板栗淀粉发酵生产乙醇工艺技术研究

本研究对板栗乙醇发酵的几种主要影响因素进行了研究,并对发酵工艺进行了探讨.实验结果可知,板栗乙醇发酵的较优工艺为:板栗粉碎颗粒大小为60目,料水比为1:3.5,液化酶(耐高温α-淀粉酶)添加量为20 U/g原料,液化温度90℃,液化时间60 min;糖化酶添加量为120 U/g,糖化温度60℃,糖化时间30 min,糖化pH为5.0;使用酵母为耐高温酿酒高活性干酵母,接种量为0.02%,发酵温度30℃,发酵时间72 h.板栗含有40%～60%的淀粉,用板栗淀粉发酵生产乙醇,不仅开拓了板栗的应用范围,提高了其经济价值,促进山区的经济发展,也为乙醇生产提供了很好的原料资源,为生物质能源利用提供新的途径与方法.
本研究选用不同处理方式的桑椹原料酿制果酒,根据其发酵过程中酒精含量、总糖含量、色度、色调、黄酮含量、多酚含量以及花色苷含量的变化情况,选择合适的桑椹原料.结果表明,经过冷冻处理的新鲜桑椹与未经过冷冻处理的新鲜桑椹在发酵过程中各项理化指标一致,其酒精含量、总糖含量、色度、色调、黄酮含量、多酚含量、花色苷含量分别为12.9(％vol)、5.4％、2.157、0.825、11.816、178.4、11.851 mg/L,冻桑椹发酵过程中的各项理化指标均可提前达到稳定状态,有利于缩短发酵周期.
利用免培养法(Culture independent approach)提取浓香型白酒曲药中细菌的总DNA,在分子水平上运用PCR扩增技术和16S rDNA序列同源性分析等方法测定曲药中细菌的16SrDNA基因近全序列,并建立系统发育树图.结果表明,组成该曲药中的细菌分属于仇圻如,Dysgonomonas,Bacteroidetes,proteobacterium,Nocardiopsis,Pseudomonas和Arthrobacter几大类群(phylum),表现出高度的细菌多样性.
为探究不同酵母菌在枸杞酒发酵过程中对类胡萝卜素降解的影响,本实验选择了具有代表性的5株不同酵母菌进行枸杞酒发酵实验,采用高效液相色谱法(HPLC)对不同酵母发酵的枸杞酒中类胡萝卜素进行测定,比较发酵过程中枸杞酒中主要的3种类胡萝卜素:玉米黄素、玉米黄素双棕榈酸酯、β-胡萝卜素的变化,并以类胡萝卜素做唯一碳源,观察酵母是否能够利用自身的酶降解类胡萝卜素.结果表明:5株酵母菌自身均不能直接利用类胡萝卜素,但发酵体系中类胡萝卜素会受到酵母发酵环境的变化而发生不同程度的降解,且发酵环境的变化取决于代谢产物.酿酒酵母发酵力强、发酵彻底.相比发酵力弱的非酿酒酵母对类胡萝卜素影响较大,但随着发酵时间的延长,类胡萝卜素都不同程度的呈下降趋势.
为了更进一步探索豆酱中微生物群体的功能,实验利用分步提取法,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳,建立了豆酱微生物宏蛋白质组表达谱,并利用液相色谱-质谱/质谱联用技术对蛋白质进行鉴定.结果显示,共鉴定出232种蛋白质,可归为糖代谢60种、核酸代谢57种,蛋白质代谢48种,能量代谢15种,脂质代谢3种,其他功能蛋白质49种.来源于细菌的蛋白质数量几乎为来源于真菌蛋白质数量的3倍,其中细菌来源以枯草芽孢杆菌、明串珠菌、粪肠球菌、肠膜明串珠菌和德氏保加利亚乳杆菌为主,真菌来源以酿酒酵母、裂殖酵母、链孢霉、白腐菌和棉阿舒囊霉为主.
通过单因素试验筛选新鲜啤酒花的干燥方法,并以干酒花为原料,采用响应面法对微波提取α-酸的工艺参数进行优化研究,建立预测性良好的乙醇浓度、料液比和微波时间三因素与α-酸含量之间的数学模型.结果表明,常温鼓风干燥至新鲜啤酒花失重70%时适于α-酸的提取;微波提取啤酒花α-酸的最优工艺条件为:乙醇浓度70.74%,料液比1:20.93,微波时间79.62 s,在此条件下,提取液中的α-酸含量最高可达14.023 3%.