福建传统红曲醋中功能微生物的分离鉴定及生产性能研究

摘要

我国传统食醋主要采用自然接种的固体发酵，品质较佳，但产量和规模均受限制。现代工业规模制醋则采用纯醋酸菌菌种进行液态发酵，产品风味较差。醋酸发酵与复杂的微生物区系相关，微生物种类和区系结构对食醋的产量、质量和风味起着至关重要的作用。福建红曲醋是我国传统名醋之一，具有独特的风味。福建红曲醋酿造采用独特的液体循环工艺：向红曲醋母中添加红曲酒，一般发酵一年后取出一定比例成熟的红曲醋，并再次添加红曲酒继续进行发酵，形成半连续的红曲醋液体循环酿造工艺。本文以福建红曲醋母为原料，采用不同种类的选择培养基，对红曲醋母中的功能菌株进行筛选，并对筛选得到的菌株做了初步的鉴定，研究其产酸性能，主要研究结果如下。
　　对筛选得到12株无碳酸钙水解圈的菌株进行生理生化指标的测定，包括革兰氏染色、接触酶、淀粉酶、葡萄糖发酵等实验；采用SDS-蛋白酶K法提取其DNA，进行16S rDNA PCR，测定PCR产物获得其序列，构建系统发育树；将这12株无水解圈的菌株鉴定为芽孢杆菌属，其中菌株YBG1、YBG8、YBG9、YBG10和YBG11属于短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）；YBG2、YBG3和YBG7属于地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）；YBG4和YBG12属于巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）；YBG5和YBG6属于解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。用OD值法测定这12株菌的生长曲线，发现菌株YBG5最先开始进入对数生长期，并且稳定期时细胞浓度最大。
　　添加含有高浓度乙醇的红曲酒至福建传统红曲醋醋母中富集产酸菌株，采用高浓度乙醇平板，依据溶解圈指标从福建传统红曲醋液体循环工艺样品中分离出7株产酸菌株。综合菌株形态、生理生化实验以及16S rDNA序列测定等信息，确定这7株菌株分类地位为变形菌门（Proteobacteria）α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）红螺菌目（Rhodospirillales）醋酸菌科（Acetobacteraceae）葡糖酸醋杆菌属（Gluconacetobacter），其中菌株Y5052、Y5054、Y5072和Y5092鉴定为斯氏葡糖酸醋杆菌（Gluconacetobacter swingsii）；菌株Y5032、Y5033和Y5071鉴定为欧洲葡糖酸醋杆菌（Gluconacetobacter europaeus）。测定这些菌株的产酸能力，菌株Y5052产酸量最低，7d达15g/L；菌株Y5054产酸能力最强，7d产酸量达57.0g/L。本文研究了培养液不同初始pH、不同乙醇浓度及转速对菌株Y5054产酸能力的影响，发现葡糖酸醋杆菌Y5054菌株产酸最佳初始培养液的pH值为5.5，最佳初始培养液的乙醇体积浓度为4％，最佳培养转速为200r/min。
　　本文模拟红曲醋发酵工艺，将红曲醋母和红曲酒按照一定比例混合后，添加纯菌株Y5054，测定模拟发酵液中微生物浓度，乙醇浓度和总酸含量。但因测定时间较短，发酵液中微生物浓度、乙醇浓度和总酸含量变化不明显。

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文献综述

1 食醋历史与文化简介

2 食醋功能及生产工艺介绍

3 食醋中的微生物

4 红曲保健功能简介

5 福建红曲醋的制作工艺

6 功能性菌株的分离鉴定

7 葡糖醋杆菌的研究进展

8 影响葡糖酸醋杆菌生长的因素

1引 言

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容和方法

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

3 结果与分析

3.1 菌株的初步分离

3.2 生理生化鉴定

3.3 菌株16S rDNA序列同源性分析

3.4 无水解圈菌株DNA的提取

3.5 菌株16S rDNA序列系统发育分析

3.6 芽孢杆菌生长曲线测定

3.7 产酸菌株产酸能力测定

3.8 不同培养条件下菌株Y5054产酸能力变化

3.9 醋酸发酵模拟实验

4讨论

参考文献

致谢

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