基于运动发酵单胞菌的果酒发酵工艺及品质研究

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随着生活水平的提升,人们逐渐开始追求更健康的饮食习惯,对于饮用酒的选择也更侧重于酒精度低、营养丰富的果酒,近年来国家也大力推广“以果代粮”酿酒,因此果酒具有良好的发展前景。蓝莓富含维生素、SOD、花青素等营养物质,具有抗氧化、保护视力、提高抵抗力、抗癌等功效,有着“浆果之王”的美誉,被广泛用于食品领域。以蓝莓为原料发酵果酒在很大程度上能保留自身的营养物质,除此之外在发酵过程中还能产生酯类、高级醇、有机酸等物质。从棕榈酒中分离获得的运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)是革兰氏阴性、兼性厌氧芽孢菌,是一般认为安全(Generally Recognized as Safe,GRAS)菌株,与酿酒酵母相比具有产乙醇率高、代谢简单等优点,但较少用于果酒研究。本论文以云南某蓝莓基地蓝莓为原料、实验室诱变获得ZMD95为发酵菌株、蜂蜜为碳源对最佳发酵工艺进行探究,并探究所得酒挥发性成分和澄清工艺,为运动发酵单胞菌用于发酵果酒领域提供理论参考。主要研究内容和结果如下:1.采用单因素实验确定初始pH、初始糖度、接种量、发酵时间为因变量,以酒精度、花青素含量、山梨醇含量为响应值,根据Box-Behnken原理设计一个四因素三水平响应面实验。最终优化获得最佳发酵工艺为:初始pH 4.40、初始糖度20°Brix、接种量10.5%(v/v)、发酵时间6 d,在该条件下发酵获得的蜂蜜蓝莓酒酒精度为8.61%vol、花青素含量69.87 mg/L、山梨醇含量33.94 g/L且与预测值接近。2.使用顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GC-MS)技术对运动发酵单胞菌发酵获得的蜂蜜蓝莓酒和商品蓝莓酒挥发性成分进行检测分析对比,结果表明两种酒样共检测到48种挥发性成分,其中实验酒22种,占总峰面积89.67%,商品蓝莓酒28种,占总峰面积93.46%。只有两种挥发性成分为二者共有成分,即苯乙醇和2,4-二叔丁基苯酚。萜烯类为实验酒主要挥发性成分,占69.94%;酯类为商品酒主要挥发性成分,占59.56%,但实验酒未检测到酯类物质。3.分别使用自然澄清、离心澄清法和添加皂土三种方法对实验获得蜂蜜蓝莓酒进行澄清处理,结果表明添加皂土溶液澄清效果最好,1.2 mg/mL为最佳添加量,澄清度能达到72.55%,且皂土澄清法操作简单、耗时短、成本低。
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