醋酸菌發(fā)酵條件優(yōu)化的研究

徐佳等

摘要[目的]優(yōu)化蘋(píng)果醋發(fā)酵的工藝條件。[方法]以新鮮蘋(píng)果汁為原料，采用液態(tài)發(fā)酵法，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研究了溫度、接種量、轉(zhuǎn)速、發(fā)酵周期、碳源、氮源、pH、初始酒精濃度對(duì)K8醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸量的影響。[結(jié)果]試驗(yàn)確定了K8醋酸菌發(fā)酵的最佳工藝條件，即：蔗糖1.0%，酵母膏1.6%、起始pH為4.5，初始酒精濃度為4%、接種量為6%，于30 ℃、175 r/min的恒溫?fù)u床上振蕩培養(yǎng)4 d。經(jīng)優(yōu)化后，K8醋酸菌發(fā)酵的產(chǎn)量可達(dá)到50.251 g/L。[結(jié)論] 研究可為蘋(píng)果醋的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞K8醋酸菌；發(fā)酵條件；優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)S188+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）06-01792-03

Abstract[Objective] To optimize the technique conditions of fermentation of apple vinegar. [Method] The basis and reference for the industrialization of apple vinegar were provided through the research on the technical condition of its fermentation. The fresh apple juice was used as raw material to study the effect of fermentation temperature， inoculation amount， rotary velocity， fermentation period， carbon source， nitrogen source， initial medium pH， the amount of ethanol on acetic acid fermentation by the single factor test and orthogonal test. [Result] We identified the optimum fermentation condition of K8 Acetic acid bacteria that was as fallows： 1% sucrose as carbon source， 1.6% yeast extract as nitrogen source， the initial pH of the acid medium at 4.5， alcohol degree 4%， 6% of inoculation under the condition of temperature at 30 ℃ and the speed train at 175 r/min. In that fermentation condition， after 4 days of fermentation， the acid yield of K8 Acetic acid bacteria could reach 50.251 g/L. [Conclusion] The study can provide reference basis for industrialization production of apple vinegar.

Key wordsK8 Acetic acid bacteria； Fermentation condition； Optimization

果醋與糧食醋相比，含有豐富的有機(jī)酸、維生素，具有更好的營(yíng)養(yǎng)與保健價(jià)值和風(fēng)味質(zhì)量。蘋(píng)果醋是選用優(yōu)質(zhì)的蘋(píng)果汁為主要原料，經(jīng)發(fā)酵調(diào)制而成。蘋(píng)果醋味道香美、營(yíng)養(yǎng)豐富，而且兼有水果和食醋的營(yíng)養(yǎng)保健功能[1]。蘋(píng)果醋含有豐富的氨基酸及有機(jī)酸，能夠?yàn)槿梭w提供能量；蘋(píng)果醋在體內(nèi)代謝后呈堿性，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家建議人們?cè)诤侠砩攀车耐瑫r(shí)，多飲果醋，能夠防止血液和體液的酸化；蘋(píng)果醋具有美容護(hù)膚作用，它含有豐富的醋酸、氨基酸、甘油和醛類(lèi)化合物，能促進(jìn)血管擴(kuò)張，增加血液循環(huán)，令皮膚更加光滑柔潤(rùn)；蘋(píng)果醋可抑制和減少過(guò)氧化物的形成，從而延緩衰老；此外，蘋(píng)果醋還具有軟化血管、降壓、殺菌、防癌、抗癌、促進(jìn)腸胃消化、減輕疲勞、促進(jìn)鈣吸收的功效。

隨著人們健康理念的逐漸形成，蘋(píng)果醋營(yíng)養(yǎng)飲料會(huì)越來(lái)越受人們的關(guān)注。蘋(píng)果醋及蘋(píng)果醋酸飲料作為新型的調(diào)味品和保健品，近幾年在歐美和日本發(fā)展較快，在國(guó)內(nèi)也具有良好的開(kāi)發(fā)前景[2]。對(duì)蘋(píng)果醋發(fā)酵工藝進(jìn)行研究，確定最佳發(fā)酵條件，可為菌種發(fā)酵試驗(yàn)研究、生產(chǎn)菌種擴(kuò)大培養(yǎng)及工藝技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料。蘋(píng)果，市售。

1.1.2菌種。K8醋酸菌，南昌理工學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室分離篩選。

1.1.3試劑。酵母膏、葡萄糖、蔗糖、蛋白胨、瓊脂、牛肉膏、95%無(wú)水乙醇、可溶性淀粉等，均為分析純。

1.1.4儀器。 ZHWY2112B恒溫氣浴搖床，上海智城分析儀器制造有限公司；LSB501型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海華線(xiàn)醫(yī)用核子儀器有限公司；LRH250II型微電腦控制生化培養(yǎng)箱，廣東省醫(yī)療器械廠；Sartorius電子天平，塞多利斯公司；HH6數(shù)顯恒溫水浴鍋，國(guó)華電器有限公司。

1.1.5培養(yǎng)基[3]。醋酸發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基：1%葡萄糖，1%酵母膏，pH 5.5，0.1 MPa滅菌20 min冷卻至70 ℃后移加4%的乙醇。

醋酸菌液體種子培養(yǎng)基：在接種室中接種一環(huán)斜面培養(yǎng)基上的K8醋酸菌于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，搖勻后用8層棉布封口，于30 ℃ 轉(zhuǎn)速120 r/min搖床上培養(yǎng)24 h，作為種子液備用。

2.2.3初始酒精濃度對(duì)K8醋酸菌發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)酸的影響。

在醋酸菌發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基中移加2%、4%、6%、8%無(wú)水乙醇和6%種子液，用棉布封口后放置在30 ℃ 轉(zhuǎn)速120 r/min搖床上培養(yǎng)，設(shè)置3個(gè)平行試驗(yàn)。每隔24 h取樣測(cè)定酸度，計(jì)算產(chǎn)酸量。

由圖2可以看出，經(jīng)24 h培養(yǎng)后隨酒精濃度的增大，K8醋酸菌產(chǎn)酸量有明顯的增長(zhǎng)緩慢的趨勢(shì)，主要原因是無(wú)水乙醇含量對(duì)醋酸菌有抑制作用。而酒精濃度為4%的培養(yǎng)基其產(chǎn)酸量保持著平穩(wěn)的增長(zhǎng)趨勢(shì)，因此初始酒精濃度含量宜控制在4%。

3結(jié)論

該試驗(yàn)采用液態(tài)發(fā)酵法研究了蘋(píng)果醋的發(fā)酵工藝，確定了蘋(píng)果醋發(fā)酵的最佳試驗(yàn)條件為：溫度30 ℃，轉(zhuǎn)速175 r/min，接種量6%，培養(yǎng)周期為4 d，最優(yōu)培養(yǎng)基配方酵母膏濃度1.6%，pH為4.5，初始酒精濃度4%，蔗糖濃度為10%，可為菌種發(fā)酵試驗(yàn)研究、生產(chǎn)菌種擴(kuò)大培養(yǎng)及工藝技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)。

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