产酱香功能芽孢杆菌的筛选及浓酱兼香型白酒复合功能强化曲的研究

的研究

目前在中国一些香型白酒大曲和酒醅中筛选到了各类产酱香功能菌,但关于兼香型白酒中产酱香功能菌的筛选未见报道。经调查发现,国内外关于白酒中各种功能菌之间相互作用关系的研究并不是很多,传统方法生产白酒过程中,大曲用量较大,产酒率和酒品质量不稳定,基于以上问题本课题做了以下几个方面的研究。

首先从实验室保存的分离自白云边发酵酒醅的细菌中筛选出具有产酱香功能的芽孢菌株,对实验室保存的分离自白云边不同轮次酒醅中的25株芽孢杆菌进行蛋白酶活的测定和产酱香发酵实验,从中筛选出2株产酱香能力较高的芽孢杆菌:Bacillus licheniformis LS9和Bacillus subtilis S10,然后对这两株菌进行产酱香风味成分分析和耐酒精能力实验。结果表明:LS9和S10这两株蛋白酶活较高菌株同样具有较强的产酱香能力,说明菌株产蛋白酶活的高低与产酱香能力存在一定的相关性。

耐酒精能力实验结果表明LS9和S10均具有较高的乙醇耐受力。两株芽孢杆菌的产酱香风味成分分析结果表明:LS9和S10在小麦培养基中可代谢产生白酒中的一种健康功能因子α-亚麻酸,此外LS9代谢可产生呋喃类物质--5-甲基糠醛,呋喃类物质是酱香型白酒的重要呈香物质和特征化合物。

然后将实验室保存的功能酵母与产酱香功能菌进行混合液态发酵实验,一方研究酵母菌与芽孢杆菌之间的相互作用关系,另一方面对发酵结果进行分析找出发酵效果较好的混合比例。粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)Scc7与产酱香功能地衣芽孢杆菌LS9的不同比例混合液态实验结果表明:Scc7与LS9以

不同比例混合发酵时,LS9的生长都受到了一定的抑制,混合比例为1:10时,Scc7对LS9的抑制作用明显减弱,Scc7与LS9混合比例为10:1时,发酵效果较好。

另外在Scc7与LS9混合发酵基础上添加东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)Z1后,Z1在发酵过程中始终为优势菌株,而Scc7和LS9的生长受到一定的抑制作用,添加东方伊萨酵母后对乙醇产量没有明显影响,乙酸乙酯产量和高级醇(正丙醇、异丁醇、异戊醇、β-苯乙醇)含量明显增加,发酵周期延长。将功能酵母Scc7、白云边酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)SCY62、Z1进行纯种及液态混合发酵实验,结果表明三种酵母在混合培养过程中相互之间存在竞争性抑制作用,三种酵母在混合过程中竞争性作用强弱依次为Z1>SCY62>Scc7。

添加LS9到酵母菌纯种或混合发酵体系中,LS9的生长都受到了明显的抑制作用。LS9添加到酵母纯种或者混合发酵体系中都会对Scc7的生长造成一定的影响,而对SCY62和Z1的生长无明显影响。

LS9添加到Scc7、SCY62纯种发酵过程中可提高乙醇含量和产率,LS9添加到酵母混合发酵体系中,对其他混合发酵的乙醇产量和产率无明显影响,而Scc7:SCY62:Z1混合发酵体系中添加地衣芽孢杆菌LS9后,乙醇产量和产率有所下降,风味物质乙酸乙酯、乙偶姻和β-苯乙醇含量含量有所增加,其中乙酸乙酯含量从516.99mg/L±10.58mg/L增加到568.28mg/L±12.76mg/L,发酵产物中高级醇(正丙醇、异丁醇、异戊醇)总量有所降低。将功能酵母菌、霉菌及筛选出的产酱香功能芽孢杆菌制备成固态菌剂,按照一定比例混合制成复合功能菌剂进行模拟白酒固态发酵实验,从中筛选出一组发酵效果较好复合功能菌剂。

参照混合液态发酵实验的混合比例进行复配制成复合功能菌剂,然后添加到

高粱中进行模拟白酒固态发酵实验,初步筛选出一组发酵效果较好的复合菌剂:Scc7:Z1:LS9+根霉(10~6:10~5:10~5+1%),其中10~6代表接种量为1×10~6cfu/g该复合菌剂添加到1个月与4个月大曲中或者替代一定比例的4个月大曲后,发酵产酒率都有所提高,正丙醇产量有所降低,但产酯能力有所下降。为提高工厂三轮一次酒和四轮二次酒的出酒率和酒品质量,实验室将不同复合功能菌剂替代一定比例的4个月大曲后分别添加到工厂三轮和四轮出池蒸馏后酒醅中进行白酒固态发酵实验,结果表明实验室制备的复合功能菌剂替代部分高温大曲后添加到工厂发酵酒醅中对提高三轮一次和四轮二次酒的出酒率和酒品质量具有明显效果,且优化出的复合功能菌剂用量较小,对工厂生产具有一定的应用价值。