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本论文是在汾酒微生物群落结构、微生物消长与代谢规律、功能菌的分离与鉴定等方面取得重大进展的基础上,利用功能微生物研制生产汾酒专用调味酒。在基酒中加入少量(1/‰)的乙酸乙酯调味酒就可以增强汾酒香味,突出汾酒清香型的酒香特点。为此笔者采用分批发酵法生产乙酸乙酯调味酒,研究内容包括乙酸乙酯功能菌的筛选、乙酸乙酯合成代谢机理,乙酸乙酯上游发酵过程及下游加工提取过程。 笔者从汾酒大曲和酒醅中分别筛选乙酸乙酯高产菌株,初步筛选出六株高产乙酸乙酯的酵母菌,并通过稳定性验证实验,确定了将其中一株酵母菌作为高产菌株。对这株乙酸乙酯高产菌的特征性产物进行跟踪研究,应用气相色谱法和高效液相色谱法检测了发酵过程中乙酸乙酯、乙酸、乙醛和乙醇含量的变化情况。并对其关键酶——醇酰基转移酶进行酶活分析,对该菌株的乙酸乙酯合成途径进行探讨,结果表明,该合成途径是通过糖酵解途径生成丙酮酸,在厌氧条件下生成乙醛,乙醛在还原力的作用下还原生成乙醇;在好氧条件下,丙酮酸氧化形成乙酸。乙酸在HSCoA的作用下激活形成乙酰-CoA,而后与乙醇作用在醇酰基转移酶的催化下合成乙酸乙酯。 在乙酸乙酯调味酒发酵工艺和下游工艺的设计过程中,采用正交试验法优化了其发酵培养基和发酵条件,即该酵母菌以葡萄糖含量27%的高粱水解液作为碳源,辅以4%的大曲作为氮源和生长因子,初始pH5.0,装料系数0.25,25℃下采用静置方法发酵13天,由此得到富含乙酸乙酯的酒醅。之后,为了便于实际生产并保障产品的安全性,我们优先选用蒸馏的方法提取乙酸乙酯和乙醇。根据乙酸乙酯的物理性质,采用常压蒸馏,分段提取的方法。最后测调味酒中乙酸乙酯含量是8.24g/L,乙醇的含量为373mL/L,计算得出乙酸乙酯的总收率为60%。由此还得出蒸馏过程中,先得到乙酸乙酯的馏分,后得到乙醇馏分,鉴于此,我们通过控制酒头的馏分得到不同含量的乙酸乙酯调味酒。 利用固定化细胞技术,对高产菌株进行包埋法固定,分别对其固定化颗粒性能和发酵性能进行研究,确定以海藻酸钙-聚乙烯醇混合材料进行包埋,最后进行验证发酵实验,得出利用固定化技术,不仅可以提高乙酸乙酯发酵产量,还可以对固定化颗粒进行回收再利用,为调味酒下一批次的生产节省了种子制备的时间和成本。