大豆黄浆水醋酸菌种选育及其发酵试验初探

结果表明，a2 b 3 c1 醋酸发酵率最高（86.4%），a3 b1 c3 最低（15.33%）（表 5）。
（三）结论与讨论
醋酸菌是发酵的主要菌种，醋酸菌群落不同，氧化程度 有很大的差别，使醋酸发酵率相当悬殊，因此选择一株优良 菌种是一项很重要的工作,本研究根据醋酸产量与显微鉴定 确定 A004 菌株为最优菌株。优良分离株在发（下转第 87 页）
（二）结果与分析
1.不同分离菌株产醋酸的比较 表 3 表明：醋酸发酵 9 天后各菌株产醋酸量分别为：A001 （5.62 g/100ml）；A002（4.95 g/100ml）；A003（5.35 g/100ml）； A004（5.95 g/100ml）；A005（4.25 g/100ml）；A006（4.12 g/100ml），其中 A004 菌株是所有菌株中产醋率最高的菌株。 经显微镜观察发现 A004 菌株形态特征如下：菌呈圆形， 隆起，边缘波状，表面光滑，葡萄糖，酵母膏培养基上呈油 脂状，颜色奶黄，不透明，培养基不产色素，扩散生长，细 胞椭圆或短杆状，两头圆，单个，成对，幼龄时成链，无芽 孢，革兰氏染色阴性，符合优良菌株的特征。
每瓶发酵液总量为 100ml，先把黄浆水煮开，按培养液配 比要求配好发酵液，冷却至 70℃ 以下，再分别按要求加 95% 的酒精摇匀后，再接入 5%的醋酸菌摇匀，塞上棉塞，送到各 自所要求的温度下发酵。
表 2 醋酸发酵正交试验方案
处理
1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度 A a1 a1 a1 a2 a2 a2 a3 a3 a3
在豆制品加工中，大豆黄浆水一直被视为废物而弃去。 近年来，对于大豆黄浆水的综合利用已引起了人们的重视， 目前人们对黄浆水的开发利用也作了一些探讨工作，比如利 用大豆黄浆水发酵生产维生素 B12、辛嘉英从豆腐黄浆水中提 取低聚糖、朱珠、梁莹等用黄浆水进行乳酸发酵，但用黄浆 水进行醋酸发酵的报道尚未见有，而食醋又是我国传统的酸 性调味品，历史悠久，深受广大消费者的欢迎，其功能有： 增进人们的食欲；可使一些菜肴嫩脆爽口，保存维生素 C；治 疗和防治一些疾病，起到美容养颜作用等。但传统生产工艺 多采用固体发酵，用粮食作为原料，发酵时间长，劳动强度 高，原料利用率低。本研究在继承传统工艺的基础上，为了 更好地实现优质，高产，低耗产品，首先选育优质的黄浆水 醋酸菌种，再对黄浆水醋酸发酵新工艺进行研究，把生产豆 腐时产出的废大豆黄浆水充分回收利变“废”为“宝”，为生 产优质低能耗的食醋提供优良菌种和新工艺技术。
2醋酸菌扩大与活化将筛选出来醋酸菌移植于液体醋酸菌培养基中在30下培养3醋酸菌发酵条件选l934正交试验因子水平温度a培养液配比酒精浓度c备注a335b340c39vvwwwdocincom培养液配比指黄浆水在发酵液中容积的百分含量根据正交试验方案配制发酵液和在不同条件下进行的试每瓶发酵液总量为100ml先把黄浆水煮开按培养液配比要求配好发酵液冷却至70以下再分别按要求加95的酒精摇匀后再接入5的醋酸菌摇匀塞上棉塞送到各自所要求的温度下发酵
【收稿日期】2009-03-26 【作者简介】李素丽（1972－），女，广西上林人，广西大学农学院讲师，硕士，从事农产品贮藏加工及植物生理解剖研究。
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①醋酸的定性分析：取发酵液 3～4ml 于试管中，加入 1N NaOH 至稍偏碱性，然后加入 10%FeCl3 溶液 10 滴，并煮沸之， 若有醋酸存在则生成醋酸铁而呈暗赤色。
2
a 1 b2 c2
3
a 1 b 3c3
4
a2 b1 c2
5
a2 b2 c3
6
a2 b 3 c1
7
a3 b1 c3
8
a3 b2 c1
9
a3 b 3 c2
醋酸产率 (g/100ml d) 0.2761 0.2431 0.3158 0.3298 0.3560 0.3832 0.1285 0.2576 0.3714
表 5 A004 号菌株不同组合发酵的物料衡算
组合
a1b1 c1 a1b2 c2
a 1 b 3c3 a2b1c2
a2b2c3
a2b 3 c1
a3b1c3
发酵率 71.58% 48.04% 43.12% 54.23% 44.56% 86.40% 15.33%
a3b2c1
a3b 3 c2
47.42% 46.20%
A006 0.40 1.80 3.33 3.51 3.82 4.01 4.10 4.14 4.12 4.12
2.A004 号菌株产醋酸正交试验结果
表 4 A004 号菌株产醋酸正交试验配比
因子
温度 A
处
列 理号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
−
K1 −
K2 −
K3
R
a1 a1 a1 a2 a2 a2 a3 a3 a3 0.2785 0.3560
2009 年第 7 期 （总第 119 期）
大众科技 DA ZHONG KE JI
No.7，2009 (Cumulatively No.119)
大豆黄浆水醋酸菌种选育及其发酵试验初探
李素丽 1，李志刚 1，马光庭 1，候显龙 2 ，杨丽涛 1
（1.广西大学农学院，广西 南宁 530005；2.广西雒容监狱，广西 鹿寨 545616）
【摘 要】为了更好地实现优质，高产，低耗产品，把生产豆腐时产出的废水充分回收利用生产食醋，对适合黄浆水发酵
的醋酸菌种进行分离筛选并进行醋酸发酵试验，结果表明：优良分离株在发酵温度为 30℃，黄浆水浓度为 40%，酒精浓度为 5
℃组合条件下，酒精转化高达 86.4%，酒精产率达 5.63%，物料衡算为 86.40%，是黄浆水产醋酸的最佳组合。
【关键词】大豆黄浆水；醋酸；发酵 ；温度；酒精
【中图分类号】TS26.2+2
【文献标识码】A
【文章编号】1008-1151(2009)07-0109-02
大豆黄浆水又名豆腐废水，主要来源于热豆浆凝固、制 坯压榨出来的泔水。由于黄豆中含有可溶于水的黄酮和胡萝 卜素类色素，在磨豆、凝固、制坯过程中少量的黄色素被带 到泔水中，使泔水呈黄色，所以也称“黄泔水”经检测表明： 黄浆水中含有 0.25%～0.4%的蛋白质以及 0.1%左右的还原糖 和多糖类物质，此外还含有少量的生理功能性成分。
培养液配比 C b1 b1 b1 b2 b2 b2 b3 b3 b3
酒精液浓度 C c1 c1 c1 c2 c2 c2 c3 c3 c3
空列
1 2 3 3 1 2 2 3 1
组合
a 1 b1 c1 a 1 b2 c2 a 1 b 3c3 a2 b1 c2 a2 b2 c3 a2 b 3 c1 a3 b1 c3 a3 b2 c1 a3 b 3 c2
0.2458 0.1102
培 养 液 配 比 酒精浓度 C 空
B
列
组合号
b1 b2 b3 b1 b2 b3 b1 b2 b3 0.2448 0.2557
0.3498 0.1050
c1 c2 c3 c1 c2 c3 c1 c2 c3 0.3083 0.3063
0.2667 0.0416
1
a 1 b1 c1
从各列 K 值看出，温度 K 值最大（0.1102）酒精浓度 K 值最低（0.0416），所以三因素的主次顺序为 A→B→C，即温 度→培养液→酒精浓度。
分析各因素 Ki 值得出分析结果：取各因素的最大 Ki 值 组合，得最优组合 a2b3c1 与直接结果一致。
3.A004 菌株产醋酸量的测定结果 图 1 表明：各组合醋酸产率的变化趋势一致：接种后 1～ 2 天，醋酸产率速度较慢，随着时间的推移，醋酸产率速度加 快；第 3 天到第 6 天后，产酸率速度迅速提高，但当酒精浓 度高达 9°(v/V)时，产酸率的最快速度会延迟到 6～10 天之 间，产酸率速度也随温度的升高而提前；发酵 15 天左右，产 醋酸量最高，发酵 18 天后，产酸量开始逐渐下降。
（一）材料与方法
1.培养基 平板分离培养基，试管斜向菌种保藏培养基；葡萄糖 1%， 酵母膏 1%，琼脂 2%，1.5%，酒精 95°，5°(V/V)，按配方配 500ml，分别装于两个三角瓶和 15 支试管，121℃/30´灭菌备 用。 液体三角瓶培养基；95°酒精 5°(V/V)（在其它成分灭 菌后加入），葡萄糖 1%，酵母菌 1%。按上配方配 500ml，分别 装于 10 个三角瓶，121℃/30'灭菌备用。 2.原材料 大豆黄浆水：南宁市蔬菜公司豆腐厂提供新鲜材料（黄 浆水营养成分：蛋白质：0.3%；可溶性糖：41%；还原糖：0.15%）； 天然发酵醋醅：某农户自做。 3.醋酸菌的分离 将融化的醋酸菌固体培养基倒入无菌培养皿中，每皿 10～15ml 凝固后备用。
产酸量（g/100ml.d）
A004号菌株产醋酸量
6 5 4 3 2 1 0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 时间（d）
a 1 b1 c1 a 1 b2 c2 a 1 b 3c3 a2 b1 c2 a2 b2 c3 a2 b 3 c1 a3 b1 c3 a3 b2 c1 a3 b 3 c2
②产酸率测定方法：采用 NaOH 中和法，以酚酞为指示剂。 1ml 食醋样品加入 125ml 三角瓶中，加蒸馏水 30ml，滴入酚 酞两滴，用 0.0937N NaOH 溶液滴至微红色为止。
计算公式为： 醋酸（g/100ml）=0.0937×U(消耗 NaOH 毫升数)×0.6×100 ③醋酸菌形态特征的测定：挑取 A004 号试管菌种菌落少 许，用无菌水稀释，制上涂片，自然干燥后，用结晶紫染色， 1500 倍或 2000 倍油镜观察。 （5）工艺流程 ①醋酸菌分离流程 样品→增殖培养→稀释分离→纯化→斜面保藏→产醋酸 定性试验→初筛→复筛(1) →初步鉴定→复筛(2) →保藏菌 株 ②醋酸发酵工艺流程
表 3 不同分离菌株产醋酸的比较 单位 g/100ml
时间（天）
菌株
0
1
2
3
4
5
6பைடு நூலகம்
7
8
9
A001 0.50 2.15 3.27 4.05 4.67 5.00 5.24 5.42 5.60 5.62
A002 0.40 1.95 2.85 3.67 4.00 4.55 4.67 4.92 4.95 4.95
（1）醋酸菌的筛选 移植试管斜面上的培养物于液体醋酸培养基中，一个试 管对应一个培养基，接种量为培养液的 5%。在 30 ℃ 恒温箱 下培养，每天定性定量其测定其产酸量。 （2）醋酸菌扩大与活化 将筛选出来醋酸菌移植于液体醋酸菌培养基中，在 30℃ 下培养 3 天。 （3）醋酸菌发酵条件的正交试验
表 1 醋酸菌发酵条件（选 L9 （34）正交试验）
水平
1 2 3
温度（A）
a 1(25℃) a2(30℃) a3(35℃)
因子 培养液配比
（B） b1(20%) b2(30%) b 3 (40%)
酒精浓度（C）
c15°(V/v) c27° (V/v) c39° (V/v)
备注
培养液配比指黄浆水 在发酵液中容积的百
分含量
根据正交试验方案配制发酵液和在不同条件下进行的试 验（表 2）。
采用涂布法在 CaCO3 的平板分离培养基上分别接天然发 酵醋醅的菌种，涂布均匀后，将培养基倒置于 30℃恒温箱内 培养 5 天。5 天后在培养基表面形成菌落，周围有溶解的透明 圈者初定为醋酸菌。根据溶解圈的大小，各选出 HC 值大的菌 落 6 个，然后分别挑取该菌株少许细胞，转入试管斜面培养 基培养。
A003 0.50 2.00 3.25 4.00 4.52 4.82 5.25 5.30 5.35 5.35
A004 0.50 2.23 3.72 4.35 4.82 5.34 5.55 5.75 5.93 5.95
A005 0.50 1.45 3.00 3.45 3.64 3.80 4.05 4.20 4.25 4.25
表 4 及图 1 表明：A004 号菌株在所正交组合中 a2b3c1 组 合产醋率最高，即以 A004 菌温度为 30℃，黄浆水浓度为 40%， 酒精浓度为 5°（v/V）组合时，醋酸产率高达 86.4%；a3 b1 c3 组合产醋率最低，即以温度为 35℃，黄浆水浓度为 20%，酒 精浓度为 9°（v/V）组合时，仅为 15.33%。
图 1 A004 号菌株在不同组合条件下不同时间产醋酸趋势图
4.食醋的感观鉴定 产品醋颜色为琥珀色，具有食醋特色香气，无其他不良 气味，无沉淀物，无霉花浮膜，时间长后有醋膜，具有优质 醋的特征。 5.醋酸发酵的物料衡算 根据醋酸发酵生化反应，每公斤酒精理论上可产醋酸 1.304 公斤，但由于各种因素影响，例如发酵期间酒精及醋酸 挥发，醋酸菌繁殖消耗一部分酒精，醋酸进一步氧化为 CO2 和水，醋酸活力弱，生长因子不足及杂菌的污染等，一般生 产食醋总是低于 1.304 公斤，所以有必要对不同组合发酵试 验结果按以下公式进行物料衡算： 醋酸产率（%）={[产醋酸量（最高点）]/（投加酒精浓 度×1.304）}×100%