论文部分内容阅读
大曲是中国白酒酿造的糖化发酵剂。由于大曲是生料制曲、自然接种、开放培养,导致大曲是多酶多菌的混合物。由于制曲和酿酒都是固态发酵,每个环节的影响因素都非常复杂,导致大曲中主要微生物和酶的功能都不明确,只能从理论上理解。如酒曲中最关键的酶是糖化酶、液化酶,降解淀粉为还原糖后再由酵母转化为乙醇,直接影响酿酒过程是否顺利进行和基酒产量。除此之外,蛋白酶也得到广泛的关注。蛋白酶能降解原料中的蛋白质,形成小分子的肽或氨基酸,作为氮源促进酿酒微生物的生长。蛋白质的降解产物中一部分氨基酸本身是呈味物质,还有一部分是香气成分的前体,因而蛋白酶是白酒生产不可或缺的酶,但其在酿酒中的作用却缺乏科学的数据依据。本论文利用实验室酿酒模型,设计蛋白酶为主要变量的酿酒实验,评价大曲蛋白酶在酿酒过程中的作用;进一步用传统分离技术,从清香大曲中分离纯化得到产蛋白酶的菌株,优化发酵培养基,研究其产酶特性;并将得到的中性蛋白酶制备强化大曲,酸性蛋白酶应用到酿酒过程,分析其作用,主要结果如下:(1)在蛋白酶为主要变量的酿酒实验中,通过对酒醅和酒样主要指标检测分析蛋白酶对酿酒过程的影响,结果表明,适量添加蛋白酶能降低酒醅pH,促进酵母菌生长,提高酒样的酒精度和总酸,对基酒的产量和质量都有促进作用。(2)从汾型大曲中分离纯化得到高产蛋白酶的菌株3株,分别命名为GF-6,MQ-1,MG-1,其中MQ-1和MG-1产酸性蛋白酶,GF-6产中性蛋白酶。通过观察菌落形态和显微形态特征,判定GF-6是芽孢细菌,MQ-1和MG-1是曲霉和根霉,在此基础上通过分子生物学方法对细菌的16SrDNA和真菌的ITS序列比对,鉴定GF-6为B.pumilus,MQ-1为A.oryzae,MG-1为R.s oryzae。(3)研究B.pumilus GF-6的生长特性和产酶特性,结果表明,B.pumilus GF-6在营养肉汤培养基中12 h-27 h为对数生长期,3 d为最适产酶时期;优化产酶培养基实验表明,在大麦(DM):豌豆(WD)=1:1的培养基中产酶最高,可达202.7 U。B.pumilus GF-6的酶学性质实验表明,在50℃,pH=7时酶活最高,说明B.pumilus所产的是中性蛋白酶。在此基础上将B.pumilus GF-6粗酶液作为强化剂制成强化大曲,实验表明,加入B.pumilus GF-6粗酶液强化剂之后,大曲的糖化力增长了13.7%,液化力增长了125%,中性蛋白酶活增长了101.5%,酸性蛋白酶活增长了7.65倍;进一步酿酒实验表明,酒醅酵母菌、酒样出酒率都有显著提高,色谱检测分析酒样酸类物质含有量减少,乙酸乙酯和乳酸乙酯含量增加。(4)对A.oryzae MQ-1的产酶特性表明,最适产酶培养基为大麦(DM):豌豆(WD)=1:1,在该培养基中4 d产酶最高,产酶的最适条件为培养基的初始水分为30%,自然pH,初始发酵温度为30℃;分析其酶学特性,在30℃,pH为5时酶活最高,在该条件下酶活可达2426.95 U;酿酒实验表明添加A.oryzae MQ-1后,出酒率和总酯含量都有所提高,同时杂醇油含量明显降低。研究的产酶特性表明,最适产酶培养基为大麦(DM):豌豆(WD):麸皮(FP)=6:4:2,培养5 d时产酶最高,最适产酶条件在装瓶量20 g,初始水分30%,pH5,温度为35℃,在该条件下酶活可达2272.4 U;分析其酶学特征,40℃,pH为4最适合粗酶液反应,酿酒实验表明添加R.oryzaee后酒醅酵母菌和酒样酒精度都明显提高,总酯含量也明显增加。