食品学院生物工程本科降乳菌群降解黄水乳酸条件的研究大学论文.docx
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食品学院生物工程本科降乳菌群降解黄水乳酸条件的研究大学论文
本科生毕业论文（设计）
题目降乳菌群降解黄水乳酸条件的研究
院别生命科学与食品工程学院
专业生物工程
学生姓名***
学号***-年级******
指导教师**职称***
教务处制表
2015年5月15日
摘要
为研究从黄水中筛选到的降乳菌群降解黄水中乳酸的条件，将降乳菌群接种到黄水中发酵，通过单因子实验分别研究温度、氧气含量、还原糖和黄水浓度对降乳菌群降解黄水中乳酸的影响，再通过多因素多水平正交试验找到最佳条件，最后通过液相色谱仪和气相色谱仪对黄水和发酵液的成分进行分析，结果显示该降乳菌群最佳降乳条件为温度32℃，黄水浓度为1/4。
还原糖的存在会降低降乳菌群降解黄水中的乳酸的效果。
本研究在降低浓香型白酒生产过程中黄水和糟醅中的乳酸含量，调控固态发酵的总酸度与黄水的开发利用方面有一定的应用价值。
关键词浓香型白酒;降乳菌群；黄水
Abstract
Forresearchfromyellowwaterinthefiltertoofreducethelacticacidbacteriagroupdegradationyellowwaterinthelacticacidofconditions,reducethelacticacidbacteriagroupvaccinationtoyellowwaterinthefermentation,throughsinglefactorexperimentrespectivelyresearchtemperature,andoxygencontent,andrestoresugarandyellowwaterconcentrationonreducethelacticacidbacteriagroupdegradationyellowwaterinthelacticacidofeffects,againthroughmorefactorsmorelevelorthogonaltestfoundbestconditions,lastthroughliquidphasecolorspectruminstrumentgasphasecolorspectruminstrumentonyellowwatercruiseandfermentationliquidofcomponentsforanalysis,Resultsshowedthatthebestbreastreductionfloradegradationinwatertemperaturesof32℃,yellowwaterconcentration1/4.Reducingsugarreduceslacticacidinbreastreductiondegradationoffloraofyellowwatereffects.TheresearchinreducingthecontentoflacticacidintheproductionofLuzhouflavorliquorinyellowwaterandfermentedgrains,thetotalacidityofsolidfermentationofregulation,effectivedevelopmentofyellowwaterusehascertainapplicationvalue.
Keywords:
Luzhouflavorliquor；Reducethelacticacidbacteriagroup；Yellowwater
目录
摘要II
AbstractIII
第1章绪论1
1.1选题背景1
1.1.1控制乳酸含量对提高浓香型白酒质量的意义1
1.1.2浓香型白酒酿造诸环节降乳菌（群）的研究现状1
1.2研究意义2
第2章材料与方法3
2.1实验材料3
2.1.1供试菌群3
2.1.2黄水3
2.1.3药品试剂3
2.1.4仪器设备4
2.2试验方法4
2.2.1降乳菌群的活化4
2.2.2降乳菌群降解黄水乳酸条件研究实验5
2.2.3降乳菌降解黄水乳酸最佳条件实验设计5
2.2.4降乳菌降解黄水乳酸稳定性研究5
2.2.5黄水生物、理化指标和主要成分测定6
第3章实验结果与分析7
3.1黄水理化、生物指标和主要成分7
3.2降乳菌群降解I号黄水乳酸条件研究8
3.2.1温度8
3.2.2还原糖（以葡萄糖计）8
3.2.3不同浓度黄水9
3.2.4相同培养条件下降乳菌群降解I号窖池黄水乳酸的差异性分析10
3.3正交条件实验设计结果与分析11
3.4降乳菌群降解乳酸稳定性的评价12
第4章结论与讨论14
4.1结论14
4.2讨论14
参考文献15
第1章绪论
1.1选题背景
1.1.1控制乳酸含量对提高浓香型白酒质量的意义
乳酸是浓香型白酒发酵过程中主要的非挥发性酸类之一，在酶的作用下乳酸与乙醇反应生成的乳酸乙酯是构成浓香型白酒风味的主要成分，与乙酸乙酯、己酸乙酯被统称为浓香型白酒的三大酯类物质[1]。
乳酸乙酯是浓香型白酒的呈香物质，适量的乳酸乙酯对白酒的风味有好处，但含量过高会使酒体发涩、发闷，口感不协调，主体香不突出，影响酒的内在质量[2-4]。
就酯类而言，能使三大酯类物质含量比例关系协调，就能保证较好的产品质量。
在中国名优白酒的基酒中，三大酯的比例一般为己酸乙酯>乳酸乙酯>乙酸乙酯[5]。
但是目前白酒行业中，以己酸乙酯为主体香的浓香型白酒以及以乙酸乙酯为主体香的清香型白酒普遍存在乳酸乙酯含量过高，己酸乙酯（乙酸乙酯）与乳酸乙酯的比例极不协调等问题[6-7]。
因此，从源头上控制乳酸的量从而达到降低乳酸乙酯的含量,使酒中的己酸乙酯、乙酸乙酯和乳酸乙酯三大酯类的比例恰到好处，对提高浓香型白酒质量具有重要意义[8]。
1.1.2浓香型白酒酿造诸环节降乳菌（群）的研究现状
白酒作为宜宾地区的优势产业，增加浓香型白酒的己酸乙酯降低乳酸乙酯一直是科研研究者的关注热点。
近年来，国内的部分科研单位、高等院校和白酒厂家都对“增己降乳”进行了研究，目前主要从生产工艺的改进和微生物学两方面达到“增己降乳”的目的。
但是综合来看，通过添加降乳菌（群）降低乳酸含量的微生物学技术是最根本、最经济、最主要的降乳措施[8-9]。
浓香型白酒生产诸环节能降解乳酸的菌种有很多，脱硫弧菌属、醋杆菌属、固氮菌属、真杆菌属、韦荣氏球菌属、链球菌属、丙酸杆菌属等属中的某些菌株都能很好地氧化或发酵乳酸，其广泛的分布在窖泥、糟醅、大曲和黄水中[10-12]。
目前，国内很多科研单位通过分离筛选及诱变获得单株或几株降解乳酸能力较强的纯菌株，再将这些菌株添加到白酒生产过程以达到降低乳酸的目的，并取得了一定的成功。
天津轻工业学院张国政等人从白酒酒醅中分离出两株降乳菌Z2和Z4，其降乳率达到60%，然后,经紫外线诱变处理,其降乳率均能达到100%[13]。
河南工业大学杨望军等人，以大曲和酒醅为筛选源，采用Lu-Ye选择培养基进行筛选出两株降乳酸能力较强的菌株，其在液体静置发酵和模拟发酵情况下，降乳率分别为87.58%，25.95%和98.51%，38.54%[4]。
目前，关于降乳菌的文献报道主要集中在单株纯菌的研究与应用上，而关于降乳菌群在实际生产中的应用或研究鲜有报道，更没有关于降乳菌群降解乳酸条件研究的报道。
作为一种新的方法，添加降乳菌群降解乳酸，一方面提供了能降解乳酸的菌株，另一方面还提供了能与降乳菌株具有共生关系或能协同作用的菌株。
在一定程度上添加降乳菌群比添加单株纯的降乳菌在实际生产应用中更具优势，关于降乳菌群的研究相信在今后会越来越会受到研究者的重视。
1.2研究意义
在传统浓香型白酒生产中，长期以来存在着乳酸含量过高、黄水利用率低、底锅水的处理等问题。
乳酸含量过高直接导致浓香型白酒中乳酸乙酯含量偏高，打破了三大酯类物质的比例平衡，影响了浓香型白酒的口感和内在质量。
黄水和底锅水作为浓香型白酒的发酵副产物，其本身含有大量的有机酸、杂醇、酯、氨基酸、碳水化合物等[14]，但目前大多数酒厂没有对这些发酵副产物进行有效利用，而是将其直接丢弃，这样不仅造成了浪费，又对环境构成了污染。
这些问题的存在，在一定程度上影响了白酒企业的生产效益，若不能有效的解决必将限制白酒行业的可持续发展。
此次研究是以从黄水中筛选的降乳菌群作为研究对象，与传统的添加纯菌株来降解乳酸相比，降乳菌群能更好的发挥微生物之间的协同作用，避免某些菌株不能纯培养的弊病，并且该降乳菌群筛选分离自黄水，是经过长期驯化的微生物，对黄水有着天然的适应能力，能更加高效的降解黄水中的乳酸。
通过本次研究，开放性的探讨了降乳菌群降解黄水中乳酸的最佳条件，对降乳菌群的实际生产运用有一定的指导作用。
首先，将降乳菌群添加到黄水中以降低黄水中的乳酸，再将低酸度的黄水和底锅水混合注入到固态发酵的糟醅中不仅能有效降低糟醅的乳酸含量调控发酵的总酸度，还能在窖池底部形成一个液态环境，对于提高固态发酵的稳定性和产品质量具有重要作用。
其次，此次研究在解决黄水和底锅水等发酵副产物的回收利用方面提供了一条可行的方法，不仅能将这些副产物转变为经济价值，还能减少对环境的污染。
第2章材料与方法
2.1实验材料
2.1.1供试菌群
此次研究所用菌群为前期从叙府酒厂取的黄水中筛选出的降乳菌群，主要碳源为乳酸。
该菌群分离时适宜pH4.0，培养温度30℃±1℃，菌种传代时间为3d，液体静置发酵的降乳率为35.08%，现保存于发酵资源与应用四川高校重点实验室保存的白酒酿造微生物菌种库。
2.1.2黄水
为了使黄水不受其它可能存在的有害微生物影响，实验所采集的黄水均为开窖2h内的新鲜黄水。
表2-1黄水样品
窖池编号
取样时间
备注
2015年4月
2015年4月
单因素降乳条件研究
正交试验研究
2015年4月
2015年4月
2015年4月
降乳稳定性研究
降乳稳定性研究
降乳稳定性研究
2.1.3药品试剂
（NH4）2SO4、KH2PO4、MgSO4、NaCl、（NH4）2HPO4、Na2HPO4、NaOH、乳酸、葡萄糖、酚酞、无水乙醇（以上试剂均为国产分析纯）、甲醇（以上试剂为色谱纯）、L-乳酸。
表2-2实验药品及试剂表
药品名称
药品规格
生产厂家
（NH4）2SO4
AR500g/瓶
成都市科龙厂化工试剂
KH2PO4
AR500g/瓶
成都市科龙厂化工试剂
NaCl
AR500g/瓶
成都市科龙厂化工试剂
KH2PO4
AR500g/瓶
成都市科龙厂化工试剂
（NH4）2HPO4
AR500g/瓶
成都市科龙厂化工试剂
MgSO4
AR500g/瓶
成都市科龙厂化工试剂
乳酸
AR500mL/瓶
成都市科龙厂化工试剂
2.1.4仪器设备
表2-3实验仪器设备表
仪器名称
仪器编号
生产厂家
电子天平
AR2130
赛多利斯
高温灭菌锅
MLS-3780
SA
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