一种发酵增香型低醇苹果饮料的研究

论文摘要

无醇及低醇果汁发酵饮料具有极低的酒精度、较高的营养价值和独特的风格等优点，符合当前人们追求健康、绿色的理念。目前，在国内市场，此类饮料尚处于起步阶段，但必将成为未来饮料行业发展的一个趋势。我国苹果资源丰富，苹果资源的深加工是该领域研究的一个热点。利用苹果原料，通过微生物发酵生产增香型的低醇饮料，将具有良好的经济和社会效益。本文对产香菌株的筛选、鉴定和低醇苹果饮料发酵工艺进行了研究。从河南、北京等地的苹果、废酒液等原料及实验室现有的产香菌株中，通过四个批次的筛选，最终筛选出两株产香能力突出、连续发酵性能稳定的菌株——C8和白地霉。对C8进行26SrDNA D1/D2区序列分析，鉴定为德克酵母属中的布鲁塞尔德克酵母，并命名为布鲁塞尔德克酵母C8。经发酵产香验证实验和多次传代实验，感官品评发酵液香气，最终确定这两株菌作为发酵增香型苹果饮料的出发菌株。通过测OD值和菌体干重两种方法，分别得到了菌株C8和白地霉在苹果汁中的生长曲线。对两种微生物发酵苹果汁的发酵温度、初始pH值、发酵液初始糖度、摇床转速、接种量等因素进行了单因素实验，得到各因素的最佳条件，进而通过正交实验分析，分别得到两种微生物的最佳发酵工艺组合。菌株C8的最佳发酵工艺为：以7%的接种量接入苹果汁培养基中，初始pH值为5，在25℃下以120r/min转速摇床发酵苹果汁；白地霉的最佳发酵工艺为：发酵温度28℃，接种量6%，摇床转速120r/min，以糖度为76g/L苹果汁作为发酵基质。实验还采用气相色谱分别对C8和白地霉发酵苹果汁中的16种主要香气成分进行了分析，结果表明：菌株C8发酵液中的香气成分更为协调，含有更多的酯和醇，如乙酸正丁酯、2-甲基-1-丁醇、乙酸苯乙酯、棕榈酸乙酯等；白地霉发酵过程中异丁醇、正丁醇、异戊醇、β-苯乙醇的含量逐渐升高，到第四天时达到最高值，随后逐渐降低，这一趋势同白地霉菌体干重在苹果汁中的变化趋势相同，据此推断当菌体生物量达到最高值后，随着菌体自溶以及次级或三级代谢产物的生成，醇类物质逐渐转化为其他物质，导致含量逐渐降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 无醇及低醇饮料
• 1.1.1 无醇及低醇饮料的概念与发展概况
• 1.1.2 我国果汁发酵饮料的状况和市场分析
• 1.1.3 我国的苹果产量与苹果资源的加工利用
• 1.1.4 增香型无醇及低醇苹果饮料的发展
• 1.2 关于β-葡萄糖苷酶增加香气的研究
• 1.2.1 β-葡萄糖苷酶增香的机制
• 1.2.2 β-葡萄糖苷酶在酿酒中的增香应用研究
• 1.2.3 β-葡萄糖苷酶在果汁及果汁饮料中的增香应用研究
• 1.2.4 β-葡萄糖苷酶对茶叶中香气形成的研究
• 1.2.5 β-葡萄糖苷酶在花朵中形成香气物质的研究
• 1.3 产香微生物的增香应用研究
• 1.3.1 白地霉产香增香的应用研究
• 1.3.2 黑曲霉产香增香的研究
• 1.3.3 假丝酵母、汉逊氏酵母、拟内胞霉等微生物产香增香的研究
• 1.4 课题研究的内容和意义
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 研究目的和意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 菌种来源
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 主要仪器及生化试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 从苹果中分离筛选高产β-葡萄糖苷酶菌株
• 2.2.2 从实验室现有菌株中筛选产香微生物
• 第三章 结果与分析
• 3.1 高产β-葡萄糖苷酶菌株的筛选
• 3.1.1 菌株的初筛
• 3.1.2 菌株的复筛
• 3.1.3 产香平板实验和发酵实验
• 3.1.4 菌株 C8 的形态学鉴定
• 3.1.5 菌株 C8 的分子生物学鉴定
• 3.2 C8 菌株苹果汁发酵条件研究
• 3.2.1 C8 菌株基本生理生长特征
• 3.2.2 菌株 C8 单因素优化实验
• 3.2.3 菌株 C8 酿造低醇苹果饮料最佳工艺研究
• 3.2.4 C8 发酵苹果汁香气物质含量分析
• 3.3 从实验室保藏菌株中筛选产香微生物
• 3.3.1 产香菌株的筛选
• 3.3.2 白地霉在苹果汁中的生长曲线特征
• 3.4 白地霉发酵苹果汁条件优化
• 3.4.1 单因素实验
• 3.4.2 白地霉发酵苹果饮料最佳条件确定
• 3.4.3 最佳发酵条件下白地霉发酵性能实验
• 3.4.4 白地霉发酵低醇苹果饮料香气成分含量测定
• 第四章 讨论
• 4.1 产香酵母菌的分离筛选
• 4.2 产香酵母菌 C8 的鉴定
• 4.3 从实验室现有菌株中筛选产香微生物
• 4.4 产香微生物发酵苹果汁过程中各因素的影响
• 4.4.1 发酵温度的影响
• 4.4.2 接种量的影响
• 4.4.3 初始糖度的影响
• 4.4.4 摇床转速的影响
• 4.4.5 初始 pH 值的影响
• 4.5 增香型苹果饮料的感官分析
• 4.6 增香型苹果饮料的香气分析
• 第五章 结论
• 5.1 以布鲁塞尔德克酵母 C8 作为出发菌株发酵生产增香型低醇苹果饮料
• 5.2 以白地霉作为出发菌株发酵生产增香型低醇苹果饮料
• 5.3 对下一步研究工作的建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文