论文总字数：22423字

摘 要

一般醋酸菌的最适生长温度为 32 ℃，耐乙醇体积分数为 7%，耐受醋酸浓度达7%-9%，当发酵温度高于 36 ℃，发酵乙醇体积分数高于7%或者乙酸浓度高于9%时，醋酸菌的生长受到抑制，发酵能力也会大大下降。现在研究高耐受性醋酸菌是可以提高食醋的生产效率，能更好控制醋酸菌发酵的生产环境。

本实验采用了液态发酵方法制备出酸度在13%的高酸度醋，通过连续发酵以及稀释倾注的方法从中提取并筛选出耐高酸的醋酸菌进行发酵工艺优化。通过对比分析醋酸菌的16srDNA序列进行对比分析使用紫外分光光度分析方法追踪醋酸菌生长情况绘制醋酸菌生长曲线，利用酸碱滴定方法确定发酵过程中醋酸菌的产酸量曲线。通过单因素正交实验考察了发酵条件中培养基酵母浸粉含量、初始乙醇浓度、接种量等对发酵过程的影响。实验确定了在摇床中进行摇瓶培养醋酸菌的最佳发酵条件为10%接种量、6%初始乙醇浓度、4g/L酵母浸粉含量。

关键词：高耐受性醋酸菌 单因素正交实验 发酵条件 工艺优化

Fermentation characteristics and process optimization of acetic acid bacteria with high tolerance

Abstract

In general, the optimal growth temperature of Acetobacter is 32 ℃, the ethanol tolerance volume fraction is 7%, and the acetic acid tolerance concentration is 7% - 9%. When the fermentation temperature is higher than 36 ℃, the ethanol fermentation volume fraction is higher than 7%, or the acetic acid concentration is higher than 9%, the growth of Acetobacter is inhibited, and the fermentation capacity will be greatly reduced. Now, the research of high tolerance Acetobacter can improve the production efficiency of vinegar and better control the fermentation environment of Acetobacter. In this experiment, the high acidity vinegar with 13% acidity was prepared by liquid fermentation. Through continuous fermentation and dilution pouring method, the high acid resistant acetic acid bacteria were extracted and screened to optimize the fermentation process. Through the comparative analysis of 16S rDNA sequence of Acetobacter, the growth of Acetobacter was traced by ultraviolet spectrophotometry, and the growth curve of Acetobacter was drawn. The acid production curve of Acetobacter in the fermentation process was determined by acid-base titration. The effects of yeast extract content, initial ethanol concentration and inoculum amount on the fermentation process were investigated by single factor orthogonal experiment. The optimal fermentation conditions of Acetobacter in shaking flask were 10% inoculum amount, 6% initial ethanol concentration and 4G / L yeast extract.

Key words: Acetic acid bacteria with high tolerance; Single factor orthogonal experiment; Fermentation conditions; Process optimization

目录

摘要 I

Abstract Ⅱ

第一章 文献综述 1

1.1食醋的生产及葡萄酒的酿造工艺 1

1.1.1 食醋的产生 1

1.1.2葡萄酒酿造工艺 1

1.2醋酸菌的简介 3

1.2.1 醋酸菌的应用 4

1.3醋酸菌发酵 5

1.3.1 醋酸菌发酵特性 5

1.3.2 固定化醋酸菌发酵条件 7

1.4高耐受性醋酸菌 7

1.4.1 简介 7

1.4.2 耐酸机制 7

1.4.3 耐乙醇、耐高温醋酸菌工艺 7

1.4.4 高耐受性醋酸菌工艺优化 8

1.5本论文的研究目的和主要内容 8

第二章 实验部分 9

2.1 材料与方法 9

2.1.1 实验菌种 9

2.1.2 实验仪器及试剂 9

2.1.3 平板的制备 10

2.2 高酸度醋的液态发酵 10

2.2.1 乙醇发酵及蒸馏工艺 10

2.2.2 液态发酵酸度提升 10

2.3 耐高酸醋酸菌的提取 10

2.3.1 连续发酵制备耐高酸醋酸菌 10

2.3.2 已筛选的醋酸菌的活化 15

2.4 发酵工艺优化 16

2.4.1发酵工艺优化 16

第三章 结果与讨论 21

第四章 结论与展望 22

参考文献 23

致谢 27

文献综述

1.1食醋的生产及葡萄酒的酿造工艺

1.1.1 食醋的产生

食醋一直被看作为发酵产品家族中的“剩菜”^[1]。在人类的饮食文化里，食醋作为调味品和食品添加剂已经成为其中的一部分，也成为了人类和动物简单治疗方法的基础。然而，它的生产一直被认为是一个化学反应过程。正如《食醋历史回顾》^[1]所述，1732年，荷兰人Boerhave指出，食醋中含有“食醋之母”，对于产醋有着重大影响。由于对氧气含量要求十分严格，这一过程被称为“醋酸化”，而不是更流行的“醋酸发酵”。1789年Lavoisier证明了乙酸是乙醇的氧化作用，但他没有怀疑它对生物体的作用。Persoon在1822年描述了在葡萄酒、啤酒或腌菜表面形成的薄膜以及这些物质的生物学性质，在“欧洲真菌学”中，他添加了新的真菌种类：奥利菌、肠系膜菌、拉格诺菌和佩伽门尼姆菌。第五章还观察到，当“葡萄酒花”出现在葡萄酒表面时，醋的生产进展顺利，而“葡萄酒花”的出现预示并先于酸化。然而，Berzelius研究证明，如果暴露在空气中，所有腐烂的有机物都会产生相同类型的植物群。醋化成为科学家之间争论的一部分，如Berzelius和Liebig；一些人认为这一过程是纯化学的反应，一些人声称这一转变涉及到一个“有组织的生命体”。关于“食醋之母”，K¨utzing在1837年指出，覆盖在液体表面的薄膜是由比酵母菌小六倍的“球状物”制成的；因此，他可以被认为是1837年对醋酸细菌的第一次显微镜观察。最后，Pasteur在1864年声称，葡萄酒转变为醋是由于发展的面纱霉菌在其表面^[1]。

1.1.2葡萄酒酿造工艺

请支付后下载全文，论文总字数：22423字