《葡萄酒微生物学》论文
葡萄酒酿造过程中的微生物特性研究
葡萄酒酿造过程中的微生物特性研究葡萄酒是一种受欢迎的饮品,因其口感和色泽优美,逐渐成为了人们生活中不可或缺的一部分。
而在葡萄酒制造过程中,微生物是起着至关重要的作用。
本文将探讨葡萄酒酿造过程中的微生物特性研究,深入了解微生物对葡萄酒的影响。
一、葡萄酒酿造过程中的微生物葡萄酒是通过将葡萄压榨,发酵等过程制成的。
虽然葡萄是酿造葡萄酒的重要成分,但是微生物对葡萄酒的味道和质量也起着重要作用。
在酿造葡萄酒的过程中,最常见的微生物是酵母。
酵母是一种单细胞真菌,常用于将糖转化为酒精。
而葡萄皮表面也存在着很多微生物,这些微生物在酿造过程中也会发挥重要作用。
此外,一些细菌和酵母还能在葡萄酒的储存和陈酿过程中发挥重要作用。
二、酿造过程中的微生物生长条件微生物的生长需要适宜的环境条件。
对于酵母而言,最适宜的温度在20-30摄氏度之间,而且需要一定的空气流通量和适宜的酸碱度。
而葡萄酒酿造过程中,由于酿造的不同阶段所需要的环境条件有所不同,所以需要对微生物的生长条件进行合理控制。
三、微生物对葡萄酒的影响微生物在葡萄酒酿造过程中发挥着重要的作用。
首先,酵母能够将葡萄糖转化为酒精,这使得葡萄酒获得了特殊的口味和质量。
另外,葡萄皮表面的微生物也能够发酵出有益于葡萄酒口感和色泽的化合物。
而在葡萄酒的储存、陈酿和酒香增强等过程中,微生物仍然发挥着重要的作用。
这些微生物能够将有益于葡萄酒质量的化合物产生,并促进葡萄酒的口感和香气。
四、葡萄酒酿造中的微生物研究由于微生物在葡萄酒酿造中的重要性,科学家们一直在研究微生物的特性和对葡萄酒的影响。
一些研究显示,在葡萄酒酿造过程中分离出来的酵母所产生的酒精浓度和口感和储存过程中的变化有直接关系。
因此,人们需要对酿造过程中的微生物作出适当的控制和管理以确保葡萄酒的品质。
此外,一些研究还发现,对于不同品种的葡萄酒而言,微生物所产生的影响和作用也有所不同。
对于不同品质的葡萄酒而言,需要使用不同的微生物和酿造工艺,以产生出最佳的口感和质量。
葡萄酒酿造中的微生物生态学研究
葡萄酒酿造中的微生物生态学研究葡萄酒是一种极具历史、文化、经济和科学价值的饮品。
虽然有许多因素影响葡萄酒质量,微生物是其中一个最重要的因素。
生态学研究已经证明了微生物对葡萄种植、葡萄酒酿造和品质的巨大影响。
因此,本文将围绕葡萄酒酿造中的微生物生态学研究展开讨论,探讨微生物在葡萄酒酿造中的作用、重要性以及与之相关的研究成果。
1. 微生物在葡萄酒酿造中的作用和重要性葡萄酒酿造是一种复杂的过程,其关键在于微生物的作用。
微生物在葡萄的生长、葡萄汁的发酵和葡萄酒的成熟过程中都发挥着重要作用。
首先,不同的微生物种类会对葡萄品种和栽培环境产生不同的影响,包括了葡萄的风味和香气等方面。
其次,在葡萄汁的发酵过程中,微生物会转化葡萄糖为乙醇,同时还会有其他次生代谢产物的生成。
最后,葡萄酒的熟成过程中,微生物会对酒中酚类化合物和其他有机酸的代谢进行转化和影响。
因此,可以说,微生物在葡萄酒酿造中的作用和重要性都是不可忽视的。
2. 微生物在葡萄酒酿造中的分类和分布微生物在葡萄酒酿造中可以分为酿酒酵母、乳酸菌和醋酸菌等三类。
酿酒酵母是葡萄酒酿造中最重要的微生物之一,它们主要参与葡萄汁的发酵、酒精的生成和葡萄酒的风味形成。
与此同时,乳酸菌也是葡萄酒酿造过程中重要的微生物。
乳酸菌主要参与乳酸发酵,可将苹果酸和葡萄酸等有机酸转化为乳酸,同时还能产生一些具有保健效果的生物活性物质。
而醋酸菌则主要参与醋酸发酵,可能会导致葡萄酒出现恶臭和不良味道等问题。
3. 葡萄酒酿造中微生物群落的构建和演变微生物群落的构建和演变是葡萄酒酿造过程中的一个复杂问题。
正如生态学研究表明,在葡萄酒酿造中,微生物群落的构建与葡萄品种、地理位置和采摘时间等因素有密切关联。
同时,酒窖修改和处理技术也会进一步影响微生物群落的构建和演变。
不仅如此,在葡萄酒发酵和成熟过程中,微生物群落的演变也受到悬浮微生物、粗过滤等因素的影响。
因此,微生物群落的构建和演变对葡萄酒的质量和品质至关重要。
葡萄酒发酵过程的微生物学研究
葡萄酒发酵过程的微生物学研究葡萄酒是一种历史悠久、世界各地广泛饮用的酒类。
其制作过程具有独特的艺术性和科学性,其中微生物学是至关重要的一环。
在葡萄酒的发酵过程中,微生物起着决定性作用,其数量和种类直接关系到酒的口感、香气和质量。
本篇文章将深入探讨葡萄酒发酵过程的微生物学研究。
一、葡萄酒发酵过程概述葡萄酒的制作过程可以分为葡萄的采摘、酿造、陈放和瓶装四个阶段。
其中,酿造是葡萄酒制作的核心环节。
葡萄经过压榨、过滤等工艺,得到葡萄汁。
随后,将葡萄汁倒入发酵桶中,加入酵母菌等微生物,进行发酵过程。
在这个过程中,微生物会分解葡萄汁中的糖分,产生二氧化碳和乙醇等物质。
随着时间的推移,发酵趋于平缓,葡萄汁逐渐转变成为葡萄酒。
最后,将葡萄酒放置一段时间,让其沉淀和成熟,在装瓶前再次过滤,即可得到口感和香气上都非常优异的葡萄酒。
二、微生物在葡萄酒发酵中的作用微生物在葡萄酒发酵过程中扮演了非常重要的角色,其种类和数量分别影响到酒的口感、香气和质量。
目前,主要参与葡萄酒发酵的微生物有酵母菌、乳酸杆菌和醋酸菌等。
1.酵母菌酵母菌是葡萄酒发酵过程中最重要的微生物之一。
它们主要分解葡萄汁中的糖分,产生二氧化碳和乙醇等物质。
酵母菌的种类非常多,不同的酵母菌在葡萄汁的发酵过程中,会产生不同口感和香气的酒。
因此,酿酒师需要根据酒的种类和特点进行精准的酵母菌筛选和培养。
2.乳酸杆菌乳酸杆菌在葡萄酒的发酵过程中也扮演着重要的角色。
它们主要作用是将葡萄汁中的苹果酸转化为乳酸,从而降低葡萄酒的酸度和pH值。
同时,乳酸杆菌还能产生一些芳香物质,增加葡萄酒的香气和口感。
3.醋酸菌醋酸菌是葡萄酒发酵过程中的一种有害微生物。
如果醋酸菌的数量过多,会导致葡萄饱受醋酸味的困扰。
因此,在酿造过程中,酿酒师需要定期检查发酵桶中的微生物数量,确保醋酸菌的比例不会过高。
三、微生物在葡萄酒发酵中的研究葡萄酒发酵过程中微生物的数量和种类对酒的口感和质量具有决定性影响。
葡萄酒中微生物的多样性及其影响因素研究
葡萄酒中微生物的多样性及其影响因素研究葡萄酒作为一种古老的饮品,在人类的生活中扮演了重要的角色。
葡萄酒的制作涉及到许多微生物的生长和代谢过程,微生物种类的多样性显得尤为重要。
本文将通过探讨葡萄酒中微生物多样性及其影响因素的研究,带领读者深入了解葡萄酒制作的奥秘。
一、葡萄酒中微生物多样性葡萄酒是一种通过葡萄糖发酵而制成的饮品。
葡萄酒的品质与其微生物的生长和代谢密切相关。
一般而言,葡萄酒中的微生物可以分为两种类型:有益微生物和有害微生物。
1. 有益微生物有益微生物,一般指那些可以促进葡萄酒发酵和提高酿制质量的微生物。
这些微生物包括了酵母、乳酸杆菌和醋酸菌等。
其中,酵母是最主要的有益微生物,它们的繁殖和代谢过程直接影响到葡萄酒的口感、香气和色泽等品质。
2. 有害微生物相比之下,有害微生物则会对葡萄酒的品质产生极大的负面影响。
这类微生物可能会引起葡萄酒发酵停滞、异味、失色等问题。
象类芽孢杆菌和酸败细菌等就属于此类微生物。
总的来说,葡萄酒中微生物种类的多样性对葡萄酒的品质具有重要影响。
二、影响葡萄酒中微生物多样性的因素1. 葡萄的种类和质量葡萄的种类和质量是影响葡萄酒中微生物多样性的一个重要因素。
不同种类的葡萄含有不同的糖分、酸度和营养成分,因此容易滋生不同的微生物。
而葡萄的质量也会影响其上含有的微生物数量和种类。
2. 葡萄酒酿制过程葡萄酒的酿制过程也是影响葡萄酒中微生物多样性的一个重要因素。
酿制过程包括果汁调配、酵母添加、发酵温度、澄清、稳定、加工等步骤,每一个步骤都直接或间接地影响了葡萄酒中微生物的生长和代谢过程。
3. 外部环境因素外部环境因素,如酿造地区的气候、降雨量、海拔高度、土壤质量等,也会影响葡萄酒中微生物的多样性。
一些地区,其气候和土壤等因素使得有益微生物繁殖更加理想,从而产生更好的葡萄酒。
三、微生物多样性研究为了更好地了解葡萄酒中微生物多样性及其影响因素,科学家们也进行了大量的研究工作。
其中,基因测序技术是其中最为重要的手段之一。
微生物与葡萄酒酿造
微生物与葡萄酒酿造葡萄酒独特的品质来源于作为原料的葡萄以及葡萄压榨、取汁、酒精发酵、苹果酸乳酸发酵、陈酿、澄清等一系列生产操作。
葡萄带给葡萄酒多种挥发性的微量组分,这些微量组分赋予葡萄酒的品质及水果特征。
另外,葡萄还带来一些挥发性酸,其中主要的是酒石酸和苹果酸。
这些酸影响葡萄酒的风味,以及具有苦味和涩味的单宁(f1avonoid phenols)。
发酵过程,尤其是酒精发酵过程,通过从葡萄中提取化合物、修饰葡萄中的物质以及产生许多挥发的和不挥发的代谢终产物,增加了葡萄酒的化学和风味的复杂性。
在陈酿与储存过程中还会发生一系列的化学变化。
因为来源于葡萄和微生物的酶还保持着活性。
尽管在葡萄酒生产中酵母的酒精发酵是主要的反应,但是整个过程的微生物生态学和生物化学是复杂的,必须很好地加以理解、认识,尽力确保生产出稳定的高质量产品。
酵母、丝状真菌、乳酸细菌、醋酸细菌、其他细菌,甚至细菌噬菌体,所有这些微生物按照不同的方式促进葡萄酒产品的质量。
葡萄的微生物菌群按照最终葡萄酒品质的不同,葡萄酒酿造所使用的葡萄品种也各不相同。
用于白葡萄酒酿造的主要葡萄品种是雷司令、琼谣浆、米勒、霞多丽、赛美蓉和长相思。
而酿造红葡萄酒的葡萄品种包括赤霞珠、美乐、品丽珠、黑品乐、西拉和巴贝拉等品种。
健壮完整的成熟葡萄普通颗粒上栖息着103~105CFU·g-1的微生物。
主要的酵母菌是克勒克酵母和汉逊酵母。
同时,还有少量的假丝酵母、梅奇酵母、隐球酵母、毕赤酵母和克鲁维氏酵母。
啤酒酵母是主要的葡萄酒酵母,但是它在健壮的葡萄上含量较少,大约为50CFU·g-1。
乳酸细菌包括各种各样的乳杆菌、明串珠菌和足球菌。
氧化葡萄糖醋杆菌、产醋醋酸杆菌、巴斯清醋酸杆菌则是主要的醋酸细菌。
然而有许多因素可以影响葡萄上总的微生物群落和各种微生物种群间的相对比例。
这些因素包括温度、降雨量、其他天气条件、葡萄品种、摘取时的成熟度、昆虫、鸟类和霉菌侵害造成的普通损伤,以及杀真菌剂、杀虫剂的使用等。
葡萄酒酿造中的微生物的应用及防范
葡萄酒酿造中微生物的应用及防范摘要:葡萄酒酿造就是利用微生物将葡萄汁转化为葡萄酒, 整个发酵过程都离不开微生物。
这些微生物有的对葡萄酒有益, 有的则有害。
本文主要讲述, 在酿造过程中时各个环节都要严密控制, 按时对微生物进行检测和预防,包括有益的酵母菌和乳酸菌的应用和有害菌的危害和防治。
关键词:葡萄酒微生物酵母菌乳酸菌应用防范The Application And Prevention Of Microbes In Wine—Making Abstract:Wine—Making is changing placegrape juice into wine by microorganism,which is need in the fermentation process.Some of these microbes are beneficial to wine,some is harmful.So,in this article,in the brewing process all links should be controlled closely,making detection and prevention on microorganisms in time,including the use of beneficial lactic acid bacteria and saccharomycetes,and also the prevention and control of harmful bacterium.Key Words:Wine Microorganisms Saccharomycetes Lactic Acid Bacteria Application Prevention葡萄汁转化为葡萄酒本质上是一个微生物作用的过程。
所涉及到的微生物种类很多,包括有益菌的作用,如酵母菌直接参与发酵,把糖变成酒,其副产物对葡萄酒的口味和香气有着重要的影响;乳酸菌是高酸度葡萄酒,尤其是红葡萄酒二次发酵的主角,起着降低酸度、改善口味、增强香气、提高稳定性的作用;灰葡萄孢是一种霉菌,其感染的贵腐葡萄是一种风味独特的高档葡萄酒[1]。
葡萄酒论文 (2)
葡萄酒生产工艺介绍:红葡萄酒的酿造红葡萄酒必须由红葡萄来酿造,品种可以是皮红肉白的葡萄,也可采用皮肉皆红的葡萄。
酒的红色均来自葡萄皮中的红色素,绝不可使用人工合成的色素。
红葡萄酒的酿造方法有很多,共同特点都是去梗、压榨,再将果肉、果核、果皮统统装进发酵桶中发酵,发酵过程中酒精发酵和色素、香味物质的提取同时进行。
发酵桶或罐都需要先用低剂量的二氧化硫处理,以预防微生物污染。
葡萄汁在大桶中发酵生成酒精的同时,果皮和果肉经过在葡萄汁中浸泡,5-7天内便释出葡萄酒的色素和耐久的劲力(劲度)。
红葡萄酒的酿造方法一般为传统发酵法(另还有旋转罐法、二氧化碳浸渍法、热浸提法和连续发酵法)。
其酿制过程是:工艺流程图采摘的葡萄运达酒厂后→破碎(使果肉和果汁从葡萄中分离)→除梗(去除果梗的青稞味)→第一次发酵(发酵过程中葡萄皮中的单宁和红色素就会渗入发酵中的葡萄汁里称为浸渍。
浸渍时间一般4-5天或2-3周,根据红酒的不同类型而定。
酿造单宁含量较低、较柔顺易入口的“新酒”,浸渍时间会很短;酿造可长期收藏的红酒,因需要足够的单宁,浸渍时间则需延长。
)→从发酵罐中抽取自然流出的酒液(滴出酒)→压榨葡萄渣(以取得更多单宁酸的压榨酒)→小心混合(调配)自流酒与压榨酒→醇化(即乳酸发酵或称后发酵,把酒中酸涩的苹果酸转变成较柔顺且稳定的乳酸)→澄清(沉淀、分离及精滤)→陈酿(在大酒桶中贮藏6个月至2年)→装瓶(早期饮用的酒在采摘2-6个月后装瓶,陈酿的在转桶2年后装瓶)优良的干红葡萄酒应具有以下特点:(1)有自然宝石红色、紫红色、石榴红色等。
(2)有该品种干红葡萄酒的典型性。
这取决于葡萄的完好性和成熟情况,一般葡萄汁的相对密度至少在1.090-1.096的条件下,才能形成。
(3)葡萄酒含酸量应在5.5-6.5g/l,最高不应超过7.0g/l。
(4)葡萄酒中单宁含量少,不应使葡萄酒产生收敛过涩的感觉(在发酵过程中,渣与酒接触时间长,酒中会溶入一部分单宁)。
葡萄酒酿造中的微生物控制技术
葡萄酒酿造中的微生物控制技术葡萄酒是一种古老而神奇的饮料,其酿造过程中微生物的作用至关重要。
微生物在葡萄酒酿造过程中扮演着关键角色,包括酵母和酸性细菌。
通过合理控制微生物的生长和代谢过程,可以使葡萄酒达到更好的口感和品质。
酿造葡萄酒的第一步是葡萄的压榨和澄清。
在这个过程中,微生物的控制至关重要。
传统上,葡萄压榨后会留下一定的果皮和果渣,其中富含大量的微生物。
这些微生物可能会影响葡萄汁的品质和稳定性。
因此,在压榨过程中,通常会使用硫酸盐等化学物质来抑制微生物的生长。
然而,这些化学物质可能会对葡萄酒口感产生负面影响。
因此,现代酿酒厂通常会采用先进的微生物控制技术,如微生物过滤和超高温灭菌,来保证葡萄汁的品质。
在葡萄汁中添加酵母是酿造葡萄酒的关键步骤。
酵母能够将葡萄汁中的糖分转化为酒精和二氧化碳。
在传统酿酒方法中,野生酵母会自然发酵葡萄汁。
然而,这种方法往往无法控制发酵的速度和品质。
现代酿酒厂通常会选择特定的培养活性酵母来进行发酵。
这些酵母菌株在发酵过程中能够产生出色的香气和风味化合物,并且更容易控制酒精度数和酸度。
此外,通过在发酵过程中控制温度和氧气的供应,可以进一步调控酵母的生长和代谢,使葡萄酒具有更好的口感和稳定性。
除了酵母,酸性细菌也是葡萄酒酿造中的重要组成部分。
这些细菌能够将葡萄汁中的苹果酸转化为乳酸,从而改变酒的酸度和风味。
在传统的葡萄酒酿造过程中,酸性细菌通常会自然存在于葡萄汁中,而且一旦进入发酵过程,它们很难被完全控制。
然而,现代酿酒厂通常会采用一系列的微生物控制技术来控制酸性细菌的生长。
例如,通过在酒中添加二氧化硫或进行冷藏处理,可以有效地抑制酸性细菌的活性。
此外,一些酿酒厂还将乳酸菌添加到葡萄汁中,以控制临床细菌的生长和滋生,从而确保葡萄酒的品质稳定。
微生物的控制还可以在葡萄酒熟成和贮存过程中起到重要作用。
在葡萄酒的陈酿过程中,微生物可以继续发挥作用。
一些微生物可以在葡萄酒中产生醛和酮等复杂的风味化合物,使葡萄酒具有独特的风味。
微生物在葡萄酒酿造中的应用与品质改进
微生物在葡萄酒酿造中的应用与品质改进葡萄酒是一种具有悠久历史和丰富文化背景的饮品,而微生物在葡萄酒酿造中扮演着重要的角色。
葡萄酒的品质很大程度上取决于酿酒过程中微生物的作用。
本文将探讨微生物在葡萄酒酿造中的应用,并讨论如何利用微生物改进葡萄酒的品质。
一、酵母菌的应用酵母菌是葡萄酒酿造过程中最重要的微生物之一。
它们通过发酵作用将葡萄汁中的果糖转化为酒精和二氧化碳,从而产生葡萄酒的特有风味。
不同类型的酵母菌会给葡萄酒带来不同的口感和香气特点。
因此,在酿造过程中选择适当的酵母菌对葡萄酒的品质至关重要。
目前,酿酒业普遍采用的酵母菌种类包括萨克斯 - 顿氏酵母(Saccharomyces cerevisiae)和苜蓿酵母(Brettanomyces)。
萨克斯 - 顿氏酵母是一种广泛应用于葡萄酒酿造的酵母菌,它能够产生丰富的果香和酒精含量较高的葡萄酒。
而苜蓿酵母则可能导致葡萄酒出现异味,所以要根据需要谨慎选择。
二、乳酸菌的应用乳酸菌也是葡萄酒酿造过程中常用的微生物之一。
它们通过乳酸发酵作用将葡萄汁中的苹果酸转化为乳酸,降低葡萄酒的酸度,使其口感更加柔和。
乳酸菌还能抑制其他有害微生物的生长,保证酒的稳定性。
因此,在葡萄酒的第二次发酵环节,通常会添加适量的乳酸菌。
常用的乳酸菌种类有乳杆菌属(Lactobacillus)和乳酸杆菌属(Pediococcus)。
它们在乳酸发酵过程中产生的乳酸量和风味特点不同,因此可以根据需要进行选择,以达到最佳效果。
三、酿酒质地的改进微生物还可以通过调整酿酒环境来改善葡萄酒的质地。
例如,在葡萄酒的陈酿过程中,木塞中的微生物可以与葡萄酒相互作用,释放出复杂的化合物,使酒变得更加丰富和平衡。
此外,一些酵母菌还能产生多糖物质,提供葡萄酒的丰富度和口感。
另外,微生物在葡萄酒中的存在还可以影响其色泽和清澈度。
一些特定的菌群可以帮助去除葡萄汁中的杂质和悬浮颗粒,提高葡萄酒的澄清度和透明度。
四、微生物测定和控制为了保证葡萄酒的品质,微生物测定和控制至关重要。
葡萄酒发酵过程中微生物变化研究
葡萄酒发酵过程中微生物变化研究葡萄酒是一种深受人们喜爱的酒类,其制作过程中微生物发酵起着至关重要的作用。
对于葡萄酒的制作而言,微生物的选择、数量和功能会直接影响着酒的质量以及酒的口感、香气和色泽。
在这篇文章中,我们将探讨葡萄酒发酵过程中微生物变化的研究。
一、发酵过程中的微生物类型葡萄酒的发酵过程中会涉及多种微生物,其中包括酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等。
其中最为重要的微生物是酵母菌,它是葡萄酒发酵的主要微生物,会将葡萄汁中的糖分转化为酒精和二氧化碳。
此外,发酵过程中还会有其他微生物的介入,不过它们的数量和种类都相对较少。
二、酵母菌的选择和作用酵母菌是葡萄酒发酵过程中最为重要的微生物之一。
选择适合的酵母菌有利于提高葡萄酒的品质。
通常情况下,制酒师会经过多次试验来筛选出成熟的酵母菌。
具体而言,酵母菌可以通过提供酒的口感和香气来改善酒的品质。
比如,香草、橡木和水果等气味都可以由酵母菌产生。
酵母的活动还会产生一些酯类和醇类物质,这些成分对于葡萄酒的口感和风味都有着至关重要的影响。
三、其他微生物的作用除了酵母菌之外,其他微生物在葡萄酒发酵过程中也会发挥着重要的作用。
例如,醋酸菌是能将酒精氧化为乙酸的菌种,其产生的醋酸可以为酒的风味增添芳香和酸味。
而乳酸菌则会将葡萄酒分解成乳酸和二氧化碳,这会影响葡萄酒的酸度和甜度。
四、微生物变化对葡萄酒品质和口感的影响微生物的选择和活动会直接影响着葡萄酒的品质和口感。
例如,在酵母活动过程中,酒会出现香草、烤面包和奶油等芳香,这些都会为葡萄酒增添风味。
此外,微生物的活动还会影响到葡萄酒的酸度和甜度,因此,在制作过程中需要对微生物的活动进行控制,以确保葡萄酒的质量不受影响。
五、结论通过以上的探讨,我们可以看出,在葡萄酒制作过程中,微生物变化对于酒的品质和口感具有至关重要的影响。
选择合适的微生物、控制发酵条件、适时添加营养物质等制酒方法都能帮助提高葡萄酒的品质和口感。
未来的研究也应该继续关注葡萄酒中微生物变化对酒的品质和口感的影响,以寻找更加优化的制酒方法,满足人们对葡萄酒的不断追求和品味。
葡萄酒生产工艺中微生物菌群的变化与控制
葡萄酒生产工艺中微生物菌群的变化与控制葡萄酒是一种古老而神奇的饮品,其生产过程中微生物菌群的变化和控制起着至关重要的作用。
微生物在葡萄酒的酿造中扮演着发酵的主导角色,它们的变化和活动直接影响着葡萄酒的质量和口感。
本文将探讨葡萄酒生产工艺中微生物菌群的变化以及相应的控制方法。
一、葡萄酒发酵过程中的微生物变化葡萄酒发酵过程中,主要涉及到两类微生物:酵母菌和乳酸菌。
1. 酵母菌变化:在葡萄酒发酵开始时,酵母菌开始进行糖的发酵,产生乙醇和二氧化碳。
最初的几天,酵母菌主要是无氧发酵,并生成酒精浓度较低的葡萄酒。
随着发酵的进行,氧气逐渐进入发酵液,酵母菌开始进行有氧发酵,此时乙醇的浓度逐渐提高。
当乙醇达到一定浓度时,酵母菌的活动受到抑制,酵母菌的数量也逐渐减少。
2. 乳酸菌变化:在酵母菌进入休眠期后,乳酸菌开始发挥作用。
乳酸菌将乙醇进一步发酵为乳酸,同时分解果酸和苹果酸,降低葡萄酒的酸度。
乳酸菌的存在对葡萄酒的质量和风味起着决定性的作用,但过多的乳酸菌则会导致葡萄酒酸度过高,口感变差。
二、控制葡萄酒发酵过程中微生物菌群的方法1. 选择合适的酵母菌:葡萄酒生产中,选择合适的酵母菌是保证酒质的重要因素。
优质的酵母菌应具有较高的耐酒精能力和抗性,能够在不同温度下活跃进行发酵,并产生适当的风味和香气。
通过在不同葡萄种类的酿造过程中使用不同的酵母菌品种,可以获得不同风味和特点的葡萄酒。
2. 控制发酵温度:发酵温度对葡萄酒中微生物的生长和代谢有重要影响。
过高或过低的发酵温度可能导致微生物菌群失衡,影响葡萄酒的质量。
在发酵过程中,适度控制温度,有助于酵母菌的活动和乳酸菌的发酵。
不同的葡萄品种和酒类类型需要不同的发酵温度,在生产过程中进行恰当的温度管理非常重要。
3. 采用硫化物保护:硫化物是常用的葡萄酒抗微生物氧化的剂,主要作用是抑制和杀灭有害菌群。
在葡萄酒发酵过程中,适量添加硫化物可以有效控制微生物菌群的变化,并保持葡萄酒的稳定性和品质。
葡萄酒与微生物
葡萄酒与微生物李xx摘要:在整个葡萄酒酿造生产过程中,不同的微生物对葡萄酒的酿制及最终酒质的优劣起着不同的作用:酿酒酵母将糖转化成酒精、乳酸菌将苹果酸转化成乳酸等,这些都是正常的发酵过程;而霉菌会影响酒的风味、醋酸菌会使葡萄酒发生酸败、产膜酵母会使葡萄酒起膜混浊等,这些是有害微生物的作用。
关键词:葡萄酒微生物防治正文:微生物对葡萄酒的酿造起着至关重要的作用,在不同条件作用下产生不同程度的影响,其中酿酒酵母菌分解糖转化为酒精,乳酸菌将苹果酸转化成乳酸,醋酸菌可使葡萄酒中的醋酸含量增加,影响口感。
研究几类重要微生物的生理特性及其影响因素能使酿造的葡萄酒的酒质更加醇真,以通过提供最适酿酒的环境,及时防治有害微生物的作用,达到酿制优质葡萄酒的目的。
1.酿酒酵母菌1.1酿酒酵母菌的生理特性1.1.1酿酒酵母菌的形态酿酒酵母菌为单细胞,形态有卵圆形、球形或椭圆形,细胞大小为(2.5~10)×(4.5~21)μm,酿酒酵母菌的细胞大小与菌龄、环境有关。
细胞壁厚0.1~0.3μm,为三明治结构。
酿酒酵母菌落中等大小、扁平、光滑、湿润、折光、乳酪色到淡棕色,在沙包平板上有酒酿气味。
1.1.2酿酒酵母菌在酿酒过程中的作用酿酒酵母菌可将葡萄糖、果糖、甘露糖等单糖吸入细胞内,在无氧的条件下,经过内酶的作用,把单糖分解为二氧化碳和酒精。
1.2酿酒酵母菌的最适生长条件酿酒酵母菌属于酵母菌的一种,具有酵母菌的大部分特征与生理习性,影响因素也几近相同。
1.2.1营养酿酒酵母菌同其他的活的有机体一样需要相似的营养物质,它有一套胞内和胞外酶系统,用以将大分子物质分解成细胞新陈代谢易利用的小分子物质。
属于异养微生物。
1.2.2 pH值酿酒酵母菌在酸性条件下,发酵能力最强,最适pH值为pH4.5~5.01.2.3温度酿酒酵母菌是一种嗜温性微生物,它的最低温度是1~3℃,最高温度是54℃。
最适生长温度一般在20℃~30℃2.乳酸菌2.1葡萄酒中的乳酸菌种类葡萄酒中存在着两种不同类型的乳酸菌:(1)首先分解苹果酸,然后是糖或柠檬酸,但不分解酒石酸和甘油。
葡萄酒酿造工艺中微生物菌群的变化与控制
葡萄酒酿造工艺中微生物菌群的变化与控制葡萄酒是一种受到广泛欢迎的饮品,其制作过程经过了酿酒师的精心设计和控制。
在葡萄酒酿造过程中,微生物菌群起着至关重要的作用,对葡萄汁中的糖分进行发酵,转化为酒精和其他有机物质。
本文将从微生物菌群的变化和控制两个方面来探讨葡萄酒酿造工艺。
一、微生物菌群的变化在葡萄酒酿造过程中,微生物菌群会经历一系列变化,这些变化与发酵的不同阶段密切相关。
首先是酿酒酵母的添加。
在葡萄汁中添加酵母后,酵母菌会迅速开始繁殖,逐渐形成主导菌群。
不同的酵母菌株具有不同的特性,如耐酒精性、产酸能力等,因此会对最终的葡萄酒口感和风味产生重要影响。
随着酵母的繁殖,乳酸菌逐渐增多。
乳酸菌对葡萄汁中的糖分进行二次发酵,产生乳酸,这有助于调节葡萄酒的酸度和稳定性。
同时,乳酸菌还能抑制一些不利微生物的生长,起到保护作用。
在葡萄酒的发酵过程中,还会发生一些非期望的微生物变化,如醋酸菌的产生。
醋酸菌会使葡萄酒产生醋酸味,导致酒质下降。
因此,在酿造过程中需要注意控制醋酸菌的生长。
二、微生物菌群的控制为了确保葡萄酒的质量和口感,酿酒师需要采取措施来控制微生物菌群的变化。
首先,选择合适的酵母菌株。
不同的酵母菌株对葡萄酒的品质和风味有着不同的影响。
酿酒师可以根据自身需求选择耐酒精性、产酸能力等特点合适的酵母菌株,以获得理想的酒品。
其次,控制酒液的温度和营养物质。
合适的发酵温度和适当的营养物质供应是酵母菌繁殖和发酵过程中的关键因素。
酿酒师可以通过控制温度、添加适量的氮源和维生素等,创造良好的发酵条件,促进有益微生物的生长。
此外,对于醋酸菌的控制尤为重要。
醋酸菌是导致葡萄酒质量下降的主要因素之一。
酿酒师可以通过采取严格的卫生操作、控制酒液中的氧气接触等措施,有效降低醋酸菌的生长和繁殖。
最后,定期监测和检测微生物菌群的变化。
通过定期取样并进行微生物学分析,酿酒师可以及时发现菌群异常情况,并采取相应措施进行调整和纠正。
总结:葡萄酒酿造工艺中微生物菌群的变化与控制对于葡萄酒的品质至关重要。
葡萄酒生产中的微生物发酵技术研究
葡萄酒生产中的微生物发酵技术研究一、前言葡萄酒是一种享誉世界的美酒,其浓郁的香气和多样的口感深受人们喜爱。
然而,生产高质量的葡萄酒需要借助微生物的发酵技术。
本文将重点探讨葡萄酒生产中微生物发酵技术的研究现状和未来发展趋势。
二、微生物在葡萄酒发酵中的作用葡萄酒生产中,微生物参与了发酵的每一个环节,影响着葡萄酒的质量和口感。
1. 酵母菌:酵母菌是葡萄汁中发酵的原动力,通过对葡萄汁中的糖分进行代谢,产生酒精和二氧化碳。
同时,酵母菌还会产生许多的酯类和酚类物质,影响葡萄酒的香气和口感。
2. 醋酸菌:醋酸菌是产生葡萄酒酸味和醋味的主要原因。
在葡萄酒发酵的后期,醋酸菌会代谢酒精,产生醋酸。
过量的醋酸会使葡萄酒口感酸涩,降低酒的品质。
3. 乳酸菌:乳酸菌会分解葡萄汁中的果糖和葡萄糖,产生乳酸和其他有机酸。
它们还会抑制其他微生物的生长,保证发酵过程的稳定性和安全性。
三、微生物在葡萄酒发酵中的控制策略微生物在葡萄酒发酵中发挥着重要作用,但如果不加控制,它们也可能会对葡萄酒的品质造成危害。
因此,控制微生物的生长和发展,保持发酵过程的稳定性和安全性,是葡萄酒生产工艺中必不可少的一环。
1. 紫外线辐射:紫外线可以有效地杀死绝大部分的微生物,因此葡萄汁在发酵前常常会进行紫外线辐射处理。
这种方法可以避免微生物的交叉感染,保证发酵过程的纯度和质量。
2. 防腐剂:亚硫酸钾等化学防腐剂具有广谱杀菌的作用,可以有效地抑制微生物的生长和繁殖。
但是,过量的防腐剂会使葡萄酒品质受到影响。
3. 温度控制:葡萄汁的发酵温度对微生物的生长速度和代谢特性有很大的影响。
适当控制温度可以保证发酵过程的平稳和品质的稳定。
四、微生物发酵技术的研究现状随着微生物学和发酵学的不断发展,微生物发酵技术在葡萄酒生产中也不断得到新的应用和改进。
1. 酵母菌菌株选择:不同的酵母菌具有不同的发酵特性和代谢途径,对葡萄酒的品质影响也不尽相同。
因此,科学地选择适合葡萄酒生产的酵母菌菌株具有重要的意义。
葡萄酒微生物
葡萄酒微生物1. 绪论葡萄酒微生物学研究现状与发展趋势2. 谈谈葡萄酒微生物的作用第二章1.酵母菌的基本特征①个体一般以单细胞状态存在;②多数以出芽方式繁殖,也有的可进行裂殖或产子囊孢子;③能发酵多种糖类;④细胞壁常含有甘露聚糖;⑤喜在含糖较高、酸性的环境中成长。
2.酵母菌的形态酵母菌为单细胞真菌,无鞭毛、不运动。
形态主要有球形、椭圆形、卵形、柠檬形和腊肠形,有的酵母能产假菌丝,有的则产真菌丝。
酵母菌比细菌大,大小一般为(1~10)×(5~30)um。
3.酵母菌的细胞结构:真核生物,有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、内质网、核糖体、线粒体及各种贮藏物。
4.酵母菌的繁殖方式①无性繁殖(营养繁殖)是大多数酵母的主要繁殖方式。
①出芽生殖分为多边芽殖和两端芽殖。
②裂殖②有性繁殖有些酵母菌可以以形成子囊孢子的形式进行有性繁殖。
产生子囊可分3种方式:同形结合、异形结合、孤雌生殖。
5.酵母细胞的典型结构(图)6.酵母菌的鉴定方法首先要收集酵母的形态学特征(细胞形态及繁殖方式,是否具有真、假菌丝以及形态;子囊孢子的特征;培养特征)和生理学特征(糖类发酵,对不同碳源和氮源的利用能力)等方面的信息,然后检索酵母鉴定表,先对酵母的出芽方式,然后对分离株利用糖和氮源能力差别进行区分。
7.与葡萄酒和葡萄汁相关酵母的鉴定指标①细胞形态:理想状态是将新分离的待鉴定菌株转移到营养充足的液体培养基培养,然后在25℃条件下培养72小时(或直到菌落形成),然后镜检。
在葡萄酒生产条件下,对绝大部分种的酵母的形态观察需要3~4d,而酒香酵母和德克氏酵母的形态鉴定则需更长时间。
在显微镜下对细胞形状(球形、椭圆形、卵形、腊肠形、柠檬形等)、相对大小以及出芽方式进行观察。
②菌落颜色:琼脂培养基上典型的菌落颜色是不透明的奶油色。
红酵母产肉红色的菌落;黑酵母为淡黄色→褐色→橄榄绿→黑色,菌落呈粘胶状,边缘呈手指状。
③营养繁殖:在葡萄酒和汁中,出芽繁殖是唯一的增殖方式。
葡萄酒中的微生物群落结构和多样性研究
葡萄酒中的微生物群落结构和多样性研究葡萄酒作为一种世界性的饮品,自古以来就备受人们的喜爱。
而葡萄酒中的微生物群落结构和多样性研究也是近年来备受重视的一个领域。
相信很多人喜欢喝葡萄酒,但你是否知道葡萄酒中含有很多微生物?这些微生物对葡萄酒的口感和风味有着至关重要的影响。
葡萄酒的微生物有哪些?在葡萄酒的酿造过程中,微生物的存在非常普遍。
首先,葡萄果皮、果肉和葡萄汁中就含有大量的天然微生物,例如细菌、酵母、真菌等。
其次,在酿造过程中加入的酵母和乳酸菌也会成为主要的微生物。
酿造葡萄酒的微生物中,最重要的就是酵母。
酵母是实现发酵的关键微生物,能够将葡萄汁中的糖分转化为酒精和二氧化碳。
此外,乳酸菌也是非常重要的微生物,它们可以使葡萄汁中的苹果酸和乳酸转化为更为温和的酸,并且能够降低酒精含量。
葡萄酒中的微生物群落结构和多样性葡萄酒中的微生物群落结构和多样性是一个非常复杂的问题。
在葡萄汁中,存在着大量天然的微生物,在酿造过程中,人工加入的微生物也会对微生物群落结构和多样性产生影响。
同时,不同的葡萄品种、不同的地理环境和气候条件也会对微生物群落结构和多样性产生影响。
研究显示,不同酒庄和不同地区的葡萄酒中的微生物群落结构和多样性存在显著差异。
例如,在不同的葡萄品种中,我们可以发现不同的微生物群落结构和多样性。
此外,在不同的气候条件下,酿造出的葡萄酒中的微生物群落结构和多样性也会发生变化。
微生物群落结构和多样性的研究能够为葡萄酒的酿造提供重要参考。
通过了解不同微生物的特性和作用,可以更好地控制葡萄酒的品质和口感。
葡萄酒中微生物的分类和功能葡萄酒中微生物的分类和功能不同,对于酒的口感和味道有不同的影响。
下面我们对葡萄酒中的微生物进行简单介绍:1.酵母酵母是葡萄酒酿造过程中最重要的微生物之一,能够发酵葡萄汁中的糖分并产生酒精和二氧化碳。
不同种类的酵母具有不同的口感和风味特点,例如,某些酵母可以使酒变得更加浓郁和口感丰富。
葡萄酒微生物学及其对葡萄酒品质的影响
葡萄酒微生物学及其对葡萄酒品质的影响葡萄酒是一种历史悠久的饮品,它所包含的微生物是影响葡萄酒质量的重要因素。
葡萄酒发酵是一个复杂的过程,其中包含了多种微生物的参与,这些微生物不仅对发酵速度和收获量产生影响,还会对葡萄酒的风味和质量产生不同的影响。
酵母是葡萄酒发酵的主角之一,它的种类多样,分为自然酵母和工业酵母两大类。
自然酵母来源于葡萄果皮表面及酒厂环境中,它们多数为野生酵母,有着多样性的优点,也带来了许多不稳定因素。
而工业酵母则是经过筛选和培育的菌种,拥有更强的酒精耐受性和稳定性,能够提高酒的产量和质量。
除了酵母外,还有一类微生物会对葡萄酒的酸度、风味和品质产生影响——乳酸菌。
在葡萄酒的后发酵阶段,乳酸菌会将苹果酸转化为乳酸,降低酒的酸度和酸味,并为酒器赋予柔和、平衡的口感。
细菌和霉菌也是葡萄酒微生物学中的重要成员。
细菌包括乳酸菌、醋酸菌等,而霉菌则能够分泌多种酸和香料,为酒的风味和品质提供复杂的层次。
除了微生物的种类,微生物的数量和活力也是影响葡萄酒质量的重要因素。
酵母的数量越多、活力越强,发酵速度越快,但也可能造成过度发酵的情况。
同样,乳酸菌数量达到一定程度后就会抑制酵母活力的生长,从而导致酿酒失败。
值得一提的是,微生物的种类和数量并不是唯一影响葡萄酒品质的因素。
除此之外,气候、土壤、葡萄品种、采摘时间等因素也都会对葡萄酒的风味和品质产生影响。
但各种微生物的参与和作用则是造成葡萄酒多样性的重要原因之一。
此外,葡萄酒的微生物学还可以帮助判别葡萄酒的种类、酿造过程以及风味特点。
通过对微生物进行分析,可以识别出不同的酵母和菌种,从而推测葡萄酒品种、产地和加工方法。
总之,微生物是葡萄酒制作过程中不可或缺的一环。
好的微生物组成与合理的运用,可以为葡萄酒奠定好的基础,帮助葡萄酒达到最佳的风味和质量。
同时,葡萄酒微生物学的研究和应用也会为葡萄酒产业的发展提供更多的可能性和机遇。
葡萄酒发酵中的微生物多样性研究
葡萄酒发酵中的微生物多样性研究葡萄酒是一种享誉全球的饮品,其历史悠久,发酵技术源远流长。
然而,有趣的是,在每一次葡萄酒的发酵过程中,都会涉及到大量微生物的参与。
这些微生物多样性的研究,对于葡萄酒的品质和味道的掌控有着至关重要的意义。
最早开始研究葡萄酒中的微生物多样性,是在19世纪末。
当时,人们在对葡萄酒发酵过程进行研究后,发现其中除了酵母菌,还有许多不同种类的细菌。
这些细菌的存在,可以对葡萄酒的酸味、口感和气味产生一定的影响。
微生物多样性研究最初的方法,是通过对发酵葡萄酒样本中的微生物数量的观察,进行比较。
这种方法虽然简单直接,但其缺点也十分明显。
首先,不同的微生物的生长和繁殖速度可能不同,从而导致数量无法准确反映微生物多样性丰富程度。
其次,这种方法并不能很好的区分出不同类型微生物在样品中的比例。
随着科技的不断发展,现代微生物多样性研究中广泛应用的一种技术是16S rRNA基因测序。
16S rRNA基因是细菌中一段相对保守的DNA区域,其序列可以很好地描述细菌的分类、进化和生命特征。
利用PCR扩增16S rRNA序列,可以获得不同微生物的特异性、广谱性并且可重复性高的序列信息,从而实现对微生物多样性的深度解析。
在酒类发酵过程中,起作用最大的微生物是酵母菌。
酵母菌是甲醇发酵过程中的必须参与者,它可以利用果糖、葡萄糖等单糖类进行发酵,生成乙醇、CO2等物质。
相同的葡萄,在不同的酵母种类参与下,所产生的酒体味道各异。
这就是为什么不同酒庄、不同产区、不同年份的葡萄酒味道会有明显差异,其中酵母种类是重要因素之一。
从葡萄酒发酵过程来看,酿酒酵母主要分为两类。
一类是自然酿酒酵母,另一类是人工酿制的酵母。
在酿制自然酿酒酵母时,采集自葡萄皮外、葡萄汁液中或者附着于酒槽内壁的皮肤菌和酵母菌。
而在人工酿制的酵母菌中,则是通过基因重组、人工固化等手段制造出效果稳定、适用范围广、可控性强的酿酒酵母。
使用不同种类的酿酒酵母,不仅能够产生不同的酒体口感、气味、口感和颜色,同时还可以对酒体的稳定性和保存周期产生影响。
葡萄酒生产中的微生物群落分析
葡萄酒生产中的微生物群落分析一、概述葡萄酒是一种历史悠久、丰富多彩的酒类,其品质的好坏与微生物群落密切相关。
因此,对葡萄酒生产中的微生物群落进行分析具有重要意义。
本文将从葡萄酒微生物群落的种类、分布、影响因素等方面进行探讨,并提出对微生物群落进行有效控制的方法,以提高葡萄酒品质。
二、葡萄酒微生物群落的种类葡萄酒微生物群落由多种菌群组成,其中最主要的为酿酒酵母、酸性细菌和乳酸菌。
(一)酿酒酵母酿酒酵母是葡萄酒发酵中最重要的微生物,其作用是将糖分转化为酒精和二氧化碳。
酵母有许多种,其中最常用的是萨克拉米酵母(Saccharomyces cerevisiae)和香醇酵母(Saccharomyces bayanus)。
(二)酸性细菌酸性细菌是指在葡萄酒发酵中能够产生有机酸的细菌。
常见的酸性细菌有乳酸杆菌(Lactobacillus)和醋酸菌(Acetobacter)。
(三)乳酸菌乳酸菌是一类产生乳酸的细菌,能在葡萄酒发酵中生长和繁殖。
常见的乳酸菌有乳杆菌(Lactococcus)和嗜氧杆菌(Oenococcus)等。
三、葡萄酒微生物群落的分布葡萄酒微生物群落的分布随着时期和产地的不同而异。
(一)时间因素随着葡萄发酵的进行,酿酒酵母的数量逐渐增加,乳酸菌的数量也逐渐增多,而酸性细菌的数量则会逐渐下降。
因此,在发酵早期,多数情况下,葡萄酒微生物群落以酿酒酵母为主导。
(二)地域因素葡萄酒的微生物群落分布也与地域因素密切相关。
不同的产地因为气候条件和酿酒工艺的不同,可能会有所差异。
以法国波尔多葡萄酒为例,其微生物群落中以酿酒酵母为主导,而以南非霞多丽(Chardonnay)为原料制造的葡萄酒,则以乳酸菌为主。
四、影响微生物群落的因素葡萄酒微生物群落的分布和数量受多种因素的影响,主要包括:(一)原料品质葡萄的品质将影响葡萄酒的口感,同时也会影响微生物群落的生长和分布。
质量好的葡萄会提供充足的糖分和营养物,为酿酒酵母的生长提供了基础,从而对微生物群落的分布产生了影响。
葡萄酒酿造中的微生物菌群研究
葡萄酒酿造中的微生物菌群研究葡萄酒是一种以葡萄果实为主要原料,经过发酵、酿造等过程制成的酒。
酿造过程中的微生物菌群是影响葡萄酒质量的关键因素。
本文将介绍葡萄酒酿造中的微生物菌群研究。
一、葡萄酒酿造中的微生物菌群葡萄酒在酿造过程中,不同的微生物菌群有不同的作用。
首先是酵母菌,它们参与葡萄汁的发酵。
接着是乳酸杆菌,它们将苹果酸转化为乳酸,调节葡萄汁的酸度。
醋酸菌则是用来制造醋酸,为一些酒增加酸度的重要来源。
还有产酸杆菌等微生物,它们也对葡萄酒的风味、口感等方面有影响。
二、菌群研究的意义微生物的种类和数量对葡萄酒的某些重要特征(如口感、风味、气味)非常关键。
因此,通过研究菌群可以揭示葡萄酒的酿造机理,也可以指导酿造工艺的优化。
实践证明,同样的原料经不同的菌群处理,所制得的酒质量会有很大的差异。
因此,对不同菌群的深入研究,有助于我们对葡萄酒酿造过程和产物的认识更加深入,并有助于推动葡萄酒行业的进一步发展。
三、菌群研究的方法菌群研究的方法主要分为两大类:常规检测和高通量测序。
常规检测法包括菌落计数法、PCR、RT-PCR、蛋白质组学等方法,它们一般适合于检测特定的微生物或微生物群落的种类和数量。
高通量测序技术则可以对大量的微生物DNA进行测序,给出整个微生物群落的结构和演化关系。
四、菌群研究的展望目前,微生物菌群的研究是葡萄酒品质控制和酿造工艺改进的前沿课题。
随着技术的不断进步和研究的深入,我们可以确定葡萄酒酿造中的各种菌群的种类和数量,以及它们的酿造机理。
这对于葡萄酒的商业开发和市场推广将是一项重要的支撑。
总之,葡萄酒菌群研究的深入发展,将有助于推动葡萄酒行业的发展,也将有助于更好地满足消费者的需求。
未来,这一领域的研究还将引起更多学者和企业的关注和投入。
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《葡萄酒微生物学》课程论文题目:醋酸菌发酵条件优化研究进展学院:葡萄酒学院班级:103班姓名:学号:指导老师:醋酸菌发酵条件优化研究进展XXX(西北农林科技大学葡萄酒学院,杨凌 712100)摘要:以醋酸菌作为发酵菌株,考察不同乙醇浓度、接种量、发酵温度及转速条件下发酵液的总酸含量,运用响应面及正交实验优化醋酸菌发酵条件,并显微观察菌体的生长形态,找出最优组合,为醋酸发酵产业提供指导作用,并通过研究机构和企业加深醋酸发酵的基础研究以便于更好的应用于生产。
关键词:醋酸菌;优化;醋酸;正交实验;响应面The Optimization of fermentation conditions acetic acid bacteria ProgressXXX(College of Enologe, North West Agriculture and Forestry University, Yangling 712100, China) Abstract:acetic acid bacteria strains as fermentation, effects of different concentrations of ethanol, total acid content lower inoculum broth, fermentation temperature and speed conditions, the use of orthogonal experiment and response surface optimization of fermentation conditions of acetic acid bacteria and microscopic observation of bacteria morphology to identify the optimal combination, provide guidance for the acetic acid fermentation industry, acetic acid fermentation and deepen basic research through research institutions and enterprises in order to better used in production.Keywords: acetic acid bacteria; optimization; acetic acid; orthogonal experiment; response surface食醋作为一种酸性调味品,具有很强的抑菌能力,有较好的口感和风味,经常食用有益于身体健康[1],深受广大消费者的喜爱。
现代科学研究证实发酵醋具有多种营养功效、调味功效、医用功效、保健美容功效、抗菌功效等[2-5],引起了科研工作者的广泛关注。
醋酸菌两端椭圆呈杆状,无芽孢,单生或呈链排列,属革兰氏阴性菌。
根据醋酸菌的生理生化特性,可分为两个属即醋酸菌属和葡萄糖杆菌属[6]。
两种菌属都能产生醋酸, 前者主要作用是将葡萄糖氧化为葡萄糖酸,后者主要是将酒精氧化为醋酸,其代谢产物主要包括醋酸、CO2和H2、乳酸、丙酸等[7-8]。
不同的是醋酸菌属氧化乙醇能力强于葡萄糖, 而葡萄糖杆菌属氧化葡萄糖能力强于乙醇, 醋酸生产中用的大多是醋酸菌[9]。
醋酸菌利用细胞膜上的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶氧化乙醇生成醋酸, 乙醇和醋酸分别作为醋酸菌的碳源和代谢产物,浓度过高对醋酸菌细胞有毒害, 有些醋酸菌种在高醋酸浓度的环境下还会启动氧化醋酸机制, 反而降低产量[10]。
本文以沪酿1.01醋酸菌作为菌种,结合目前已有的研究成果,考察其在不同的温度、转速、乙醇浓度、接种量条件下的最佳发酵条件[11],并运用响应面分析法和正交实验法优化了其发酵条件,为醋酸菌在不同环境下发酵的最适宜条件的确定提供一定的理论依据。
使醋酸产量得到较大的提高,最大发挥出其潜能,获得最大的经济效益。
1 响应面优化法1.1材料与方法1.1.1试验材料菌种:沪酿1.011.1.2 试验方法1.1.2.1醋酸菌培养和总酸测定配制液体培养基[12]:葡萄糖1.0g,酵母膏1.0g,碳酸钙1.5g,水100mL,pH值自然,使用前加入2.0mL无水乙醇;将醋酸菌菌种移植于斜面培养基上,30℃培养48h。
总酸[13]以醋酸计g/L;酸碱滴定法参考国标[14]。
1.1.2.2醋酸发酵单因素试验配制乙醇浓度为6.0%vol的液体培养基,装液量100mL,醋酸菌接种量为4.50%,160r/min、30℃摇床培养发酵,间隔12h测定其总酸。
单因素变量分别以2.0%vol、4.0%vol、6.0%vol、8.0%vol、10.0%vol、12.0%vol的乙醇浓度作变量;0、40r/min、80r/min、120r/min、160r/min、200r/min的转速作变量,0.5%、2.5%、4.5%、6.5%、8.5%、10%(v/v)的接种量作变量,20℃、24℃、28℃、32℃、36℃、40℃发酵温度作变量来发酵培养测定其总酸含量。
1.2结果与分析1.2.1 乙醇浓度图1显示,当乙醇浓度为8.0%vol时发酵图1乙醇浓度对产酸量的影响Figure1.Effectofalcoholconcentrationontheacidproduction图 2 温度对产酸量的影响Figure2.Effectofdifferenttemperatureontheacidproduction图 3 转速对产酸量的影响Figure3.Effectofrotationrateontheacidproduction图 4接种量对产酸量的影响 Figure4.Effectofdifferentinoculumontheacidproducti on总酸量最高,其次为6.0%vol ,当乙醇浓度达到10.0%vol 时,产酸量几乎为零,这说明高浓度乙醇对醋酸菌发酵产生了抑制作用[14]。
1.2.2发酵温度对产酸量的影响发酵温度为32℃时产酸量达极大值,见图2,且产酸量随温度进一步上升而显著下降,当温度高达40℃时,产酸量几乎为零。
温度对醋酸菌发酵的影响主要包括对细胞生长、产物形成等方向。
而在本试验中也可以明显看出高温明显抑制了醋酸菌的代谢[16]。
1.2.3 转速对产酸量的影响如图3所示,发酵液产酸量随转速增大逐渐增加,当转速为160r/min 时,总酸量趋于最大值。
随着转速继续增加,产量无明显上升趋势,则选择较为合理的160r/min 来维持一定的生产水平。
转速越大,培养基内溶氧量越高[17],利于醋酸菌发酵。
1.2.4接种量对产酸的影响种量的大小对产酸量的影响并不明显如图4所示。
接种量过高或过低都会影响到醋酸菌的生长或产酸。
综合比较选取接种量中间值4.50%。
1.2.5醋酸菌发酵条件的优化由单因素实验得出,转速、温度、接种量、乙醇浓度四个因素对产酸量的影响比较显著,实验中每个因素选取3 个水平,以( - 1,0,+ 1) 作为编码[18],做试验因素水平表,得表1.表1 Box-Behnken 试验因素水平Table 1. Factors andlevels ofBox-Behnken采用SAS 软件[19-20],进行Box-Behnken 中心组合设计[21]; 做转速、温度、果渣量、乙醇浓度交互实验,以总酸度的平均值作为响应值Y ,最终得到结果如表2.SAS 软件分析得模拟方程:Y=23.84+0.1688X 1+1.6438X 2+0.2425X 3-2.45X 12-0.25X 1X 2-1.2525X 1X 3-6.155X 22+0.2275X 2X 3-3.8825X 32表3分析一次相X2及二次项的p <0.01,为极显著;交互项X 1X 3的p <0.05,为显著;影响因素的显著性次序为X 2>X 3>X 1,即发酵温度影响最显著,乙醇浓度影响最小。
试验所得到的模型拟合度98.59%,失拟度96.05%,表明模型模拟程度较为合理。
编号 试验因素 -1 0 +1 X 1 乙醇浓度/%vol3 6 9 X 2 温度/℃ 22 30 38 X 3转速(/r ·min -1)80140200表3 回归模型方差分析Table 3. Analysis of variance on regression model系数项自由度平方和均方F值Pr>FX110.22780.22780.35640.5765X2121.615321.615333.81590.0021X310.47040.47040.7360.4301X1X1122.16322.16334.67280.0020X1X210.250.250.39110.5591X1X31 6.2750 6.2759.81690.0259X2X21139.8795139.8795218.83<.0001X2X310.2070.2070.32380.5939X3X3155.657155.657187.07240.0002模型9223.303624.811538.81620.0004失拟项3 3.1054 1.035122.85080.0422纯误相20.09060.0453残差项5 3.19600.6392总和14226.4996R2=98.59%校正R2=96.05%响应面图5可知,在试验水平下对总酸的影响,固定转速140r/min,发酵温度比乙醇浓度影响显著,两者交互作用不显著;固定发酵温度30℃,转速和乙醇浓度的影响显著;固定乙浓度6.0%vol,发酵温度比转速影响显著,两者交互作用不显著。
进一步分析可知,回归模型Y值的最大估计值为23.9554,极值点为X(0.0194,0.1337,0.032),即最佳发酵温度31℃;转速142r/min;乙醇浓度6.1%vol。
2正交试验优化法2.1材料与方法2.1.1试验材料菌种:沪酿1.012.1.2 试验方法2.1.2.1 醋酸菌培养和总酸测定配制液体培养基:葡萄糖1.0g,酵母膏1.0g,碳酸钙1.5g,水100mL,pH值自然,使用前加入2.0mL无水乙醇;将醋酸菌菌种移植于斜面培养基上,30℃培养48h。
总酸以醋酸计g/L;酸碱滴定法参考国标。
2.2 醋酸发酵条件的选择将酒精发酵液用调至不同的酒精度,研究醋酸发酵的最佳条件。
为确定醋酸发酵最佳发酵条件,以发酵温度(℃)、酒精度(v/v,%)、接种量 (%)、初始pH 4个因素进行了4因素3水平的L9(34) 正交实验,发酵时间18 d,以总酸量(以醋酸计, g/100 mL)为实验指标进行实验,各因素水平安排如表4。