猕猴桃酵母固定化技术的研究

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固定化酵母发酵,便于产物分离,易于实现连续化发酵。为进一步推进猕猴桃酒的连续化生产,本课题进行了猕猴桃酵母固定化技术的研究。 试验首先确定2/3麦芽汁+1/3果汁为猕猴桃酵母扩大培养基,筛选出猕猴桃酵母1450作为固定化酵母。 试验对猕猴桃酵母1450的固定化方法和材料进行了研究。所用载体材料为海藻酸钠和海藻酸钠与聚乙烯醇组成的复合材料。分别对他们的固定化条件进行研究,以凝胶形状、相对扩散系数、柠檬酸钠溶解时间、包埋菌量作为分析指标,确定海藻酸钠载体的交联剂为4%CaCL2,载体浓度为2.5%;复合材料载体的交联剂为4%CaCL2,载体的配比为2%海藻酸钠+6%聚乙烯醇。 通过发酵能力、使用寿命、贮存稳定性和电镜扫描观察的比较,确立了2%海藻酸钠+6%聚乙烯醇组合的复合材料B为固定化载体。复合材料B制备的凝胶发酵速度为90g/L·d;使用15批后包埋菌数下降了1.2%;贮存36天后,包埋菌数下降了16.7%;电镜扫描内部结构较为疏松,适宜微生物的生长和繁殖。 利用单因素分析,分别研究温度、pH、起始糖度和填充量对固定化酵母发酵的影响,温度低于22℃时,发酵速度和转化率随温度的升高而增大,高于22℃后,温度越高反而抑制固定化酵母的发酵;pH低于3.5时随pH的增大发酵速度加快、残糖量降低,高于3.5后,由于杂菌的影响发酵速度反而减慢、残糖量升高;起始糖度低于250g/L时发酵速度随起始糖度的增加而加快,尤其是在150g/L~250g/较为显著,高于250g/L时由于底物浓度过高,渗透压较大,抑制固定化酵母的发酵,发酵速度减慢;填充量低于0.4g/mL酒精度高,发酵速度慢,大于0.4g/mL酒精度低,发酵速度快。确定发酵最佳的温度为22℃、pH3.3、起始糖度为250g/L、填充量为0.48/mL。利用正交试验分析找出发酵条件的组合为温度25℃、pH3.3、起始糖度270g/L、填充量为0.4g/mL。在此条件下固定化酵母的发酵速度是游离酵母的3倍,酒精度增加1.5被,酒中的Vc保存率为68% 固定化猕猴酵母发酵猕猴桃果汁,发酵周期为3天,其酒中总算含量为8.048g/L,挥发酸含量为0.31g/L酒精度达到16%v/v,VC保存率达到68%,透光率为83.6%;酒的色泽为淡黄色,晶莹透亮,果香味浓郁,酒体丰满圆润。
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