混合菌发酵铁皮石斛酒的工艺优化及其品质研究

摘要

中草药铁皮石斛是兰科多年生常绿草本植物，具有滋阴生津、增强免疫力等功效。本论文以中草药铁皮石斛为原料，将产乳酸芽孢杆菌TQ-33和酿酒酵母菌171接种发酵，采用响应面法优化了混合菌发酵铁皮石斛工艺，同时对发酵前后铁皮石斛酒品质的变化进行了研究。主要结论与结论如下：
　　（1）首先以感官评分为考察指标，发酵实验后确定了产乳酸芽孢杆菌、酿酒酵母菌以1:10的配比，通过单因素实验以及响应面设计，结合实际操作，优化发酵工艺如下：接种量2%，发酵温度30℃，发酵时间7 d。
　　（2）在最优发酵工艺下，研究了产乳酸芽孢杆菌和酿酒酵母菌混合发酵铁皮石斛酒过程中理化指标的动态变化。p H值不断下降，由6.20降到3.75；总酸含量上升到0.98%；铁皮石斛酒的酒精度为5.20%Vo L，酒精度上升的比较快的阶段为3~5 d，在5~7 d上升的速度减缓；石斛酒中的可溶性固形物含量快速下降时间段与石斛酒中酒精度的快速上升时间段基本相一致，发酵后铁皮石斛酒的可溶性固形物含量由17%下降到8%左右。
　　（3）与未经发酵的相比，经过产乳酸芽孢杆菌和酿酒酿酒酵母菌混合发酵后铁皮石斛酒中新检测出乳酸、酒石酸，浓度分别为126.28和280.39 mg/L，柠檬酸、乙酸浓度明显增加，浓度分别为55.19和16.78 mg/L，而苹果酸浓度由53.01 mg/L降到33.86 mg/L。经过液相色谱和质谱的初步鉴定，从铁皮石斛酒中检测出了铁皮石斛主要红色素飞燕草素-3-O-p-香豆酰葡萄糖苷，说明经混合菌发酵可以较好保留铁皮石斛红色素物质。另外，在4℃为期28 d的贮藏阶段，铁皮石斛酒存在后发酵现象，总酸含量和酒精度略有上升，pH值和花色苷含量略有下降，但是变化不显著，说明铁皮石斛发酵酒的低温贮藏性良好。
　　（4）进一步评价了混合发酵对多糖得率和性质等的影响。其中，仅用产乳酸芽孢杆菌发酵后发酵液多糖含量上升到1.25 g/L，产乳酸芽孢杆菌和酿酒酵母菌混合发酵后铁皮石斛液多糖含量上升到4.99 g/L。未发酵杆多糖、混合菌发酵杆多糖、混合菌发酵铁皮石斛酒体多糖、产乳酸芽孢杆菌发酵杆多糖和产乳酸芽孢杆菌发酵液多糖这5种多糖均由7种单糖组成，但各百分比略有不同。多糖分子量分别为4.92×105、5.03×105、6.23×104、5.21×105、4.15×105 KD，经产乳酸芽孢杆菌和酿酒酵母菌发酵后铁皮石斛酒多糖分子量明显降低；5种多糖糖醛酸含量分别为206.98、253.72、231.86、170.16和333.10μg/mg。通过碘-碘化钾实验可知，混合菌发酵铁皮石斛酒体多糖和产乳酸芽孢杆菌发酵铁皮石斛液多糖可能有较多的分支和较长的侧链，而其他三种多糖可能存在较短的侧链和较少的分支。刚果红实验表明：五种铁皮石斛多糖中都可能存在三股螺旋结构。
　　（5）混合菌发酵铁皮石斛酒体多糖的细胞增殖率明显高于其他四种多糖，在多糖浓度为25μg/mL时，细胞增殖率达到115.29%，同时其促进分泌TNF-α效果在所有组中表现最为明显，达到872.12 pg/mL。当多糖浓度为200μg/mL，五种多糖刺激小鼠巨噬细胞RAW264.7分泌IL-1β和合成NO产量都达到最高，混合菌发酵铁皮石斛酒体多糖与未发酵铁皮石斛多糖的分泌IL-1β和合成NO的含量均有增高，分别为50.21 pg/mL和20.31μmo l/L。经过产乳酸芽孢杆菌发酵杆多糖对小鼠巨噬细胞RAW264.7吞噬活性最高为259.21%，混合菌发酵铁皮石斛酒体多糖次之，为252.63%。以上结果共同表明：产乳酸芽孢杆菌和酿酒酵母菌混合发酵可提高铁皮石斛酒体的多糖含量和免疫调节活性。

目录

声明

1 前言

1. 1 铁皮石斛的简介

1. 2 铁皮石斛多糖及其研究进展

1. 3 乳酸菌和酿酒酵母菌的研究进展

1. 4 铁皮石斛加工进展

1. 5 本研究的立项背景、意义及主要研究内容

2 材料及方法

2. 1 实验材料及主要试剂

2. 2 主要仪器及设备

2. 3 实验方法

2. 4 测定方法

3 结果与分析

3. 1 产乳酸芽孢杆菌与酿酒酵母菌配比研究

3. 2 产乳酸芽孢杆菌和酿酒酵母菌混合发酵铁皮石斛酒的工艺研究

3. 3 铁皮石斛酒发酵过程理化性质动态变化

3. 4 铁皮石斛酒发酵前后的品质分析

3. 5 发酵对铁皮石斛多糖的影响

4. 1 讨论

4. 2 结论

4. 3 创新之处

4. 4 展望

致谢

参考文献

附录