降解柠檬酸的酵母菌的筛选及降酸特性研究--hu
高效降解嘌呤核苷乳酸菌的筛选、鉴定及特性研究
发酵科技通讯Bu l etinofFermentationScienceandTechnology Vol50No1 Mar2021第50卷第1期2021年3月高效降解嘌吟核苷乳酸菌的筛选、鉴定及特性研究陈沈梁1,张越恺1,李晨欣1,沈诗莹1,吴玲彩1,赵伟睿1,胡升1,梅乐和12(1.浙大宁波理工学院生物与化学工程学院,浙江宁波315100'.浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027)摘要:应用具有高效嗥吟核苷降解能力的乳酸菌进行高尿酸血症(HUA)辅助治疗和预防,可以减轻或解除饮食限制对HUA患者生活质量的影响。
采用高效液相色谱法对从泡菜中分离得到的56株乳酸菌的嗥吟核苷降解能力进行测定,获得一株具有高效嗥吟核苷降解能力的乳酸菌,其肌苷、鸟苷的降解率可达9&07%和96.1%。
经生化鉴定实验和16S rRNA序列扩增和比对,确定该菌为短乳杆菌(ctobacillus brevis)#耐受性实验表明:该菌具有良好的耐酸、耐胆盐以及耐受饱腹人工胃肠液的能力,且其在饱腹的人工肠液中嗥吟核苷降解能力不受影响。
因此,该菌株是可用于HUA防治微生态菌剂开发的潜在优良菌株。
关键词:高尿酸血症;降解嗥吟核苷;短乳杆菌中图分类号:TQ464;Q939文献标志码:A文章编号1674-2214(2021)01-0044-06Screening,identification and characterisations of a lactic acid bacterium with high ability of purine nucleoside decomposingCHEN Shenliang1,ZHANG Yuekai1,LI Chenxin1,SHEN Shiying1,WU Lincai1,ZHAO Weirui1,HU Sheng1,MEI Lehe1'2(1.College of Biology and Chemical Engineering,Ningbo Tech University,Ningbo315100,China;2.Department ofChemicalandBiologicalEngineering"Zhejiang University"Hangzhou310027"China)Abstract:Adjunctive treatment and prevention of hyperuricemia(HUA)by lactic acid bacteria (LAB)withhighpurinenucleosidedegradingcapacityenablerelievingoravoidingtheimpactof dietaryrestrictionon HUA patients Inthisstudy"thedegradationcapacityofpurinenucleoside of56lactic acid bacteria isolated from kimchi was determined by high performance liquid chromatography(HPLC)analysis"which resulted alactobaci l us with highly e f ective purine nucleosidedegradationability Its degradation rates of inosine and guanosine were9807%and96.1%,respectively.Based on biochemical testing and16S rDNA classification,the strain wasidentified as Lactobacillus brevis.The bacterium showed excellent tolerance capacity in thecondition of acid"bile salt and artificial intestinal fluid with food suspension"and its nucleoside-decomposingability was not a f ected by the environment of artificial intestinal juice withfood suspension Therefore"thisstrainisapotentialmedicinalstrainthatcanbeusedfordeveloping microecologicalagenttopreventandtreatHUAKeywords:hyperuricemia;purine nucleoside degrading;laclobacillus brevis收稿日期2021-01-04基金项目:国家自然科学基金资助项目(1971372,31670804)宁波市科技创新2025重大专项(2019B10060);浙江省教育厅一般科研项目(Y201839915);浙江省新苗人才计划立项项目(2020R401192)作者简介:陈沈梁(1999—),男,浙江温州人,研究方向为酶工程与生物催化,E-mail:chenshenliang@&通信作者:赵伟睿讲师, E-mail:zhaowrzju@&第1期陈沈梁,等:高效降解瞟吟核苷乳酸菌的筛选、鉴定及特性研究-45-高尿酸血症(Hyperuricemia,HUA)是因嘌吟代谢或排泄失常而导致血尿酸含量显著超过正常范围的慢性临床综合征⑴。
库德里阿兹威氏毕赤酵母在发酵工业中的研究进展
在石器时代时,人类便已开始利用酵母发酵来 增加食物和饮料的风味以及保存周期。乙醇发酵
从最开始的自然发酵到如今过程受控制的工业发 酵,发酵剂也由多菌种混合发酵转变为特定的单一
作者简介:王德培,男,助理工程师,主要从事白酒酿造及微生物研究,E-mail:397182904@。 通讯作者:焦富,男,助理工程师,主要从事白酒酿造及微生物研究,E-mail:188216015@。
2 库德里阿兹威氏毕赤酵母基因组及表观特征
P.kudriavzevii 广泛分布于自然界,常发现于各 种天然发酵、果实和土壤中,这些生态位存在各种 环境压力:低氧、低 pH 值、高温、高乙醇浓度等 。 [6] 本节将简要概述 P.kudriavzevii 基因组以及其表型
王德培,胡 阳,焦 富·库德里阿兹威氏毕赤酵母在发酵工业中的研究进展
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酿酒科技 2021 年第 6 期(总第 324 期)·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2021 No.6(Tol.324)
菌种发酵,而酿酒酵母及其近源种是最常见也是应 用最广泛的发酵剂。然而,使用酿酒酵母进行纯种 发酵也有其局限性,一方面是很难筛选到一株同时 满足所有优良性状的酵母,同时在传代扩培中也容 易出现突变导致菌株性状衰退,另一方面,纯种发 酵的风味较为单一,难以满足市场多样化需求。此 外,酿酒酵母的外源蛋白表达量较低,难以满足多 种工业化的发酵需求。
P.kudriavzevii 在自然界中广泛分布,经常在自 发发酵中出现,如白酒、葡萄酒、乳制品、酸面团等, 但 P.kudriavzevii 在发酵工业中的作用和地位需要 进一步评估。例如,有研究表明,P.kudriavzevii 导 致了泡菜的腐败,包括异味和质地软化;假丝酵母 引 起 的 人 类 真 菌 感 染 中 约 2 % 是 由 P.kudriavzevii (即 Candida krusei)导致。另一方面,人们越来越 认识到 P.kudriavzevii 作为工业发酵过程中的发酵 剂的潜力:其独特的风味特征和酶活性使它们非常 适合开发新风格酒精饮料;同时它们对低 pH 值的 耐受性,其有效的新陈代谢以及产生高浓度乙醇的 能力引起了生物乙醇研究领域的注意。因此,对 P. kudriavzevii 的研究是一个热门话题,并且越来越多 的研究开始针对特有的 P.kudriavzevii 的基因组、转 录组、代谢组、蛋白质组和表观特征。
《柠檬酸发酵》课件
柠檬酸发酵的未来发展
生物技术进步
随着生物技术的不断发展,未来有望通过基因编辑和合成 生物学手段进一步提高柠檬酸发酵的产量和效率。
环保要求
随着环保意识的增强,开发低污染或无污染的柠檬酸发酵 工艺将成为未来研究的重要方向。
智能化发酵
借助物联网、大数据和人工智能等技术,实现柠檬酸发酵 过程的智能化监控和管理,提高生产效率和产品质量。
无水硫酸铵
作为氮源,提供菌种生长所需的氮元素。
玉米浆
含有丰富的维生素、氨基酸和生长因子,有 助于菌种的生长和代谢。
磷酸二氢钾
提供磷元素和钾元素,有助于菌种的正常代 谢。
菌种接种与发酵
菌种选择
选择高产柠檬酸的菌种,如黑曲霉、 青霉等。
接种量
根据发酵罐的大小和生产能力,确定 适宜的接种量,以保证发酵效率。
在缺氧条件下,菌体会进行厌氧呼吸,产生乳酸或乙醇等副产物,而不是柠檬酸 。因此,需要提供足够的氧来支持菌体的有氧代谢,从而获得高产量柠檬酸。
营养物质对柠檬酸发酵的影响
营养物质是柠檬酸发酵过程中的基础物质,包括碳源、氮源 、磷源和无机盐等。
不同的营养物质对柠檬酸发酵的影响不同。通过实验研究, 可以确定最佳的营养物质配比,以提高柠檬酸的产量。此外 ,添加一些生长因子或酶抑制剂也可以调节菌体的代谢途径 ,从而影响柠檬酸的产量。
柠檬酸发酵的控制策略
参数控制
通过控制温度、pH、溶氧浓度等关键 参数,保证发酵过程在最佳条件下进行
。
分离纯化
采用高效的分离纯化技术,如离子交 换、吸附、萃取等,将柠檬酸从发酵
液中提取出来。
补料控制
根据发酵过程的实时监测数据,适时 添加必要营养物质,避免因缺乏某些 关键成分而影响发酵。
柠檬酸发酵菌黑曲霉的菌种改良述评HX-2005
柠檬酸发酵菌黑曲霉的菌种改良述评黄旭初,金湘,毛培宏3(新疆大学物理系离子束生物工程中心,新疆乌鲁木齐830046)摘要:柠檬酸是微生物发酵法生产的重要有机酸,用途极为广泛。
柠檬酸发酵菌黑曲霉的育种在柠檬酸工业中占有重要地位。
该文论述了柠檬酸发酵菌黑曲霉的发酵机制、代谢调控及柠檬酸积累的机理,柠檬酸发酵菌黑曲霉的物理和化学手段诱变育种取得的成果,细胞工程和基因工程在柠檬酸发酵菌黑曲霉育种中的应用,分析了柠檬酸发酵菌黑曲霉育种的发展方向。
关键词:柠檬酸;黑曲霉;菌种改良中图分类号:Q933;Q939.5 文献标识码:A 文章编号:1004-311X (2005)03-0093-03收稿日期:2004-11-20;修回日期:2005-04-11基金项目:新疆大学科研专项(2002330201)作者简介:黄旭初(1978-),男,硕士研究生,从事核技术及其应用研究;3通讯作者,E -mail :phmao @ 发酵有机酸工业在世界经济发展中占有一定地位,它的价值不在于产物本身,而在于它所创造的社会效益。
就目前市场占有率而言,发酵有机酸仍以柠檬酸为主,它占酸味剂市场的70%左右。
在柠檬酸工业中高产菌的育种工作一直都处于举足轻重的地位。
产生柠檬酸的微生物有真菌、细菌和酵母,但自从1917年发现黑曲霉能够生成柠檬酸后,尚未发现其它属的微生物比黑曲霉更好。
现在人们大多利用黑曲霉及温氏曲霉的菌株生产柠檬酸,因为它们的柠檬酸产量最高,且能利用多样化碳源,所以柠檬酸发酵菌黑曲霉的育种研究显得至关重要。
1 柠檬酸发酵菌黑曲霉积累柠檬酸的机理1.1 黑曲霉柠檬酸生物合成途径柠檬酸生物合成涉及的生化途径有:E MP 、H MP 、T C A 、乙醛酸、丙酮酸羧化、β-氧化。
原料不同,使用的发酵菌种不一样,它们的生化途径也有不同。
黑曲霉利用糖类发酵生成柠檬酸,其生物合成途径现普遍认为是:葡萄糖经E MP 、H MP 途径降解生成丙酮酸,丙酮酸一方面氧化脱羧生成乙酰C oA ,另一方面经C O 2固定化反应生成草酰乙酸,草酰乙酸与C oA 缩合生成柠檬酸。
降解柠檬酸的酵母菌的筛选及降酸特性研究--hu
降解柠檬酸的酵母菌的筛选及降酸特性研究一、研究内容和意义摘要柠檬酸是柑橘等水果中的主要有机酸,在果汁、果酒生产中是影响其风味和口感的主要物质,由于一些水果中柠檬酸含量过高而影响了果汁、果酒的口感。
本项目拟筛选一株降解果汁中柠檬酸的酵母菌,通过生物降解的方法来适度降低这些果汁中的含量偏高的柠檬酸。
本项目的研究对进行工业化生产获得风味和口感俱佳的果汁、果酒具有现实意义。
二、主题词柠檬酸;酵母菌;选育;降酸三、立论依据(包括项目的研究意义及国内外现状分析)果酒的生产是利用新鲜的水果为原料,利用野生的或人工添加酵母菌来分解糖分,产生酒精及其他副产物。
伴随着酒精和副产物的产生,果酒内部发生一系列复杂的生化反应,最终赋予果酒独特的风味及色泽。
在生产中为了达到酿造高质量的果酒。
果酒中的酸有原料带来的,如葡萄中的酒石酸,苹果中的苹果酸,杨梅中的柠檬酸等;也有发酵过程中产生的,如醋酸,丁酸,乳酸,琥珀酸等。
酒中含酸量如果适当,酒的滋味就醇厚、协调、适口。
反之则差。
同时,酸对防止杂菌的繁殖也有一定的作用。
生产中用于表示果酒含酸量的指标有总酸和挥发酸。
总酸,即成酸性反应的物质总含量,与果酒的风味有很大关系(果酒一般总酸量为0.5-0.8克/100毫升)。
挥发酸,是指随着水蒸气蒸发的一些酸类,实践中以醋酸计算(果酒中的挥发酸不得高于0.15克/100毫升)。
适量的有机酸可以赋予果酒醇厚感和清爽感,可以抑制病菌的活动,另外酸还可以溶解色素物质,使果酒的颜色更加美丽,所以说有机酸是影响果酒感官特性的重要指标之一。
本项目侧重适度降低这些果酒、果汁中含量偏高的柠檬酸。
通常的降酸方法包括化学降酸法和生物降酸法。
化学降酸是在果汁或酒液中加入化学试剂(如碳酸钙、碳酸氢钾、酒石酸钾和双钙盐等),其操作简单易行,降酸效果明显,但其化学反应往往会影响口感和酒液的色泽,同时由于金属离子的大量溶入,可能会带来酒液的不稳定,如失光、混浊等。
这些化学试剂一般为弱酸盐.它们与酒样中的强酸盐发生化学反应,置换出强酸,从而达到降酸的目的。
普鲁兰酶对柠檬酸发酵残糖降解效果的研究
第28卷湖北师范学院学报(自然科学版)Vo l 128第4期Journal of Hubei Nor m a l Unive rsity (N atura l Sc ience )No 14,2008普鲁兰酶对柠檬酸发酵残糖降解效果的研究石 鹤,鲁润英(湖北师范学院生命科学学院,湖北黄石 35002)摘要:在柠檬酸发酵残糖成分分析的基础上,研究了普鲁兰酶降解发酵残糖的最适条件和降解效果。
研究结果表明,普鲁兰酶作用的最适条件为:t =28m in,T =58℃,pH 4.8,酶用量0.4mL;在最适条件下,还原糖含量可提高30.7%.关键词:普鲁兰酶;柠檬酸;发酵残糖;降解中图分类号:T Q921+.1 文献标识码:A 文章编号:100922714(2008)0420026206 柠檬酸,学名32羟基232羧基戊二酸,它在自然界中存在于很多水果中,以未成熟者含酸量较多。
商品柠檬酸是经微生物发酵的方法生产,然后采用中和、酸解、离交、浓缩、结晶、干燥等工序制得。
柠檬酸广泛用于食品、化工、医药、轻工、原子能、环保等领域。
我国柠檬酸工业化生产始于1963年,目前一般采用玉米、薯干、小麦等淀粉质原料和糖蜜经黑曲霉液体深层发酵的方法生产。
在柠檬酸生产中,发酵的转化率不理想,发酵后有大量残糖存在,是我国柠檬酸行业普遍存在的一个问题。
目前生产中采用α-淀粉酶对原料淀粉进行水解,产生葡萄糖和麦芽糖和低聚糖。
[1]但α-淀粉酶只能水解支链淀粉上的α-1,4-糖苷键,不能水解支链淀粉分支上的α-1,6-糖苷键,不能使极限糊精继续降解。
而脱支酶(普鲁兰酶Pullu lana se)可使淀粉中的支链淀粉脱支而形成直链淀粉。
[2]可以水解极限糊精上的α-1,6-糖苷键产生低聚葡萄糖,再由a -淀粉酶进一步水解产生葡萄糖和麦芽糖。
[3]由于柠檬酸发酵残糖的主要成分是极限糊精[4],本课题在对柠檬酸发酵残糖成分分析的基础上,通过普鲁兰酶对柠檬酸发酵残糖水解效果的研究,力求探索出通过添加普鲁兰酶提高发酵原料液中还原糖含量,进而降低柠檬酸发酵残糖的工艺改进方法,以提高柠檬酸发酵的转化率。
耐高温耐高酸柠檬酸菌种驯化及筛选
耐高温耐高酸柠檬酸菌种驯化及筛选【摘要】:选取发酵良好的出发菌株,通过高温和高酸驯化及筛选,得到2株耐37℃高温、耐高酸30%、发酵性能优于原柠檬酸菌种Co827黑曲霉。
【关键词】:柠檬酸黑曲霉;耐高温高酸菌株;筛选【abstract 】: the fermentation of good start strains, through the high temperature and high acid domestication and screening, get two strains 37 ℃high temperature resistance, resistance to high acid 30% better performance than the original citric acid, fermentation Co827 aspergillus species.【keywords 】: citric acid aspergillus; High temperature resistant strains of the high acid; screening前言:柠檬酸是一种用途广泛对环境没有任何破坏作用的无色晶体,在食品和饮料工业中作为调味剂、保鲜剂、防腐剂、抗氧化剂、增稠剂。
为了提高菌种在高酸环境下酶的活性,需要对菌种进行耐高酸驯化。
柠檬酸深层通风发酵工艺在夏季高温季节,要控温在30℃-33℃,需采取一系列降温措施,为减少降温带来的麻烦和费用,采用耐高温柠檬酸发酵是行之有效的措施之一。
以黑曲霉Co827为出发菌种,从37℃高温发酵液中分离菌种,经酸性驯化优筛得到2株耐高温高酸、产酸高、转化率高的优良菌株。
1材料与方法1.1材料1.1.1样品高温发酵液分离出的菌株1.1.2培养基富集驯化培养基:80BX-150BX麦芽汁100ml,pH值自然,0.1MPa灭菌25min-30min;分离培养基:50BX-80BX麦芽汁100ml,琼脂2g,30%柠檬酸,0.1MPa,灭菌25min-30min,制成平板备用;摇瓶培养基:按参考文献[2]方法配制。
柠檬酸的乳酸菌发酵降解途径及其应用
柠檬酸的乳酸菌发酵降解途径及其应用袁星星1,2,余元善2,徐玉娟2,*(1.江西农业大学食品科学与工程学院,江西南昌330045;2.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/农业部功能食品重点实验室/广东省农产品加工重点实验室,广东广州510610)摘要:青梅、柠檬和柑橘等高酸水果中含大量柠檬酸,用这些原料制成果酒果汁,其降酸技术一直是食品行业的研究热点及难点。
本文阐述了乳酸菌发酵降解柠檬酸的代谢途径及其关键酶,并对乳酸菌可利用柠檬酸作为碳源进行生长作可行性分析。
同时也综述了乳酸菌发酵在果汁果酒降酸中的应用研究进展。
最后,分析乳酸菌降解柠檬酸的优缺点并对其在食品工业上的应用进行展望。
关键词:乳酸菌;柠檬酸;降酸;代谢途径;发酵Citric Acid Fermentation of Lactic Acid Bacteria and Its ApplicationYUAN Xing-xing 1,2,YU Yuan-shan 2,XU Yu-juan 2,*(1.College of Food Science &Food Engineering ,Jiangxi Agricultural University ,Nanchang 330045,Jiangxi ,China ;2.Sericultural &Agri-Food Research Institute Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Functional Foods ,Ministry of Agriculture/Guangdong Key Laboratory of Agricultural ProductsProcessing ,Guangzhou 510610,Guangdong ,China )Abstract :Many fruits are rich in citric acid ,such as green plum ,lemon and citrus ,so how to decrease the content of organic acid has been paid attention and exists many difficulties.In this review ,the metabolic path -ways and key enzymes related to citric acid fermentation with lactic acid bacteria was discussed ,and the feasi -bility of citric acid as sole carbon source for the growth of lactic acid bacteria was evaluated.Moreover ,the ap -plication of deacidification by lactic acid bacteria in fruit juice or wine was summarized.Finally ,analyzed the advantages and disadvantages and prospects the application in food industry.Key words :lactic acid bacteria ;citric acid ;deacidification ;metabolic pathways ;fermentation食品研究与开发F ood Research And Development2017年5月第38卷第10期DOI :10.3969/j.issn.1005-6521.2017.10.046基金项目:广东省科技计划项目(2015B020*******)作者简介:袁星星(1992—),女(汉),在读硕士研究生,研究方向:食品科学。
柠檬酸高产菌株选育
柠檬酸高产菌株的选育引言柠檬酸是一种可口的酸味剂,广泛用于食品工业的饮料、糖果生产,同时也是医药、化工行业的重要原料。
柠檬酸采用发酵法生产,某些青霉、多种曲霉和酵母都具有柠檬酸生产能力,其中黑曲霉是一种重要的生产菌株[1,2]。
许多微生物工作者对柠檬酸生产菌种的选育做了大量工作,经此可以获得一些高产菌株。
我们用黑曲霉作为柠檬酸的产生菌,来进行相关的实验内容。
为了进一步提高柠檬酸生严菌种对糖的转化效率和产酸速率,有很多方法,比如改善黑曲霉生长的温度、pH、溶氧量、限制金属离子等培养条件,同时也可以对黑曲霉进行诱变处理。
目前国内柠檬酸菌种选育,物理诱变常选用紫外、60Co-γ射线等,化学诱变多选用DES及亚硝基胍等[3]。
本次实验设计除了优化黑曲霉产柠檬酸的培养条件之外,还要将黑曲霉菌种进行紫外诱变处理。
1材料与方法1.1 材料1.1.1菌种以实验室平板上已有的黑曲霉(Aspergiltus niger)为出发菌株(经多次平板划线分离纯化所得),制备种子液,将发酵好的种子液按液体发酵培养基体积的10%接入已灭菌的发酵培养基中,于30℃左右在200~250rpm培养4~5d。
1.1.2培养基分离菌种培养基为PDA培养基,初筛培养基为2%淀粉查氏培养基,发酵培养基为废弃苹果榨汁培养基。
1.1.3 试剂及仪器3-5二硝基水杨酸、结晶酚、酒石酸钾钠、722型紫外分光光度计,组织捣粹机等。
1.2 方法1.2.1 菌株的分离纯化用黑曲霉出发菌株,通过平板划线分离的方法进行分离纯化,培养三批,得到纯化的黑曲霉单菌落。
1.2.2 初筛用接种环刮取纯化的黑曲霉孢子于装有100 mL无菌水和玻璃珠的三角瓶中,振荡,4层纱布过滤并稀释计数成不同的梯度,制成孢子悬液。
取各个不同梯度的孢子悬液1 mL注人2%淀粉查氏培养基平板中涂布,28℃,培养3 d 后,向培养基中滴人I-KI试剂,测量菌落产生的透明圈大小并记录下数据。
21.2.3 复筛将初筛所得透明圈较大的菌株接入废弃苹果榨汁培养基中进行培养,待发酵一段时间后,通过检测发酵液中的总糖、还原糖和柠檬酸的产量的量进一步筛选高产柠檬酸的黑曲霉菌株。
柠檬酸产生菌黑曲霉的筛选
微生物上游技术综合实验报告书(2013‐2014学年)实验题目:柠檬酸产生菌黑曲霉的筛选学院名称:生物与化学工程学院柠檬酸产生菌黑曲霉的筛选前言:柠檬酸(也称构椽酸)是重要的有机酸,是柠檬、袖子、柑橘、葡萄等水果天然酸味的主要成分。
天然柠檬酸在自然界中分布很广,天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。
柠檬酸行业是我国生物农业中的一个重要行业,广泛用于食品、医药、生物工程、精细化工等行业,具有极其广阔的发展前景,而黑曲霉是生产柠檬酸最为重要的菌种,它的产酸能力将直接影响柠檬酸的产量,因此黑曲霉的选育将会产生极大的经济效益。
柠檬酸发酵生产目前所采用的菌种主要是黑曲霉菌种和酵母菌菌种,而淀粉质原料发酵主要以黑曲霉菌种为主。
对于柠檬酸发酵行业来说,菌种产酸水平的高低是决定柠檬酸发酵生产的关键因素之一,因此,柠檬酸菌种黑曲霉的选育研究一直成为科研人员关注的焦点,国内外有很多关于柠檬酸发酵菌种黑曲霉选育的研究报道。
我国柠檬酸生产菌种的发酵水平经过几十年的努力,工业产酸水平平均达到13%以上,尽管我国柠檬酸发酵技术在世界上暂时处于领先地位,但菌种选育方面的竞争依然形势严峻。
因此,应当加快产柠檬酸产生菌的研究,继续筛选高产柠檬酸的优良菌株,扩大产柠檬酸菌种的来源。
本实验主要进行了土壤中柠檬酸高产菌株黑曲霉的筛选、形态、产酶条件及酶学性质的研究。
黑曲霉(Aspergillus niger)的形态特征和生理特征。
在固体培养基上,菌落由白色逐渐变至棕色。
孢子区域为黑色,菌落呈绒毛状,边缘不整齐。
菌丝有隔膜和分枝,是多细胞的菌丝体,无色或有色,有足细胞,顶囊生成一层或两层小梗,小梗顶端生成串分生孢子。
黑曲霉生产菌可在薯干粉、玉米粉、可溶性淀粉糖蜜、葡萄糖麦芽糖、糊精、乳糖等培养基上生长、产酸。
黑曲霉生长最适pH 值因菌种而异,一般pH 值为3~7;产酸最适pH 值为1.8~2.5。
生长最适(optimum )温度为33~36℃,产酸最适温度在28~36℃,温度过高易形成杂酸,斜面培养要求在35°Be 左右的麦芽汁培养基上。
降酸酵母菌Yds-10最佳培养基的筛选
降酸酵母菌Yds-10最佳培养基的筛选丁玉萍;陶硕;马金凤;刘宇涵;郭丹【摘要】以获得降酸酵母菌Yds-10最佳培养基为目的,以OD600值作为评价指标,对常用五种培养基进行比较,筛选出基础培养基;采用单因素和正交试验对筛选出的基础培养基成分葡萄糖、酵母浸粉、蛋白胨、胰蛋白胨进行优化,得出培养基的最佳组合为:葡萄糖30 g/L、酵母浸粉2.0 g/L、蛋白胨2.0 g/L、胰蛋白胨0 g/L.此培养基培养降酸酵母菌Yds-10,其培养液的OD600值比YPD培养基高大4.1%.【期刊名称】《佳木斯大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(036)006【总页数】4页(P937-940)【关键词】降酸酵母菌;培养基;筛选【作者】丁玉萍;陶硕;马金凤;刘宇涵;郭丹【作者单位】佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯154007;佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯154007【正文语种】中文【中图分类】Q8150 引言葡萄酒都含有酸味物质,其对于葡萄酒的口感、稳定性和陈酿特性具有重要作用。
适量的酸味物质是构成葡萄酒爽利、清新等口感的要素[1]。
酸度过低,酒体则会平淡乏味;酸度过高,酒体口感生硬粗涩。
葡萄酒中的有机酸种类繁多,主要包括酒石酸、苹果酸、柠檬酸,其中对口味影响最大的是L-苹果酸。
而降酸酵母菌可以通过苹果酸乳酸发酵,使葡萄酒中的苹果酸转化成乙醇和二氧化碳,降低苹果酸浓度,改善葡萄酒的口味[2]。
降酸酵母菌Yds-10是从东北山葡萄酒中筛选出的具有一定降酸能力的酵母菌,为了获得更多的培养物,研究对其最佳培养基进行筛选和优化,旨在为降酸酵母菌Yds-10的应用培养探究最佳培养基配方。
1 材料和方法1.1 材料1.1.1 试验用菌降酸酵母菌Yds-10:学院发酵实验室筛选保存高降酸能力酵母菌。
降解山楂汁中柠檬酸酵母菌的筛选及其降酸特性研究
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菌种的筛选
明显, 都在 O ; 2 5 O ; "<%0 之间, 而对山楂汁中总酸含 量的影响差异显著。由表 + 可知, 从总酸的变化看, 风味评价显 2 号、 !" 号两株菌都将总酸降到 2 ; "<%0; 示 !" 号菌株优于其它菌株, 所以认定 !" 号菌株是 所筛选的最理想的菌株。
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的山楂汁中有机酸种类、 总酸、 黄酮含量、 还原 67、 糖。 !"% 分析方法 总酸测 定 (以 柠 檬 酸 计) , 有机酸分析 ( 7809 法) , 采用文献 [ :] 的方法; 黄酮测定, 采用文献 [!#] 的方法; 的方法; 还原糖测定, 采用文献 [ !!] 67 测 定, 采用 67 计。
9期
赵玉平等: 降解山楂汁中柠檬酸酵母菌的筛选及其降酸特性研究
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菌种鉴定 参照 !"# $#%&’&,( !%)*+*,-. /’012 对 34 号菌株
间的山楂汁总酸和柠檬酸含量进行线性回归和计 算, 总酸降解速度为 5 ; 99@BVEV", 柠檬酸降解速度为 山楂汁总酸降解速度与柠檬酸降解速度 5 ; 99NBVEV", 无显著差异, 说明 !"#$"% &K ; $3 降解的有机酸是柠 檬酸。发酵使山楂汁中有机酸含量的降低, 同时 KC 值从 9 ; U4 上升至 @ ; 44, 由此表明山楂汁是一个缓冲 溶液体系, 随着山楂汁中总酸含量的降低, 发酵体系 中电离出的 C X 离子浓度减少, 但没有体系中总酸 降低显著, 这也是果汁类的一个特点。
可降解氨基甲酸乙酯酵母菌的筛选及降解条件优化
可降解氨基甲酸乙酯酵母菌的筛选及降解条件优化姚晓瑞宁;史学伟;周雪艳;辛敏汉;肖婧【摘要】本实验旨在筛选得到一株可以有效降解氨基甲酸乙酯的酵母菌,并根据ITS DNA片段鉴定其种属.采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)法,测定所筛选株菌的发酵产物中氨基甲酸乙酯的含量,确定一株降解能力较强的菌株,根据系统发育树确定酵母种属,并对该菌株的降解条件进行了优化.结果表明,降解能力较强的菌株为G1-3,为鲁考弗梅奇(Metschnikowia reukaufii)酵母,优化降解条件为接种量为3%,38℃,170 r/min,发酵4.5 d,最终氨基甲酸乙酯的降解量在65.57%左右.【期刊名称】《食品工业科技》【年(卷),期】2018(039)013【总页数】7页(P155-161)【关键词】氨基甲酸乙酯;酵母菌;筛选;气相色谱-质谱联用(GC-MS);降解条件【作者】姚晓瑞宁;史学伟;周雪艳;辛敏汉;肖婧【作者单位】石河子大学食品学院,新疆石河子832000;石河子大学食品学院,新疆石河子832000;石河子大学食品学院,新疆石河子832000;石河子大学食品学院,新疆石河子832000;石河子大学信息科学与技术学院,新疆石河子832000【正文语种】中文【中图分类】TS201.3氨基甲酸乙酯(Ethyl carbamate,EC)是一种无色无味的晶体,在1943年就被证明具有致癌性,且具有潜在的遗传致癌性和麻醉性[1-2]。
氨基甲酸乙酯在酿造酒中普遍存在,主要通过酵母菌的尿素循环[3]和乳酸菌的精氨酸脱亚氨基酶反应[4]产生。
近年来,食品中不断有氨基甲酸乙酯被检出,造成了许多民众的恐慌,也让大家对发酵食品的安全性有了质疑。
在控制发酵食品中氨基甲酸乙酯的含量这一问题上出现了很多方法,例如:在葡萄种植过程中少用尿素[5]、控制生产条件和贮藏条件、控制氨基甲酸乙酯前体物质的产生[6]以及酶法降解[7]。
大部分发酵产品都是有益身心健康的,酵母菌是发酵产品的灵魂,因为在酿造过程中,由于菌株的生长代谢,产生了氨基甲酸乙酯[8],因此菌株的选育可以从根本上控制氨基甲酸乙酯的含量,筛选出一株可以降低氨基甲酸乙酯的酵母菌很有必要。
可降解咖啡碱的酵母菌菌种筛选及其培养条件的优化
圆园21年4月第42卷第8期咖啡碱又名1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤,是一种普遍存在于植物中的嘌呤类生物碱物质[1],多从咖啡果[2]、可可豆[3]、可拉果、茶叶[4]等中提取而得。
咖啡碱是一种中枢神经兴奋剂,人们获取咖啡碱的产品包括咖啡、能量饮料、药丸、茶水和苏打水[5]。
然而,咖啡碱的使用可能会影响健康状况[6],有研究表明高剂量地摄入咖啡碱会降低睡眠效率[7],引起焦虑[8]、头疼、心血管疾病[9],甚至胎儿畸形[10]、孕期妇女流产[11]、青少年钙流失[12]、运动功能受损[13-15]等不良影响,过度摄入咖啡碱还会影响人体对铁的吸收,从而造成贫血[16]。
因此,低咖啡碱制品越来越受到消费者的欢迎。
DOI :10.12161/j.issn.1005-6521.2021.08.024食品研究与开发可降解咖啡碱的酵母菌菌种筛选及其培养条件的优化余佳熹1,张佳琪1,何贵平1,邓莎1,吕远平1,2*(1.四川大学轻工科学与工程学院,四川成都610065;2.四川大学健康食品科学评价体系研究中心,四川成都610065)摘要:从贵州省毕节市金沙县茶叶种植基地的土壤中分离得到一株可降解咖啡碱的真菌,经表型特征、内转录间隔区序列测定及系统发育树分析鉴定为酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae )同源菌,命名为Y-1。
通过单因素试验及响应面试验设计,以咖啡碱降解率为指标,得到响应面回归模型预测方程,根据预测方程,确定菌株Y-1最优的培养条件为:温度31.00℃,发酵时间46.60h ,咖啡碱添加量0.50mg/mL 、菌种添加量6.90%。
在此条件下,利用菌株Y-1在培养基中降解咖啡碱,咖啡碱降解率最高可达(59.39±0.28)%关键词:咖啡碱;生物降解;酵母菌;筛选;鉴定Selection of Caffeine Degrading Yeast and Optimization of Culture ConditionsYU Jia-xi 1,ZHANG Jia-qi 1,HE Gui-ping 1,DENG Sha 1,L ÜYuan-ping 1,2*(1.College of Biomass Science and Engineering ,Sichuan University ,Chengdu 610065,Sichuan ,China ;2.Healthy Food Evaluation Research Center ,Sichuan University ,Chengdu 610065,Sichuan ,China )Abstract :A caffeine -degrading fungus was isolated from the soil in Jinsha County ,Bijie City ,GuizhouProvince.An analysis of its phenotypic characteristics ,internal transcriptional spacer sequences ,and phylogenetic tree revealed that the fungus was a homologous strain of Saccharomyces cerevisiae (strain Y-1).Single-factor and response surface tests yielded a prediction equation for a response surface regression model that useing caffeine degradation rate as an index.According to the prediction equation ,the optimal culture conditions for strain Y-1were as follows :temperature 31.00℃,fermentation time 46.60h ,caffeine addition0.50mg/mL ,strain addition 6.90%.Under these conditions ,the caffeine degradation rate was (59.39±0.28)%.Key words :caffeine ;biodegradation ;yeast ;screening ;identification引文格式:余佳熹,张佳琪,何贵平,等.可降解咖啡碱的酵母菌菌种筛选及其培养条件的优化[J].食品研究与开发,2021,42(8):146-152.YU Jiaxi ,ZHANG Jiaqi ,HE Guiping ,et al.Selection of Caffeine Degrading Yeast and Optimization of Culture Conditions [J].Food Research and Development ,2021,42(8):146-152.作者简介:余佳熹(1997—),女(汉),硕士,研究方向:食品科学。
降解氨氮的海洋酵母菌的筛选及其生物特性
降解氨氮的海洋酵母菌的筛选及其生物特性周鲜娇;陈康振【摘要】为筛选降解海水养殖水体氨氮的酵母菌,从海泥和海水中取样,得到能高效降解氨氮的海泥酵母HN-2.研究了养殖水体中C/N比对HN-2氨氮降解效果的影响,并对HN-2生物特性进行研究.结果表明:C/N比约为4/1时,该HN-2菌在16 h 内能使氨氮浓度为30 mg/L的养殖水体中氨氮降解51.3%,24 h时氨氮降解率为97.8%,而对照组16 h内氨氮降解率为48.2%,16~24 h内氨氮降解率基本无变化;其生物特性为:对数生长期为6~18 h,36 h时菌量达到最大,最适生长pH值7.0、温度30℃、盐度(0~3)%.【期刊名称】《湛江师范学院学报》【年(卷),期】2007(028)006【总页数】4页(P100-103)【关键词】海洋酵母;筛选;降解氨氮;生物特性【作者】周鲜娇;陈康振【作者单位】湛江师范学院,生命科学与技术学院,广东,湛江,524048;湛江师范学院,生命科学与技术学院,广东,湛江,524048【正文语种】中文【中图分类】S949随着我国水产养殖业的精养和半精养等养殖模式的发展、集约化程度的日益提高,水体污染越来越严重,水产养殖的生态环境日趋恶化,水质恶化已成为制约水产养殖发展的主要因素.目前,利用微生物进行水质处理的研究是近十年来兴起的新的水质处理技术和方法,在国内外已有较多的报道,主要集中在藻类、细菌和酶制剂对水质的处理,而对真菌中酵母菌的研究和应用,仅停留在有害废水[1-4]和生活污水[5]等废水处理,在养殖水质处理上鲜有报道[6-7].海洋中酵母菌资源丰富,海洋环境与海水养殖环境相似,这样酵母菌很容易适应海水养殖环境,不会由于pH 值和盐度的问题而受到生长限制.因此,研究海洋酵母菌处理养殖水质具有非常重要的现实意义.1 材料与方法1.1 实验材料1.1.1海水和海泥取自湛江东海岛,海泥的取样深度为15 cm,海水为离海边500 m左右处.共取40个样.1.1.2 培养基YPD固体培养基[8]:2%葡萄糖,2%蛋白胨,1%酵母膏,2%琼脂.YPD液体培养基[8]:2%葡萄糖,2%蛋白胨,1%酵母膏.3℅氯化钠培养基:2%葡萄糖,2%蛋白胨,1%酵母膏,2%琼脂,3%氯化钠.0.5℅氯化钠培养基:2%葡萄糖,2%蛋白胨,1%酵母膏,2%琼脂,0.5℅氯化钠.1℅硫酸铵培养基:2%葡萄糖,2%蛋白胨,1%酵母膏,2%琼脂,1%硫酸铵.1.2 实验方法1.2.1 菌种分离与纯化吸取200 μL海水水样,涂布到YPD固体培养基上,标记,30 ℃倒置培养48 h,挑取疑似酵母菌的菌落进行镜检,把镜检到的酵母菌落挑取,在平板上划线,于30 ℃恒温培养48 h,重复4~5次,直到出现纯一的菌落,保存,备用.海泥酵母菌的分离与海水类似,只是先用无菌水搅拌海泥,再取澄清水样划线分离,镜检.1.2.2 酵母菌活菌的计算采用平板计数[8].1.2.3 酵母菌的筛选1.2.3.1 适应不同盐度菌株的筛选分离将所有分离出来的酵母菌分别划线于3℅氯化钠培养基上,2 d内,若菌落能将整个划线区覆盖满,则表明该菌落生长旺盛,将生长旺盛的菌落分别在0.5℅氯化钠培养基上划线培养,同样把能在0.5℅氯化钠培养基上生长旺盛的菌落取出来,备用.1.2.3.2 筛选具有高效降解氨氮能力的酵母及其与降解氨氮的关系将所分离的酵母菌分别划线于1℅硫酸铵培养基上,将生长旺盛的菌落挑选出来.取养殖海水50 L,将其氨氮浓度调至为30 mg/L,接种分离出来的酵母菌,对照组不加葡萄糖;依据酵母菌最适生长碳氮约比为4/1和邱德全[9]所测养殖水体中的可溶性蛋白质和糖的含量值,在实验组中加入适量葡萄糖,使水体中碳的含量约为100mg/L,两组实验中酵母菌数量在海水中的含量均为11~18×106CFU·mL-1,其中对照组和实验组的海水不间断地充气,每隔4 h取样检查,氨氮浓度用奈氏分光光度法测量[10],酵母活菌数量采用平板计数法.1.3.4 酵母菌HN-2生物特性的研究1.3.4.1 生长曲线的测定将酵母HN-2接种到50 mLYPD液体培养基中,30℃振荡培养24 h,备用;取盛有100 mLYPD培养液的500 mL锥形瓶3个,每个用无菌移液管加入HN-2培养液1 mL,30℃振荡培养;接种后的每隔6 h取样,直到48 h.用平板计数法计算活菌数量,以活菌数量为纵坐标,实验时间为横坐标,做HN-2的生长曲线.1.3.4.2 最佳pH值的测定8种pH值不同的100 mL YPD液体培养基,pH值分别是2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0;用无菌枪头从处于对数生长期的HN-2培养液中每次吸取1 mL分别移入上述培养液里,30℃振荡培养24 h,取样计数.1.3.4.3 最佳温度的测定将1 mL菌种HN-2接于100 mL YPD液体培养基,分别在15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃振荡培养24 h,取样计数.1.3.4.4 最佳盐度的测定将1 mL菌种HN-2接于100 mL 含有NaCl的YPD液体培养基,而NaCl含量分别为0、0.5℅、1.0℅、2.0℅、3.0℅、4.0℅、5.0℅、6.0℅、7.0℅、8.0℅的100 mLYPD液体培养基,接种,30℃振荡培养24 h,取样计数.2 结果与分析2.1 菌种分离与纯化经过分离与纯化得到25株酵母,其中HN代表从海泥中分离出来的酵母,HS代表从海水中分离出来的酵母.2.2 C/N对酵母菌氨氮降解的影响经对分离纯化到的25株酵母菌做进一步的盐度适应、氨氮适应和氨氮降解实验,比较所实验菌种的氨氮降解能力,得到4株能高效降解氨氮的酵母菌株.对此,本实验选用编号为HN-2酵母菌做初步研究.在氨氮初始浓度为30 mg/L的养殖水体中,对照组和实验组在0~8 h的时间段内,水中的氨氮基本没被降解,酵母菌的数量略有下降.16 h时,对照组氨氮降解率达48.2%,实验组氨氮降解率达51.3%.16~24 h时,实验组氨氮降解率基本没变化,水体中酵母菌的数量基本不变,实验组在24 h时氨氮降解率为97.8%,酵母菌的数量比对照组高44.8%(图1).图1 酵母HN-2生长与降解氨氮的关系曲线图2 酵母HN-2生长曲线2.3 酵母菌HN-2生物特性2.3.1 酵母菌HN-2的生长曲线0~6h是HN-2的生长延滞期;在6~18 h酵母菌数量迅速增加,酵母菌HN-2处于对数生长期;在18~36 h时酵母HN-2处于生长稳定期,酵母菌的数量基本不变;到36 h以后,HN-2已经基本停止增长,开始进入衰亡期(图2).2.3.2 酵母菌HN-2的最适生长pHHN-2的最适pH值为7.0左右(图3), pH值高于9或低于3时,HN-2不生长. 图3 pH值对酵母HN-2生工的影响图4 温度对酵母HN-2生长的影响2.3.3 酵母菌HN-2的最适生长温度在温度越高或越低的环境中,HN-2生长繁殖能力就越弱,该菌适宜在30 ℃左右的环境中生长,温度高于40 ℃时, HN-2基本停止生长(图4).2.3.4 酵母菌HN-2的最适生长盐度在(0~3)%盐度内,酵母HN-2的数量基本没有什么差别, HN-2的生长能力基本上不受盐度的影响,但盐度高于3℅时,酵母HN-2数量随着盐度的升高而减少,盐度为6%以上时,酵母HN-2基本不生长(图5).3 讨论3.1 C/N对酵母菌氨氮降解的影响图5 盐度对酵母HN-2生长的影响相对于细菌或真菌来讲,由于养殖水体中的营养不均衡,这样它们一般难以快速繁殖,从而影响它们去除水体氨氮的效果.因此,本实验研究了C/N对酵母菌氨氮降解的影响.在氨氮初始浓度为30 mg/L的养殖水体中,对照组在0~8 h的时间段内,由于生长环境的改变,导致部分酵母菌死亡.酵母HN-2也要经历生长延滞期,其生长活力不高,因此,水中的氨氮基本没被降解,但从8 h后,酵母菌HN-2适应生长环境,其繁殖速度加快,利用水中氮源速度加快,相应地降解氨氮的速度也加快,到16 h时氨氮降解率达48.2%,但16~24 h时,氨氮降解率基本没变化,这可能是由于前期水中碳源已被酵母菌所消耗掉或碳源与氮源的比例远低于其正常生长所需要的比例,从而限制了酵母的生长繁殖.因此,16~24 h内,水体中酵母菌的数量基本不变.这与Burford等[11]的研究结果相似,认为C/N低于微生物生长的最适比例,不利于微生物的正常生长.在养殖水体中加入少量葡萄糖,发现在16 h时氨氮降解率达51.3%,之后氨氮降解率不断升高,24 h时氨氮降解率为97.8%.Liu F等[12]也利用枯草芽孢杆菌处理养殖废水时发现,碳的缺乏可能限制细菌的生长和氨氮的去除率,并在加入一定量的葡萄糖后使氨氮的去除率大大增加.因此,邱德全等[9]认为适当地加入碳源物质有利于提高微生物制剂对养殖水体的处理效果.但向水体中直接投入糖类物质时,可能会引起微生物的快速繁殖导致水体的溶氧缺乏,所以采取这一措施时应特别小心.3.2 酵母菌HN-2生物特性HN-2生物特性为:对数增长期为6~18 h,36 h时菌量达到最大,最适生长温度30℃、盐度(0~3)%.HN-2的最适pH值为7.0左右,海水养殖水体中的pH值为7~8左右,因此,pH值应不会成为HN-2作为水质处理剂的限制因素.若能通过诱变筛选得到适应更宽pH值的酵母菌,则酵母菌在水质处理方面应用更为广泛.[1]周秀琴,译.日本用酵母处理废水[J].发酵科技通讯,2007,1(36):45-46.[2]周治,杨柳燕.高效降解苯酚的酵母菌筛选及其降解特性研究[J].南京大学学报:自然科学版,2001,37(6):724-729.[3]凌云,冯贵颖,刘建党,等.酵母菌-光合细菌联用处理皂素废水的试验研究[J].西北农业学报,2006,15(1):109-112.[4]宋凤敏,呼世斌,刘音.酵母菌处理皂素生产废水的研究[J].环境污染治理技术与设备,2004,5(4):66-69.[5]冯运玲,吴珊,唐宝忠,等.酵母菌处理黄泔水试验研究[J].环境工程,2000,18(2):11-13.[6]吴伟,余晓丽,李咏梅.假丝酵母对养殖水体中亚硝酸盐的降解特性[J].中国环境科学,2001,21(1):8-11.[7]谢航, 邱宏端,林娟,等.假丝酵母菌降解养殖水体氨氮的特性研究[J].农业工程学报,2005,1(8):142-145.[8]周德庆.微生物学实验手册[M].上海:上海科学技术出版社,1986.[9]邱德全,杨世平.对虾高密度养殖水体中有机物含量的变化[J].水产科学,2005,24(10):12-14.[10]陈佳荣.水化学实验指导书[M].北京:中国农业出版社,1996.[11]Burford M A,Thompson P J,McIntosh R P,et al. Nutrient and microbial dynamics in high-intensity,zero-exchange shrimp ponds in Belize[J].Aquaculture,2003,219(1-4):393-411.[12]Liu F,Han W Y. Reuse strategy of wastewater in prawn nursery by microbial remediation [J]. Aquaculture,2004,230(1-4):281-296.。
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降解柠檬酸的酵母菌的筛选及降酸特性研究
一、研究内容和意义摘要
柠檬酸是柑橘等水果中的主要有机酸,在果汁、果酒生产中是影响其风味和口感的主要物质,由于一些水果中柠檬酸含量过高而影响了果汁、果酒的口感。
本项目拟筛选一株降解果汁中柠檬酸的酵母菌,通过生物降解的方法来适度降低这些果汁中的含量偏高的柠檬酸。
本项目的研究对进行工业化生产获得风味和口感俱佳的果汁、果酒具有现实意义。
二、主题词
柠檬酸;酵母菌;选育;降酸
三、立论依据(包括项目的研究意义及国内外现状分析)
果酒的生产是利用新鲜的水果为原料,利用野生的或人工添加酵母菌来分解糖分,产生酒精及其他副产物。
伴随着酒精和副产物的产生,果酒内部发生一系列复杂的生化反应,最终赋予果酒独特的风味及色泽。
在生产中为了达到酿造高质量的果酒。
果酒中的酸有原料带来的,如葡萄中的酒石酸,苹果中的苹果酸,杨梅中的柠檬酸等;也有发酵过程中产生的,如醋酸,丁酸,乳酸,琥珀酸等。
酒中含酸量如果适当,酒的滋味就醇厚、协调、适口。
反之则差。
同时,酸对防止杂菌的繁殖也有一定的作用。
生产中用于表示果酒含酸量的指标有总酸和挥发酸。
总酸,即成酸性反应的物质总含量,与果酒的风味有很大关系(果酒一般总酸量为0.5-0.8克/100毫升)。
挥发酸,是指随着水蒸气蒸发的一些酸类,实践中以醋酸计算(果酒中的挥发酸不得高于0.15克/100毫升)。
适量的有机酸可以赋予果酒醇厚感和清爽感,可以抑制病菌的活动,另外酸还可以溶解色素物质,使果酒的颜色更加美丽,所以说有机酸是影响果酒感官特性的重要指标之一。
本项目侧重适度降低这些果酒、果汁中含量偏高的柠檬酸。
通常的降酸方法包括化学降酸法和生物降酸法。
化学降酸是在果汁或酒液中加入化学试剂(如碳酸钙、碳酸氢钾、酒石酸钾和双钙盐等),其操作简单易行,降酸效果明显,但其化学反应往往会影响口感和酒液的色泽,同时由于金属离子的大量溶入,可能会带来酒液的不稳定,如失光、混浊等。
这些化学试剂一般为弱酸盐.它们与酒样中的强酸盐发生化学反应,置换出强酸,从而达到降酸的目
的。
例如:利用碳酸钙,降酸反应快,成本低,使用方便,其限用量为1.5g/L,可以降酸1.5g/L。
不要将碳酸钙直接加入葡萄汁中,因为加入的碳酸钙会和酒石酸反应,产生酒石酸钙。
这一处理如果在葡萄酒中进行.一是直接降低酒的质量,给酒带来一种邪味;二是钙带来的不稳定因子,即使冷冻也不能保证酒石酸钙的稳定。
因此,建议碳酸钙,降酸在葡萄汁澄清阶段配合皂土使用,分离清汁时采用虹吸法。
值得注意的是,葡萄汁中钙残留量过高会抑止发酵进行。
再者,各种树脂在使用前按要求经过预处理并转型后使用.每次试验装入10mL的湿树脂,原液从柱的上端流向下端,控制洒液的流量,分步搜集器每管体积为15mL,当树脂达到饱和时终止试验,测其滴定酸及主要有机酸的浓度。
弱碱性阴离子交换树脂与强碱性阴离子交换树脂相比.具有较高的交换容量和容易再生等特点,因而选择弱碱性阴离子交换树脂降酸。
影响离子交换树脂交换容量的因素很多,如交换柱的直径与柱高、流速、温度和原液等。
目前,离子交换法已广泛应用于果酒降酸。
诸葛庆等发现.猕猴桃酒中3种主要有机酸的顺序是柠檬酸>苹果酸>奎尼酸。
用树脂对原酒液降酸.柠檬酸和苹果酸降低的程度较大,奎尼酸降低得较少,而且基本是在柠檬酸和苹果酸被吸附完时奎尼酸才被吸附。
徐怀德等在树莓干酒的研究中也证明:弱碱性离子交换树脂对果酒中不同有机酸的降低程度不同。
柠檬酸和草酸含量变化效果很显著,处理后酒中不合琥珀酸;但是苹果酸、乙酸的含量增加。
利用弱碱性离子交换树脂处理后滴定酸达到葡萄干酒的标准。
生物降酸则是利用微生物分解苹果酸,从而达到降酸目的。
一种是苹果酸一乳酸发酵法(简称MLF),主要采用乳酸菌,其特点是降酸时有选择性(只降苹果酸)。
在苹果酸一乳酸发酵中,苹果酸受乳酸菌的苹果酸一乳酸酶(MLE)的作用,使带2个羧基的苹果酸转化成单羧基的乳酸和二氧化碳,从而使酸度降低一半(转化部分)
目前果酒采用稀释降酸,其风味和口感均不佳,采用阴离子交换树脂、碳酸钙沉淀、碱中和、电渗析等物理化学方法降酸均不理想,很难达到国家规定的食品添加剂含量标准。
而本实验通过多次重复实验的初筛,和通过性能测定淘汰后的复筛得到一批降解柠檬酸的酵母菌株,在此基础上,通过紫外诱变或者等离子诱变进一步筛选得出一株高效降解柠檬酸酵母菌株。
四、研究方案(包括主要研究内容、研究方法和技术路线,拟解决的关键问
题及预期进展、研究成果等)
(一)研究内容
1)柠檬酸酵母菌种筛选。
2)酵母菌发酵条件优化
3)耐酸性能的测定。
(二)研究方法和技术路线
降柠檬酸酵母菌筛选的工艺流程:
酵母菌种
↓
培养基→灭菌→接种→发酵→性能测定→菌种保藏
1)降柠檬酸酵母菌种筛选
切碎的柠檬,自然环境下培养30天,取小块于250ml培养瓶中,加生理盐水100毫升,室温下150r/min震荡20分钟,取出静置20min,得上清液。
2)菌种分离
取预处理的上清液5ml,接入装有100ml培养基的250ml三角瓶中,20°C,150r/min震荡培养24h,依情况转接培养若干次(3-4次),菌液适当稀释(10-1,-2,-3,-4,-5,-6;取2345)涂布于分离培养基平板上,20°C培养4d,获得单菌落,用划线法进行纯化。
3)酵母菌降解柠檬酸能力的筛选
将分离到的酵母菌分别用装有100mL 富集培养基的250mL 三角瓶,20℃,150r/min培养5d,根据降酸量进行筛选,以获得降解柠檬酸速度快的酵母菌
4)重复步骤1、2、3
5)紫外诱变或等离子诱变后重复降解柠檬酸性能测定
(三)拟解决的关键问题
严格控制发酵条件,抓住偶然中的必然性,获得高效的降解柠檬酸酵母菌株。
(四)预期进展
2010.5-2010.7 查阅资料、实验材料准备;
2010.7-2010.11 降解柠檬酸酵母菌株的初筛、复筛及性能测定,其间提交中期实验报告;
2010.11-2011.1 高效降解柠檬酸酵母菌株的获得,总结,并写结题报告。
(五)参考文献
[1]赵玉平等.降解山楂汁中柠檬酸酵母茵的筛选及其降酸特性研究. 微生物学报.2004.4:235-238
[2]徐怀德等.树莓干酒澄清和降酸技术研究.西北林学院学报.2004,19(3):113-115
[3] 李华等.跨界融合在葡萄酒降酸微生物育种中的应用前景.食品工业科技.2006.1:204-106
[4]高玉荣等.利用单灭活原生质体融合技术选育降酸能力强的葡萄酒酵母. 中国食品学报. 2006.6:106-110
[5]Cassio F,Leao C.Low·and high—affinity transport systems for citric acid in the yeast Camtida utilis.Applied and Environmental Microbiology 1991,57(12):3623—3628.
(六)研究成果
1)通过实验,获得高效降解柠檬酸酵母菌株。
2)完成1篇相关论文。