几种酒精发酵酵母的乳酸生成动力学

论文摘要

乳酸，是酒中一种重要呈味物质，国内尚无酒精发酵酵母生成乳酸的动力学相关报道，本课题初步确定了酒精发酵酵母生成乳酸的产物类型为产物生成与细胞生长相偶联。试验确定了测定发酵液中酵母生成浓度、乳酸生成浓度、还原糖浓度和丙酮酸浓度的实验方法。用干重法测定酵母生物量，用以对羟基联苯为显色剂的可见光分光光度法测定发酵液中的乳酸含量，用以3,5-二硝基水杨酸为显色剂的比色法法测定发酵液中还原糖的含量，用以2,4-二硝基苯肼为显色剂的比色法测定发酵液中丙酮酸的含量。制定了葡萄酒酵母1号等酵母干重标准曲线、还原糖标准曲线、乳酸标准曲线和丙酮酸标准曲线，经线性回归确定了还原糖浓度测定的计算公式、葡萄酒酵母1号等酵母这5种产酒精酵母干重浓度测定的计算公式和乳酸测定的计算公式。酵母在温度为30℃条件下培养，发酵培养基成分为不同浓度葡萄糖和2g/L的玉米浆。由得出的试验结果，通过Logistic方程和Luedeking-Piret方程用Origin8.0软件对其实验数据进行处理构建了酵母菌体生长动力学方程模型、酵母发酵生成乳酸动力学方程模型和底物消耗动力学方程模型，并对动力学方程进行拟合，估计了酵母菌体生长动力学方程参数、酵母发酵生成乳酸动力学方程参数和底物消耗动力学方程模型酵母生成乳酸的动力学模型参数。试验结果表明酵母发酵生成乳酸动力学模型属于Ⅰ型即产物形成与细胞生长相偶联，酵母生成乳酸与生成丙酮酸紧密相关。这5种酵母的最终乳酸生成量占底物葡萄糖比率在0.4%与0.8%之间，啤酒酵母最终乳酸生成量占底物葡萄糖比率较小，酒精酵母最终乳酸生成量占底物葡萄糖比率为较大。葡萄酒酵母1号等酵母的最终乳酸生成量随着糖浓度的升高而增加，葡萄酒酵母1号最终乳酸生成量占底物葡萄糖的比率随着糖浓度的升高而升高，啤酒酵母和酒精酵母最终乳酸生成量占底物葡萄糖的比率随着糖浓度的升高而降低。啤酒酵母最终乳酸生成量较低，酒精酵母的最终乳酸生成量较高，葡萄酒酵母1号、葡萄酒酵母6号和酵母701这三种酵母最终乳酸生成量居期间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 酵母
• 1.1.1 酵母的工业发展史
• 1.1.2 工业常用酵母
• 1.1.3 酵母菌的发酵过程
• 1.2 乳酸
• 1.2.1 乳酸简介
• 1.2.2 乳酸测定方法
• 1.2.2.1 液相色谱法测定发酵液中乳酸含量
• 1.2.2.2 气相色谱法测定发酵液中乳酸含量
• 1.2.2.3 分光光度计法测定发酵液中乳酸含量
• 1.2.2.4 原子吸收光谱法测定发酵液中乳酸含量
• 1.2.2.5 酶法测定发酵液中乳酸含量
• 1.2.2.6 EDTA 定钙法测定发酵液中乳酸含量
• 1.3 发酵动力学
• 1.3.1 建立发酵动力学模型的目的
• 1.3.2 建立动力学模型的一般原则
• 1.3.3 建立动力学模型方法
• 1.3.4 研究酵母生成乳酸动力学的意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验设备与器材
• 2.2 试验菌种与药品
• 2.2.1 试验菌种
• 2.2.2 试验药品
• 2.2.3 主要试剂的配制
• 2.2.3.1 还原糖测定的试剂配制
• 2.2.3.2 乳酸测定试剂的配制
• 2.2.3.3 丙酮酸测定的试剂配制
• 2.3 试验方法与原理
• 2.3.1 还原糖的测定方法
• 2.3.1.1 还原糖的测定原理
• 2.3.1.2 葡萄糖标准曲线的绘制
• 2.3.1.3 发酵液样品中的葡萄糖测定
• 2.3.2 乳酸的测定
• 2.3.2.1 乳酸的测定原理
• 2.3.2.2 乳酸标准曲线的绘制
• 2.3.2.3 发酵液样品中的乳酸测定
• 2.3.3 酵母量的测定
• 2.3.4 丙酮酸的测定方法
• 2.3.4.1 丙酮酸的测定原理
• 2.3.4.2 丙酮酸标准曲线的绘制
• 2.3.4.3 发酵液样品中的丙酮酸测定
• 2.3.5 酵母细胞生长动力学
• 2.3.6 产物生成动力学
• 2.3.7 底物消耗动力学
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 标准曲线
• 3.1.1 还原糖标准曲线
• 3.1.2 酵母生物量标准曲线
• 3.1.3 乳酸标准曲线
• 3.1.4 丙酮酸标准曲线
• 3.2. 葡萄酒酵母乳酸生成动力学
• 3.2.1 葡萄酒酵母 1 号发酵动力学
• 3.2.2 葡萄酒酵母 6 号发酵动力学
• 3.3 啤酒酵母乳酸生成动力学
• 3.4 酵母 701 乳酸生成动力学
• 3.5 酒精酵母乳酸生成动力学
• 3.6 不同葡萄糖浓度对酵母生长的影响
• 3.6.1 不同葡萄糖浓度对 1 号葡萄酵母生长的影响
• 3.6.2 不同葡萄糖浓度对 6 号葡萄酵母生长的影响
• 3.6.3 不同葡萄糖浓度对啤酒酵母生长的影响
• 3.6.4 不同葡萄糖浓度对酵母 701 生长的影响
• 3.6.5 不同葡萄糖浓度对酒精酵母生长的影响
• 3.7 不同葡萄糖浓度对酵母生成乳酸的影响
• 3.8 乳酸的生成与丙酮酸生成的关系
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢