品质的关键因素,酵母菌作为大曲中的主要功能微生物之一,在整个发酵阶段都起着重要作用,从大曲中筛选优良酵母菌,与大曲共发酵,有望解决山西老陈醋酿造工艺中存在的原料利用率低、发酵周期长、出品率低、产品质量不稳定等问题。本试验对山西老陈醋大曲中分离的酵母菌进行初步鉴定;并对产酯酵母和产酒酵母的耐酸、耐高温、耐高糖、耐乙醇性能进行分析,最终筛选出优良的酵母菌菌株;利用API 20 C AUX系统及分子生物学手段对部分菌株进行鉴定;将高产酯酵母与大曲共同进行酒精发酵,通过顶空气相色谱与质谱联用(HS-GC-MS)技术分析发酵液中的挥发性香气成分;将筛选的优良酵母菌与大曲联用,实验室条件酿醋,并测定醋的理化指标,研究共发酵效果,结果如下:(1)从酒醅中共分离出19株酵母菌,编号为Y1-Y19。经形态学及生理生化特征初步鉴定:Y1、Y7为克勒克酵母属;Y4、Y8、Y16、Y17为酵母属;Y6、Y9为汉逊酵母属;Y14、Y15为毕赤酵母属;其余9株均为假丝酵母属。(2)19株酵母菌中,8株为产酒酵母菌,以安琪高活性酿酒酵母(5.0%)为对照,产酒量相对较高的菌株为Y4(5.2%)、Y8(5.0%)、Y16(4.8%)和Y17(4.4%);其余11株酒精发酵力很弱,均为产酯酵母菌,且产酯能力显著高于安琪生香干酵母(11.10g/L),其中Y14、Y2、Y18产酯能力最强,其产酯量分别为36.05g/L、33.75g/L和33.47g/L。(3)所分离菌株均可耐受pH 2.0酸性环境;Y4、Y8、Y16、Y17耐乙醇及耐高温能力最强,可耐受16%酒精度及45℃高温环境,其余菌株可耐受10%酒精度及40℃高温环境;11株产酯酵母可耐受50%糖浓度且强于产酒酵母。(4)经API 20 C AUX系统鉴定,高产酒精的菌株Y4、Y8、Y16、Y17与安琪高活性酿酒干酵母相同,均为酿酒酵母1(Saccharomyces cerevisiae 1)。进一步采用26SrDNA D1/D2区序列分析法对其进行分子鉴定,结果显示:Y2、Y18属于乙醇假丝酵母Candida ethanolica,Y14属于盔形毕赤酵母Pichia manshurica.(5)Y2、Y14、Y18与大曲共酿酒,发酵液经测定酒精度分别为9.65%、9.59%、9.51%,与对照(9.42%)相比均显著提高(P<0.05);香气感官评价发现Y18香气最佳,具有清新的果香,与酒香协调;挥发性香气成分经HS-GC-MS半定量分析,结果表明,与大曲单发酵相比,复合发酵液中香气成分的种类均有所增加,且各种香气组分含量有一定程度的提高,尤其是酯类物质,分别占挥发气体含量的18.75%、26.12%、18.31%,均高于对照(酯类物质含量12.92%)。(6)高产酯酵母Y2、Y14、Y18单菌株与大曲共发酵以及三株菌复合与大曲共发酵(接种量为总发酵醪的7%),在实验室条件下酿醋,与大曲单独发酵相比,醋中总酯含量均极显著提高,分别提高了32.8%(大曲+Y2)、40.5%(大曲+Y14)、25.7%(大曲--Y18).51.1%(大曲+Y2+Y14+Y18);总酸含量分别提高了3.48%、1.61%、7.49%、2.41%;大曲+Y18发酵组的不挥发酸含量与对照相同,其余组分别降低了7.78%、12.22%、16.67%;大曲+Y18发酵组的还原糖含量显著提高了2.31%,其余组分别降低了3.08%、3.85%、2.31%;大曲+Y12发酵组的氨基态氮含量显著提高了3.27%,其余组分别降低了4.58%、0.65%、3.92%;综上所述,山西老陈醋大曲中分离的产酒酵母和安琪高活性酿酒酵母一样均为酿酒酵母1(saccharomyces cerevisiael1);产酯酵母种类较多,有假丝酵母属、毕赤酵母属、克勒克酵母属、汉逊酵母属等。将高产酯酵母与大曲共发酵酿醋,醋液中的酯类和总酸含量显著提高(P≤0.05),还原糖、不挥发酸、氨基态氮含量部分降低。
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