酒糟在食醋酿造中的应用研究

利用实验室酿造清香型白酒酒糟(含有酒尾)为原料,进行醋酸固态发酵,获得营养丰富,酱香醇厚,香味独特的醋基,其酸度(醋酸计)为2.70 g/dL,还原糖(葡萄糖计)为1.972 g/dL,氨基酸氮为0.1316 g/dL。后期实验中,把优质的醋基应用到液态发酵食醋中,研究其添加量对液态发酵酿造食醋在发酵周期,最终酸度以及醋液口味、风味等方面的影响。最后,确定具体的工艺条件为:醋基添加量5%,30℃,200 r/min的摇床条件下进行醋酸发酵,最终的醋液酸度为3.84 g/dL,发酵周期160 h,口味柔和,香味丰富。     

固态醋旋转发酵设备的开发及应用

借鉴葡萄酒旋转发酵罐,结合固态醋酿造工艺,开发出了集接种、酒精发酵、醋酸发酵、淋醋多道工序于一体的7m3固态醋旋转发酵设备。随后将旋转发酵设备和传统发酵池进行了对比研究试验。研究结果表明:(1)旋转发酵设备的原料利用率提高。酒精发酵结束时的酒度由6.50g/dL提高到8.61g/dL,醋酸发酵结束时的酸度由6.54g/dL提高到8.12g/dL;(2)淋醋产品品质和出品率明显提高。淋醋产品的总酸、总酯和出品率分别由4.56g/dL,4.45g/dL,6.83提高到4.81g/dL,4.52g/dL,7.37;(3)工艺时间缩短,节省人工。酒精发酵周期缩短1d,醋酸发酵周期缩短8d。     

金柑果醋生产工艺优化

以金柑为原料酿制果醋,对金柑果醋的酿造工艺条件进行了优化.响应面分析实验结果表明,酿造金柑果醋的最适宜工艺条件:酒精发酵阶段糖度为18.7％,接种量0.2％,发酵温度为32℃,发酵时间144 h;醋酸发酵阶段,接种量11.3％,初始酒精浓度8.2％,发酵温度为33℃,得到果醋酸度接近4.8g/dL.     

液态发酵橘味醋的工艺研究

以富硒米糠和雪峰蜜橘为原料,采用正交试验设计方法,对米糠蜜橘醋酸发酵过程的工艺参数(米糠液与蜜橘汁混合比、接种量、发酵温度和发酵时间)进行优化。结果表明:酒精发酵阶段的最佳工艺参数为米糠液与蜜橘汁混合比为7:3(V/V)、酵母菌接种量8%(V/V)、发酵温度30℃、发酵时间96h;醋酸发酵阶段的最佳工艺参数为醋酸菌接种量5%(V/V)、发酵温度35℃、发酵时间84h。在此工艺条件下,产品中的醋酸酸度为4.98g/100mL,硒≥12μg/100mL。本工艺可用于生产含硒的营养保健醋。     

两段法发酵雪莲果果醋饮料的研究

以雪莲果为主要原料在20 L发酵罐中进行液态发酵,通过酒精发酵和醋酸发酵两个阶段过程进行单因素试验和正交试验.实验表明,在酒精生成阶段,当糖含量为16 g/dL,接种量8％,发酵温度31℃,发酵时间120 h时产生的酒精浓度最高.醋酸生产优化工艺为:酒精度为10％,醋酸杆菌种龄为54 h,接种量为5％,发酵时间120 h时,醋酸产量最高.     

芡实酒糖化滤渣发酵芡实醋工艺的研究

以芡实酒发酵工艺前糖化过滤所得滤渣为原料,采用液态发酵的方法,直接接种酵母菌、醋酸菌进行发酵制醋,并通过正交试验的方法优化工艺条件。结果表明:酒精发酵阶段最优组合为酵母接种量1.0%,pH 4.5,发酵温度26℃,发酵6天,所得酒精度为7.0%。醋酸发酵阶段最优组合为醋酸菌接种量10%,pH 4.0,发酵温度28℃,发酵6天,酸度高达8.953g/dL,最后经灭菌、稀释处理后可获得总酸度为3.5~5.0g/dL的芡实醋。     

西瓜皮醋生产工艺技术研究

以新鲜西瓜皮为主要原料,对西瓜皮醋的生产工艺技术进行了研究.通过正交试验确定醋酸发酵的最佳工艺条件,结果为:发酵温度34℃,接种量10%,醪液酒精含量6.5%,发酵时间4 d,能制得具有特有风味和营养价值,且酸度为6.1 g/dL的西瓜皮醋产品.     

脐橙醋半连续发酵工艺

以赣南脐橙果酒为原料,探讨了液态深层发酵脐橙果醋的生产工艺。试验以15L自吸式罐采用半连续发酵工艺,确定营养盐添加量为0.2%,分割量为40%时,发酵周期稳定在24 h以内;考察了菌种对高酸度环境的耐受性,酸度为7.75 g/100 mL时未出现明显底物抑制效应。结合50 L自吸式罐分批发酵数据,遵循"快放慢补"原则,创造性将分时序补料法用于醋酸半连续发酵:补料过程持续5h,分割量为35%。该研究结果应用于20t工业放大生产中优势明显,整体平均产酸速率高达2.1 g/(L.h)。     

苹果醋发酵营养盐的开发及应用

苹果醋是一种营养健康的新型饮料产品,其以苹果酒为原料,采用液态深层发酵法进行生产。苹果酒中的氨基酸、碳源、氮源等营养物质对醋酸发酵效率有较大影响。本文采用响应面的方法对影响苹果醋发酵的主要营养物质进行优化,开发出一种能够显著提高苹果醋发酵效率的营养盐,其组成为:复合氨基酸8.93%、酵母粉17.86%、蔗糖71.43%、复合维生素1.78%。发酵过程营养盐添加量为5.60 g/L,发酵起始阶段添加9.70 g/L的醋酸钠。摇瓶分批发酵条件下,添加营养盐发酵周期比对照减少了12 h,生产强度达到1.04 g/L/h,提高了20.91%。摇瓶模拟分割发酵条件下,分割发酵周期减少12 h,分割发酵生产强度达到1.85 g/L/h,与对照相比提高了77.89%。该营养盐能显著促进菌体生长,提高菌体活性,从而提高发酵效率,缩短发酵时间,具有重要的推广应用价值。     

液态深层发酵红树莓果醋的工艺研究

研究以吉林长白山红树莓为原料,沪酿1.41醋酸菌为菌种,液态深层发酵酿制长白山野生红树莓果醋。研究分析了温度、醋酸菌接种量、初始酒度、初始酸度、通风量对产酸发酵的影响,确定了长白山野生红树莓果醋酿制的最佳工艺参数为温度30℃、接种量10%(V/V)、初始酒度8%(V/V)、初始酸度1.68 g/dL(以醋酸计)、通风量200 r/min(以摇床转速计),最终酸度达到4.96 g/dL。在最佳工艺条件下发酵,醋酸菌在发酵第8天达到对数生长期。酿制出来的野生红树莓果醋颜色金黄、澄清透亮,醋味浓郁,同时具有树莓的特殊清香味。     

利用溶氧控制策略进行高密度和高强度乙醇发酵的初步研究

在搅拌罐式生物反应器中,考察了乙醇发酵过程中不同溶氧控制条件对菌体量和其它发酵参数的影响。结果表明,溶氧浓度和通气时间是影响菌体生长和乙醇发酵强度的重要因素。通过将溶氧控制在较为合适的水平,发酵48h,菌体密度达到5.5～6亿个/mL,发酵强度为2.7lg/(L·h),比传统发酵分别提高了200%和48.9%。为进一步深入研究溶氧控制策略,实现高密度和高强度乙醇发酵提供了依据。     

基于风味改善的食醋自吸式半连续酿造工艺优化

采用自吸式发酵罐液态深层半连续法发酵食醋,该方法生产效率高、生产周期短,但食醋风味不足。在传统液态法食醋发酵工艺基础上,通过筛选原料、添加糖化曲和多菌协同酒精发酵,可以提高食醋不挥发酸的含量,改善食醋风味。研究结果表明:以小麦为原料调浆液化完成后,加入6.5%(质量分数)增香糖化曲,35℃保温糖化1 h,接种5%(体积分数)乳酸菌与0.28 g/100 m L酵母菌共同酒精发酵,控制温度32℃发酵4 d,最后接种醋酸菌。将该工艺应用在摇瓶水平上液态法发酵食醋,得到的食醋中不挥发酸含量可达0.47 g/100 m L。将该工艺应用于5 L自吸罐液态半连续发酵得到的食醋成品,总酸度≥6 g/100 m L,不挥发酸含量≥0.5 g/100 m L,达到了国标对固态醋不挥发酸含量的要求。     

半连续液态深层发酵红枣醋及其抗氧化活性

以红枣酒为原料，采用巴氏醋酸杆菌（Acetobacter pasteurianus）进行半连续液态深层发酵，研究不同接种量和溶氧量对醋酸发酵的影响，并对发酵过程中有机酸的变化和红枣醋的抗氧化活性进行分析。结果表明，采用半连续液态深层发酵酿制红枣醋，在溶氧量10%、分割留种量50%的条件下，发酵周期可缩短到14.5～15.5 h。红枣酒醋酸发酵初期奎宁酸和苹果酸含量均增加1倍以上，但在后续的快速产酸阶段又逐渐降低至发酵前的水平，乳酸在发酵初期被转化，最终降低至43.55 mg/100 mL。红枣酒经过醋酸菌发酵后，其中的总酚和总黄酮含量以及1,1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）自由基清除能力、Fe3+还原能力、2,2'-联氮双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）（ABTS）自由基清除能力分别提高16.59%、42.98%、24.66%、27.87%和38.07%，因此可作为增强红枣产品功能特性的加工手段。     

真菌固定床反应器发酵L(+)-乳酸的初步研究

研究了在5L发酵罐中采用纤维床固定化技术发酵生产乳酸过程不同溶氧量和固定化面积对乳酸发酵过程的影响,测定了不同固定化面积发酵过程中的氧传质系数。在通气率为1.0vvm和固定化面积为400cm2条件下,产酸速率为2.13g/(L·h),发酵液中乳酸最终浓度为73.1g/L,L(+)-乳酸光学纯度为98.9%,证明提高发酵过程中菌体层内部溶氧传质系数有助于增加乳酸产率。乳酸发酵液浊度0.49NTU,显著改善发酵液的流体力学条件,为应用膜生物反应器技术连续发酵生产乳酸奠定了基础。     

THE ENHANCEMENT OF AMMONIA PRETREATMENT ON THE FERMENTATION OF RICE STRAW HYDROLYSATE TO XYLITOL

In xylitol fermentation from rice straw hydrolysate by Candida tropicalis As2.1776, ammonia steeping was employed to pretreat the rice straw. Experimental results showed that the content of toxic compounds created in the hydrolysis process, such as acetic acid and phenolic compounds, was greatly reduced and the fermentation of the hydrolysate was enhanced. Xylitol fermentation was investigated in flasks and a 2‐L bioreactor, respectively. The xylitol yield factor and volumetric productivity were 0.746 g/g and 0.686 g/(L·h) in the lab‐flask fermentation, respectively. The corresponding results conducted in bioreactor fermentation were 0.689 g/g and 0.697 g/(L·h), respectively.     

Semi-continuous production of volatile fatty acids from citrus waste using membrane bioreactors

In the production of volatile fatty acids (VFAs) from citrus waste, organic loadings rates (OLR) from 1 to 8 g VS/L·d were applied in semi-continuous anaerobic fermentation using a tubular membrane bioreactor (MBR). Filtration fluxes of the membrane were in the range of 7.9–8.5 L/m²·h. trans-Membrane pressure (TMP) revolved around 24.1–67.5 mbar. No obvious fouling and clogging occurred. The highest yield of VFAs 0.67 g VFA/g VS (volatile solids) was achieved at OLR 4 g VS/L·d. When citrus waste was pretreated to remove d-limonene using an airlift reactor, the highest yield of VFAs 0.84 g VFA/g VS was also obtained at OLR 4 g VS/L·d. A further increase in OLR of up to 8 g VS/L·d caused a sharp decrease in yield for the untreated citrus waste and only marginal changes were observed for the pretreated citrus waste. The main composition of VFAs was acetate, butyrate, caproate, and propionate.     

Klebsiella pneumoniae连续发酵生产1,3-丙二醇的工艺优化

微生物发酵法生产1,3-丙二醇的常用方式是批式流加发酵,但是发酵时间较长,产物的生产强度较低,而连续发酵生产1,3-丙二醇,通过物料不断流动使发酵达到动态平衡,可有效提高生产强度。该文以已建立的批式发酵动力学模型为基础,对克雷伯氏肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae HR526)连续发酵生产1,3-丙二醇的工艺进行了研究,优化得到了使得产物浓度最大的稀释率参数,并分析比较了不同稀释率条件下的单级和多级连续发酵的实验结果。结果表明,最佳的连续发酵方式是二级连续发酵,总稀释率为0.028 h-1时产物浓度达到68.11 g/L,生产强度达到1.89 g/(L·h),与48 h的批式流加发酵相比,生产强度提高了27.7%。     

木薯渣分批补料酶水解及酒精发酵的研究

木薯渣是木薯淀粉加工后的废弃物,碳水化合物含量高。实验利用复合酶对木薯渣中淀粉和纤维素等碳水化合物非热水解进行了探索,结果表明:木薯渣具有较好的酶解性能;随着底物浓度的增大,酶解液糖浓度也不断提高,酶解得率逐渐降低;与间歇糖化工艺相比,16%底物在相同的水解条件和相同的酶添加量的条件下,采用4%的起始底物浓度,每隔12 h进行补料,葡萄糖得率从53.6%提高到72.4%;以不添加任何营养物质的水解液为原料进行酒精发酵,24h乙醇浓度达到24.9 g/L,乙醇得率达到42%,发酵效率为82%,乙醇产率达到1.04 g/(L.h),葡萄糖利用率达到97%。     

A protocol for optimization vinegar fermentation according to the ratio of oxygen consumption versus acid yield

Fermentation rate and fermentation efficiency are two key aspects for industrial vinegar production. A new target, ratio of oxygen consumption versus acid yield, is introduced to evaluate the fermentation efficiency. Semi-continuous fermentation is optimized by means of harmony between acetification rate and ratio of oxygen consumption versus acid yield. This protocol operates on initial acidity of discontinuous procedure to adjust bacterial metabolism which directly affects the fermentation process. As a result, average acetification rate is increased to 1.81 g acid/l h, which is 20% higher than the original level (1.48 ± 0.32 g acid/l h), and the air flow rate is also reduced by 41% of initial setting. In such a condition, the stoichiometry yield of vinegar is also improved to 94.3 ± 0.67%. So this method could be considered to optimize the industrial scale process in future.     

固定化增殖细胞发酵半纤维素糖类的研究

采用海藻酸钠包埋及进一步增殖培养，将休哈塔假丝酵母（ＣａｎｄｉｄａｓｈｅｈａｔａｅＲ）的细胞密集固定在凝胶珠表层，大大减小了传递阻力，为该菌的“半好气”发酵创造了有利条件。试验结果表明，ＣａＣｌ２浓度以２％为宜，凝胶中掺入适量的Ａｌ２Ｏ３（１．２％）能明显增加凝胶珠的机械强度及使用寿命。固定化增殖细胞能够利用己糖和戊糖及８０ｇ／ｌ的混合糖（己糖与戊糖各占一半）。经１２ｈ发酵，糖的利用率达９０．５％（相同条件下的游离细胞发酵需４８ｈ）。混合糖发酵的适宜条件为：温度３４～３６℃；初始糖浓度８０ｇ／Ｌ；通气量３．３ｍｌ／ｍｌ发酵体积·ｈ。固定化休哈塔假丝酵母能成功地发酵玉米秆水解液、杨木水解液及亚硫酸盐制浆废液，酒精得率达理论值的９０％以上，具有广阔的实际应用前景。