《葡萄酒微生物学》论文

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葡萄酒酿造过程中的微生物特性研究

葡萄酒酿造过程中的微生物特性研究

葡萄酒酿造过程中的微生物特性研究葡萄酒是一种受欢迎的饮品,因其口感和色泽优美,逐渐成为了人们生活中不可或缺的一部分。

而在葡萄酒制造过程中,微生物是起着至关重要的作用。

本文将探讨葡萄酒酿造过程中的微生物特性研究,深入了解微生物对葡萄酒的影响。

一、葡萄酒酿造过程中的微生物葡萄酒是通过将葡萄压榨,发酵等过程制成的。

虽然葡萄是酿造葡萄酒的重要成分,但是微生物对葡萄酒的味道和质量也起着重要作用。

在酿造葡萄酒的过程中,最常见的微生物是酵母。

酵母是一种单细胞真菌,常用于将糖转化为酒精。

而葡萄皮表面也存在着很多微生物,这些微生物在酿造过程中也会发挥重要作用。

此外,一些细菌和酵母还能在葡萄酒的储存和陈酿过程中发挥重要作用。

二、酿造过程中的微生物生长条件微生物的生长需要适宜的环境条件。

对于酵母而言,最适宜的温度在20-30摄氏度之间,而且需要一定的空气流通量和适宜的酸碱度。

而葡萄酒酿造过程中,由于酿造的不同阶段所需要的环境条件有所不同,所以需要对微生物的生长条件进行合理控制。

三、微生物对葡萄酒的影响微生物在葡萄酒酿造过程中发挥着重要的作用。

首先,酵母能够将葡萄糖转化为酒精,这使得葡萄酒获得了特殊的口味和质量。

另外,葡萄皮表面的微生物也能够发酵出有益于葡萄酒口感和色泽的化合物。

而在葡萄酒的储存、陈酿和酒香增强等过程中,微生物仍然发挥着重要的作用。

这些微生物能够将有益于葡萄酒质量的化合物产生,并促进葡萄酒的口感和香气。

四、葡萄酒酿造中的微生物研究由于微生物在葡萄酒酿造中的重要性,科学家们一直在研究微生物的特性和对葡萄酒的影响。

一些研究显示,在葡萄酒酿造过程中分离出来的酵母所产生的酒精浓度和口感和储存过程中的变化有直接关系。

因此,人们需要对酿造过程中的微生物作出适当的控制和管理以确保葡萄酒的品质。

此外,一些研究还发现,对于不同品种的葡萄酒而言,微生物所产生的影响和作用也有所不同。

对于不同品质的葡萄酒而言,需要使用不同的微生物和酿造工艺,以产生出最佳的口感和质量。

葡萄酒酿造中的微生物生态学研究

葡萄酒酿造中的微生物生态学研究

葡萄酒酿造中的微生物生态学研究葡萄酒是一种极具历史、文化、经济和科学价值的饮品。

虽然有许多因素影响葡萄酒质量,微生物是其中一个最重要的因素。

生态学研究已经证明了微生物对葡萄种植、葡萄酒酿造和品质的巨大影响。

因此,本文将围绕葡萄酒酿造中的微生物生态学研究展开讨论,探讨微生物在葡萄酒酿造中的作用、重要性以及与之相关的研究成果。

1. 微生物在葡萄酒酿造中的作用和重要性葡萄酒酿造是一种复杂的过程,其关键在于微生物的作用。

微生物在葡萄的生长、葡萄汁的发酵和葡萄酒的成熟过程中都发挥着重要作用。

首先,不同的微生物种类会对葡萄品种和栽培环境产生不同的影响,包括了葡萄的风味和香气等方面。

其次,在葡萄汁的发酵过程中,微生物会转化葡萄糖为乙醇,同时还会有其他次生代谢产物的生成。

最后,葡萄酒的熟成过程中,微生物会对酒中酚类化合物和其他有机酸的代谢进行转化和影响。

因此,可以说,微生物在葡萄酒酿造中的作用和重要性都是不可忽视的。

2. 微生物在葡萄酒酿造中的分类和分布微生物在葡萄酒酿造中可以分为酿酒酵母、乳酸菌和醋酸菌等三类。

酿酒酵母是葡萄酒酿造中最重要的微生物之一,它们主要参与葡萄汁的发酵、酒精的生成和葡萄酒的风味形成。

与此同时,乳酸菌也是葡萄酒酿造过程中重要的微生物。

乳酸菌主要参与乳酸发酵,可将苹果酸和葡萄酸等有机酸转化为乳酸,同时还能产生一些具有保健效果的生物活性物质。

而醋酸菌则主要参与醋酸发酵,可能会导致葡萄酒出现恶臭和不良味道等问题。

3. 葡萄酒酿造中微生物群落的构建和演变微生物群落的构建和演变是葡萄酒酿造过程中的一个复杂问题。

正如生态学研究表明,在葡萄酒酿造中,微生物群落的构建与葡萄品种、地理位置和采摘时间等因素有密切关联。

同时,酒窖修改和处理技术也会进一步影响微生物群落的构建和演变。

不仅如此,在葡萄酒发酵和成熟过程中,微生物群落的演变也受到悬浮微生物、粗过滤等因素的影响。

因此,微生物群落的构建和演变对葡萄酒的质量和品质至关重要。

葡萄酒发酵过程的微生物学研究

葡萄酒发酵过程的微生物学研究

葡萄酒发酵过程的微生物学研究葡萄酒是一种历史悠久、世界各地广泛饮用的酒类。

其制作过程具有独特的艺术性和科学性,其中微生物学是至关重要的一环。

在葡萄酒的发酵过程中,微生物起着决定性作用,其数量和种类直接关系到酒的口感、香气和质量。

本篇文章将深入探讨葡萄酒发酵过程的微生物学研究。

一、葡萄酒发酵过程概述葡萄酒的制作过程可以分为葡萄的采摘、酿造、陈放和瓶装四个阶段。

其中,酿造是葡萄酒制作的核心环节。

葡萄经过压榨、过滤等工艺,得到葡萄汁。

随后,将葡萄汁倒入发酵桶中,加入酵母菌等微生物,进行发酵过程。

在这个过程中,微生物会分解葡萄汁中的糖分,产生二氧化碳和乙醇等物质。

随着时间的推移,发酵趋于平缓,葡萄汁逐渐转变成为葡萄酒。

最后,将葡萄酒放置一段时间,让其沉淀和成熟,在装瓶前再次过滤,即可得到口感和香气上都非常优异的葡萄酒。

二、微生物在葡萄酒发酵中的作用微生物在葡萄酒发酵过程中扮演了非常重要的角色,其种类和数量分别影响到酒的口感、香气和质量。

目前,主要参与葡萄酒发酵的微生物有酵母菌、乳酸杆菌和醋酸菌等。

1.酵母菌酵母菌是葡萄酒发酵过程中最重要的微生物之一。

它们主要分解葡萄汁中的糖分,产生二氧化碳和乙醇等物质。

酵母菌的种类非常多,不同的酵母菌在葡萄汁的发酵过程中,会产生不同口感和香气的酒。

因此,酿酒师需要根据酒的种类和特点进行精准的酵母菌筛选和培养。

2.乳酸杆菌乳酸杆菌在葡萄酒的发酵过程中也扮演着重要的角色。

它们主要作用是将葡萄汁中的苹果酸转化为乳酸,从而降低葡萄酒的酸度和pH值。

同时,乳酸杆菌还能产生一些芳香物质,增加葡萄酒的香气和口感。

3.醋酸菌醋酸菌是葡萄酒发酵过程中的一种有害微生物。

如果醋酸菌的数量过多,会导致葡萄饱受醋酸味的困扰。

因此,在酿造过程中,酿酒师需要定期检查发酵桶中的微生物数量,确保醋酸菌的比例不会过高。

三、微生物在葡萄酒发酵中的研究葡萄酒发酵过程中微生物的数量和种类对酒的口感和质量具有决定性影响。

葡萄酒中微生物的多样性及其影响因素研究

葡萄酒中微生物的多样性及其影响因素研究

葡萄酒中微生物的多样性及其影响因素研究葡萄酒作为一种古老的饮品,在人类的生活中扮演了重要的角色。

葡萄酒的制作涉及到许多微生物的生长和代谢过程,微生物种类的多样性显得尤为重要。

本文将通过探讨葡萄酒中微生物多样性及其影响因素的研究,带领读者深入了解葡萄酒制作的奥秘。

一、葡萄酒中微生物多样性葡萄酒是一种通过葡萄糖发酵而制成的饮品。

葡萄酒的品质与其微生物的生长和代谢密切相关。

一般而言,葡萄酒中的微生物可以分为两种类型:有益微生物和有害微生物。

1. 有益微生物有益微生物,一般指那些可以促进葡萄酒发酵和提高酿制质量的微生物。

这些微生物包括了酵母、乳酸杆菌和醋酸菌等。

其中,酵母是最主要的有益微生物,它们的繁殖和代谢过程直接影响到葡萄酒的口感、香气和色泽等品质。

2. 有害微生物相比之下,有害微生物则会对葡萄酒的品质产生极大的负面影响。

这类微生物可能会引起葡萄酒发酵停滞、异味、失色等问题。

象类芽孢杆菌和酸败细菌等就属于此类微生物。

总的来说,葡萄酒中微生物种类的多样性对葡萄酒的品质具有重要影响。

二、影响葡萄酒中微生物多样性的因素1. 葡萄的种类和质量葡萄的种类和质量是影响葡萄酒中微生物多样性的一个重要因素。

不同种类的葡萄含有不同的糖分、酸度和营养成分,因此容易滋生不同的微生物。

而葡萄的质量也会影响其上含有的微生物数量和种类。

2. 葡萄酒酿制过程葡萄酒的酿制过程也是影响葡萄酒中微生物多样性的一个重要因素。

酿制过程包括果汁调配、酵母添加、发酵温度、澄清、稳定、加工等步骤,每一个步骤都直接或间接地影响了葡萄酒中微生物的生长和代谢过程。

3. 外部环境因素外部环境因素,如酿造地区的气候、降雨量、海拔高度、土壤质量等,也会影响葡萄酒中微生物的多样性。

一些地区,其气候和土壤等因素使得有益微生物繁殖更加理想,从而产生更好的葡萄酒。

三、微生物多样性研究为了更好地了解葡萄酒中微生物多样性及其影响因素,科学家们也进行了大量的研究工作。

其中,基因测序技术是其中最为重要的手段之一。

微生物与葡萄酒酿造

微生物与葡萄酒酿造

微生物与葡萄酒酿造葡萄酒独特的品质来源于作为原料的葡萄以及葡萄压榨、取汁、酒精发酵、苹果酸乳酸发酵、陈酿、澄清等一系列生产操作。

葡萄带给葡萄酒多种挥发性的微量组分,这些微量组分赋予葡萄酒的品质及水果特征。

另外,葡萄还带来一些挥发性酸,其中主要的是酒石酸和苹果酸。

这些酸影响葡萄酒的风味,以及具有苦味和涩味的单宁(f1avonoid phenols)。

发酵过程,尤其是酒精发酵过程,通过从葡萄中提取化合物、修饰葡萄中的物质以及产生许多挥发的和不挥发的代谢终产物,增加了葡萄酒的化学和风味的复杂性。

在陈酿与储存过程中还会发生一系列的化学变化。

因为来源于葡萄和微生物的酶还保持着活性。

尽管在葡萄酒生产中酵母的酒精发酵是主要的反应,但是整个过程的微生物生态学和生物化学是复杂的,必须很好地加以理解、认识,尽力确保生产出稳定的高质量产品。

酵母、丝状真菌、乳酸细菌、醋酸细菌、其他细菌,甚至细菌噬菌体,所有这些微生物按照不同的方式促进葡萄酒产品的质量。

葡萄的微生物菌群按照最终葡萄酒品质的不同,葡萄酒酿造所使用的葡萄品种也各不相同。

用于白葡萄酒酿造的主要葡萄品种是雷司令、琼谣浆、米勒、霞多丽、赛美蓉和长相思。

而酿造红葡萄酒的葡萄品种包括赤霞珠、美乐、品丽珠、黑品乐、西拉和巴贝拉等品种。

健壮完整的成熟葡萄普通颗粒上栖息着103~105CFU·g-1的微生物。

主要的酵母菌是克勒克酵母和汉逊酵母。

同时,还有少量的假丝酵母、梅奇酵母、隐球酵母、毕赤酵母和克鲁维氏酵母。

啤酒酵母是主要的葡萄酒酵母,但是它在健壮的葡萄上含量较少,大约为50CFU·g-1。

乳酸细菌包括各种各样的乳杆菌、明串珠菌和足球菌。

氧化葡萄糖醋杆菌、产醋醋酸杆菌、巴斯清醋酸杆菌则是主要的醋酸细菌。

然而有许多因素可以影响葡萄上总的微生物群落和各种微生物种群间的相对比例。

这些因素包括温度、降雨量、其他天气条件、葡萄品种、摘取时的成熟度、昆虫、鸟类和霉菌侵害造成的普通损伤,以及杀真菌剂、杀虫剂的使用等。

葡萄酒酿造中的微生物的应用及防范

葡萄酒酿造中的微生物的应用及防范

葡萄酒酿造中微生物的应用及防范摘要:葡萄酒酿造就是利用微生物将葡萄汁转化为葡萄酒, 整个发酵过程都离不开微生物。

这些微生物有的对葡萄酒有益, 有的则有害。

本文主要讲述, 在酿造过程中时各个环节都要严密控制, 按时对微生物进行检测和预防,包括有益的酵母菌和乳酸菌的应用和有害菌的危害和防治。

关键词:葡萄酒微生物酵母菌乳酸菌应用防范The Application And Prevention Of Microbes In Wine—Making Abstract:Wine—Making is changing placegrape juice into wine by microorganism,which is need in the fermentation process.Some of these microbes are beneficial to wine,some is harmful.So,in this article,in the brewing process all links should be controlled closely,making detection and prevention on microorganisms in time,including the use of beneficial lactic acid bacteria and saccharomycetes,and also the prevention and control of harmful bacterium.Key Words:Wine Microorganisms Saccharomycetes Lactic Acid Bacteria Application Prevention葡萄汁转化为葡萄酒本质上是一个微生物作用的过程。

所涉及到的微生物种类很多,包括有益菌的作用,如酵母菌直接参与发酵,把糖变成酒,其副产物对葡萄酒的口味和香气有着重要的影响;乳酸菌是高酸度葡萄酒,尤其是红葡萄酒二次发酵的主角,起着降低酸度、改善口味、增强香气、提高稳定性的作用;灰葡萄孢是一种霉菌,其感染的贵腐葡萄是一种风味独特的高档葡萄酒[1]。

葡萄酒论文 (2)

葡萄酒论文 (2)

葡萄酒生产工艺介绍:红葡萄酒的酿造红葡萄酒必须由红葡萄来酿造,品种可以是皮红肉白的葡萄,也可采用皮肉皆红的葡萄。

酒的红色均来自葡萄皮中的红色素,绝不可使用人工合成的色素。

红葡萄酒的酿造方法有很多,共同特点都是去梗、压榨,再将果肉、果核、果皮统统装进发酵桶中发酵,发酵过程中酒精发酵和色素、香味物质的提取同时进行。

发酵桶或罐都需要先用低剂量的二氧化硫处理,以预防微生物污染。

葡萄汁在大桶中发酵生成酒精的同时,果皮和果肉经过在葡萄汁中浸泡,5-7天内便释出葡萄酒的色素和耐久的劲力(劲度)。

红葡萄酒的酿造方法一般为传统发酵法(另还有旋转罐法、二氧化碳浸渍法、热浸提法和连续发酵法)。

其酿制过程是:工艺流程图采摘的葡萄运达酒厂后→破碎(使果肉和果汁从葡萄中分离)→除梗(去除果梗的青稞味)→第一次发酵(发酵过程中葡萄皮中的单宁和红色素就会渗入发酵中的葡萄汁里称为浸渍。

浸渍时间一般4-5天或2-3周,根据红酒的不同类型而定。

酿造单宁含量较低、较柔顺易入口的“新酒”,浸渍时间会很短;酿造可长期收藏的红酒,因需要足够的单宁,浸渍时间则需延长。

)→从发酵罐中抽取自然流出的酒液(滴出酒)→压榨葡萄渣(以取得更多单宁酸的压榨酒)→小心混合(调配)自流酒与压榨酒→醇化(即乳酸发酵或称后发酵,把酒中酸涩的苹果酸转变成较柔顺且稳定的乳酸)→澄清(沉淀、分离及精滤)→陈酿(在大酒桶中贮藏6个月至2年)→装瓶(早期饮用的酒在采摘2-6个月后装瓶,陈酿的在转桶2年后装瓶)优良的干红葡萄酒应具有以下特点:(1)有自然宝石红色、紫红色、石榴红色等。

(2)有该品种干红葡萄酒的典型性。

这取决于葡萄的完好性和成熟情况,一般葡萄汁的相对密度至少在1.090-1.096的条件下,才能形成。

(3)葡萄酒含酸量应在5.5-6.5g/l,最高不应超过7.0g/l。

(4)葡萄酒中单宁含量少,不应使葡萄酒产生收敛过涩的感觉(在发酵过程中,渣与酒接触时间长,酒中会溶入一部分单宁)。

葡萄酒酿造中的微生物控制技术

葡萄酒酿造中的微生物控制技术

葡萄酒酿造中的微生物控制技术葡萄酒是一种古老而神奇的饮料,其酿造过程中微生物的作用至关重要。

微生物在葡萄酒酿造过程中扮演着关键角色,包括酵母和酸性细菌。

通过合理控制微生物的生长和代谢过程,可以使葡萄酒达到更好的口感和品质。

酿造葡萄酒的第一步是葡萄的压榨和澄清。

在这个过程中,微生物的控制至关重要。

传统上,葡萄压榨后会留下一定的果皮和果渣,其中富含大量的微生物。

这些微生物可能会影响葡萄汁的品质和稳定性。

因此,在压榨过程中,通常会使用硫酸盐等化学物质来抑制微生物的生长。

然而,这些化学物质可能会对葡萄酒口感产生负面影响。

因此,现代酿酒厂通常会采用先进的微生物控制技术,如微生物过滤和超高温灭菌,来保证葡萄汁的品质。

在葡萄汁中添加酵母是酿造葡萄酒的关键步骤。

酵母能够将葡萄汁中的糖分转化为酒精和二氧化碳。

在传统酿酒方法中,野生酵母会自然发酵葡萄汁。

然而,这种方法往往无法控制发酵的速度和品质。

现代酿酒厂通常会选择特定的培养活性酵母来进行发酵。

这些酵母菌株在发酵过程中能够产生出色的香气和风味化合物,并且更容易控制酒精度数和酸度。

此外,通过在发酵过程中控制温度和氧气的供应,可以进一步调控酵母的生长和代谢,使葡萄酒具有更好的口感和稳定性。

除了酵母,酸性细菌也是葡萄酒酿造中的重要组成部分。

这些细菌能够将葡萄汁中的苹果酸转化为乳酸,从而改变酒的酸度和风味。

在传统的葡萄酒酿造过程中,酸性细菌通常会自然存在于葡萄汁中,而且一旦进入发酵过程,它们很难被完全控制。

然而,现代酿酒厂通常会采用一系列的微生物控制技术来控制酸性细菌的生长。

例如,通过在酒中添加二氧化硫或进行冷藏处理,可以有效地抑制酸性细菌的活性。

此外,一些酿酒厂还将乳酸菌添加到葡萄汁中,以控制临床细菌的生长和滋生,从而确保葡萄酒的品质稳定。

微生物的控制还可以在葡萄酒熟成和贮存过程中起到重要作用。

在葡萄酒的陈酿过程中,微生物可以继续发挥作用。

一些微生物可以在葡萄酒中产生醛和酮等复杂的风味化合物,使葡萄酒具有独特的风味。

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《葡萄酒微生物学》课程论文题目:醋酸菌发酵条件优化研究进展学院:葡萄酒学院班级:103班姓名:学号:指导老师:醋酸菌发酵条件优化研究进展XXX(西北农林科技大学葡萄酒学院,杨凌 712100)摘要:以醋酸菌作为发酵菌株,考察不同乙醇浓度、接种量、发酵温度及转速条件下发酵液的总酸含量,运用响应面及正交实验优化醋酸菌发酵条件,并显微观察菌体的生长形态,找出最优组合,为醋酸发酵产业提供指导作用,并通过研究机构和企业加深醋酸发酵的基础研究以便于更好的应用于生产。

关键词:醋酸菌;优化;醋酸;正交实验;响应面The Optimization of fermentation conditions acetic acid bacteria ProgressXXX(College of Enologe, North West Agriculture and Forestry University, Yangling 712100, China) Abstract:acetic acid bacteria strains as fermentation, effects of different concentrations of ethanol, total acid content lower inoculum broth, fermentation temperature and speed conditions, the use of orthogonal experiment and response surface optimization of fermentation conditions of acetic acid bacteria and microscopic observation of bacteria morphology to identify the optimal combination, provide guidance for the acetic acid fermentation industry, acetic acid fermentation and deepen basic research through research institutions and enterprises in order to better used in production.Keywords: acetic acid bacteria; optimization; acetic acid; orthogonal experiment; response surface食醋作为一种酸性调味品,具有很强的抑菌能力,有较好的口感和风味,经常食用有益于身体健康[1],深受广大消费者的喜爱。

现代科学研究证实发酵醋具有多种营养功效、调味功效、医用功效、保健美容功效、抗菌功效等[2-5],引起了科研工作者的广泛关注。

醋酸菌两端椭圆呈杆状,无芽孢,单生或呈链排列,属革兰氏阴性菌。

根据醋酸菌的生理生化特性,可分为两个属即醋酸菌属和葡萄糖杆菌属[6]。

两种菌属都能产生醋酸, 前者主要作用是将葡萄糖氧化为葡萄糖酸,后者主要是将酒精氧化为醋酸,其代谢产物主要包括醋酸、CO2和H2、乳酸、丙酸等[7-8]。

不同的是醋酸菌属氧化乙醇能力强于葡萄糖, 而葡萄糖杆菌属氧化葡萄糖能力强于乙醇, 醋酸生产中用的大多是醋酸菌[9]。

醋酸菌利用细胞膜上的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶氧化乙醇生成醋酸, 乙醇和醋酸分别作为醋酸菌的碳源和代谢产物,浓度过高对醋酸菌细胞有毒害, 有些醋酸菌种在高醋酸浓度的环境下还会启动氧化醋酸机制, 反而降低产量[10]。

本文以沪酿1.01醋酸菌作为菌种,结合目前已有的研究成果,考察其在不同的温度、转速、乙醇浓度、接种量条件下的最佳发酵条件[11],并运用响应面分析法和正交实验法优化了其发酵条件,为醋酸菌在不同环境下发酵的最适宜条件的确定提供一定的理论依据。

使醋酸产量得到较大的提高,最大发挥出其潜能,获得最大的经济效益。

1 响应面优化法1.1材料与方法1.1.1试验材料菌种:沪酿1.011.1.2 试验方法1.1.2.1醋酸菌培养和总酸测定配制液体培养基[12]:葡萄糖1.0g,酵母膏1.0g,碳酸钙1.5g,水100mL,pH值自然,使用前加入2.0mL无水乙醇;将醋酸菌菌种移植于斜面培养基上,30℃培养48h。

总酸[13]以醋酸计g/L;酸碱滴定法参考国标[14]。

1.1.2.2醋酸发酵单因素试验配制乙醇浓度为6.0%vol的液体培养基,装液量100mL,醋酸菌接种量为4.50%,160r/min、30℃摇床培养发酵,间隔12h测定其总酸。

单因素变量分别以2.0%vol、4.0%vol、6.0%vol、8.0%vol、10.0%vol、12.0%vol的乙醇浓度作变量;0、40r/min、80r/min、120r/min、160r/min、200r/min的转速作变量,0.5%、2.5%、4.5%、6.5%、8.5%、10%(v/v)的接种量作变量,20℃、24℃、28℃、32℃、36℃、40℃发酵温度作变量来发酵培养测定其总酸含量。

1.2结果与分析1.2.1 乙醇浓度图1显示,当乙醇浓度为8.0%vol时发酵图1乙醇浓度对产酸量的影响Figure1.Effectofalcoholconcentrationontheacidproduction图 2 温度对产酸量的影响Figure2.Effectofdifferenttemperatureontheacidproduction图 3 转速对产酸量的影响Figure3.Effectofrotationrateontheacidproduction图 4接种量对产酸量的影响 Figure4.Effectofdifferentinoculumontheacidproducti on总酸量最高,其次为6.0%vol ,当乙醇浓度达到10.0%vol 时,产酸量几乎为零,这说明高浓度乙醇对醋酸菌发酵产生了抑制作用[14]。

1.2.2发酵温度对产酸量的影响发酵温度为32℃时产酸量达极大值,见图2,且产酸量随温度进一步上升而显著下降,当温度高达40℃时,产酸量几乎为零。

温度对醋酸菌发酵的影响主要包括对细胞生长、产物形成等方向。

而在本试验中也可以明显看出高温明显抑制了醋酸菌的代谢[16]。

1.2.3 转速对产酸量的影响如图3所示,发酵液产酸量随转速增大逐渐增加,当转速为160r/min 时,总酸量趋于最大值。

随着转速继续增加,产量无明显上升趋势,则选择较为合理的160r/min 来维持一定的生产水平。

转速越大,培养基内溶氧量越高[17],利于醋酸菌发酵。

1.2.4接种量对产酸的影响种量的大小对产酸量的影响并不明显如图4所示。

接种量过高或过低都会影响到醋酸菌的生长或产酸。

综合比较选取接种量中间值4.50%。

1.2.5醋酸菌发酵条件的优化由单因素实验得出,转速、温度、接种量、乙醇浓度四个因素对产酸量的影响比较显著,实验中每个因素选取3 个水平,以( - 1,0,+ 1) 作为编码[18],做试验因素水平表,得表1.表1 Box-Behnken 试验因素水平Table 1. Factors andlevels ofBox-Behnken采用SAS 软件[19-20],进行Box-Behnken 中心组合设计[21]; 做转速、温度、果渣量、乙醇浓度交互实验,以总酸度的平均值作为响应值Y ,最终得到结果如表2.SAS 软件分析得模拟方程:Y=23.84+0.1688X 1+1.6438X 2+0.2425X 3-2.45X 12-0.25X 1X 2-1.2525X 1X 3-6.155X 22+0.2275X 2X 3-3.8825X 32表3分析一次相X2及二次项的p <0.01,为极显著;交互项X 1X 3的p <0.05,为显著;影响因素的显著性次序为X 2>X 3>X 1,即发酵温度影响最显著,乙醇浓度影响最小。

试验所得到的模型拟合度98.59%,失拟度96.05%,表明模型模拟程度较为合理。

编号 试验因素 -1 0 +1 X 1 乙醇浓度/%vol3 6 9 X 2 温度/℃ 22 30 38 X 3转速(/r ·min -1)80140200表3 回归模型方差分析Table 3. Analysis of variance on regression model系数项自由度平方和均方F值Pr>FX110.22780.22780.35640.5765X2121.615321.615333.81590.0021X310.47040.47040.7360.4301X1X1122.16322.16334.67280.0020X1X210.250.250.39110.5591X1X31 6.2750 6.2759.81690.0259X2X21139.8795139.8795218.83<.0001X2X310.2070.2070.32380.5939X3X3155.657155.657187.07240.0002模型9223.303624.811538.81620.0004失拟项3 3.1054 1.035122.85080.0422纯误相20.09060.0453残差项5 3.19600.6392总和14226.4996R2=98.59%校正R2=96.05%响应面图5可知,在试验水平下对总酸的影响,固定转速140r/min,发酵温度比乙醇浓度影响显著,两者交互作用不显著;固定发酵温度30℃,转速和乙醇浓度的影响显著;固定乙浓度6.0%vol,发酵温度比转速影响显著,两者交互作用不显著。

进一步分析可知,回归模型Y值的最大估计值为23.9554,极值点为X(0.0194,0.1337,0.032),即最佳发酵温度31℃;转速142r/min;乙醇浓度6.1%vol。

2正交试验优化法2.1材料与方法2.1.1试验材料菌种:沪酿1.012.1.2 试验方法2.1.2.1 醋酸菌培养和总酸测定配制液体培养基:葡萄糖1.0g,酵母膏1.0g,碳酸钙1.5g,水100mL,pH值自然,使用前加入2.0mL无水乙醇;将醋酸菌菌种移植于斜面培养基上,30℃培养48h。

总酸以醋酸计g/L;酸碱滴定法参考国标。

2.2 醋酸发酵条件的选择将酒精发酵液用调至不同的酒精度,研究醋酸发酵的最佳条件。

为确定醋酸发酵最佳发酵条件,以发酵温度(℃)、酒精度(v/v,%)、接种量 (%)、初始pH 4个因素进行了4因素3水平的L9(34) 正交实验,发酵时间18 d,以总酸量(以醋酸计, g/100 mL)为实验指标进行实验,各因素水平安排如表4。

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