野生猕猴桃果醋发酵过程分析及动力学模型构建

以野生猕猴桃带渣发酵果酒为原料,加入醋酸菌发酵生产野生猕猴桃果醋,将整个发酵过程分为8个不同阶段,研究其菌体生长量（OD值）、底物消耗量（乙醇）、产物生成量（乙酸）和发酵过程主要风味组分含量变化规律,并建立发酵动力学模型。结果显示：发酵过程菌体生长量（OD值）Dose Resp模型拟合效果最佳,拟合系数R2为0.995 04;底物消耗量（乙醇）Boltzmann模型拟合效果最佳,拟合系数R2为0.997 38;产物生成量（乙酸）SGompertz模型拟合效果最佳,拟合系数R2为0.999 80;发酵过程中主要挥发性风味组分19种,含量前四的组分分别为乙酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯和乙酸苯乙酯,以其含量变化构建动力学方程,拟合系数均在0.99以上,可以描述其在发酵过程中变化规律。     

桑葚-草莓复合果醋发酵动力学模型建立

按照草莓、桑葚以3∶2的比例进行混合榨汁后带渣发酵,酿制得到酒液透亮清澈、色泽呈深红色、带有草莓清香的复合果酒,再加入果醋菌进行醋酸发酵获得草莓桑葚复合果醋。在果醋酿造过程中,研究了果醋发酵过程中果醋菌生长量(OD值)、基质(酒精)消耗和产物(醋酸)生成的变化规律,应用Logistic模型建立了果醋菌生长量变化的动力学方程,应用Luedeking-Piret模型建立了醋酸生成的动力学方程,应用Boltzmann模型建立了酒精浓度的动力学方程,并对方程进行非线性拟合,其决定系数R2分别为0.9923,0.9932,0.9951。实验结果表明,模型的实验值和预测值的拟合度很高,能很好地反映桑葚草莓复合果醋在发酵过程中的动力学特征。     

桑葚-草莓复合果酒发酵动力学模型建立

为建立桑葚-草莓复合果酒发酵动力学模型,以草莓、桑葚为原料,以3∶2的质量比进行混合榨汁后带渣发酵,酿制得到酒液澄清透明,颜色为深红色,带有草莓清香的复合果酒。在果酒生产过程中,研究果酒发酵过程中菌体生长、基质消耗及产物生成的变化规律,应用Logistic模型方程建立酵母菌数量变化、酒精度变化的动力学模型,用Boltzmann模型建立了总糖含量变化的发酵动力学模型,并进行模拟。试验结果表明,模型的试验值与预测值之间的拟合度较高,分别为0.979、0.997、0.994。结果表明,模型的试验值和预测值的拟合度很高,能很好地反映桑葚草莓复合果酒在发酵过程中的动力学特征。     

桑葚果酒分批发酵动力学研究

以桑葚汁为原料,探讨果酒发酵过程中菌体生长、产物生成和底物消耗变化规律,利用Logistic模型方程拟合菌体生长、产物生成、基质消耗曲线,建立发酵动力学模型。结果表明,当发酵液初始含糖量为200g/L时,接种5%活化酵母,28℃发酵100h后,残糖含量降为3.86g/L,酵母数量增长为2.83×108 CFU/mL,乙醇含量达到9.01%,菌体生长、产物生成、基质消耗的动力学模型拟合度良好,模型R2分别为0.974,0.988,0.991,模型能较好地反映和预测桑葚果酒发酵变化的过程。     

嘉宝果果醋发酵动力学模型建立

文章以嘉宝果果汁为原料,酿制出透亮澄清、色泽呈浅紫红色、具有嘉宝果清香味的嘉宝果果酒,加入果醋菌进行醋酸发酵,获得嘉宝果果醋。对其发酵过程中的醋酸菌生长量(OD值)、醋酸含量及酒精含量进行测定并建立嘉宝果果醋发酵动力学模型。采用Boltzmann模型建立了果醋菌生长量、醋酸生成量的动力学模型,相关系数R²分别是0.997 2,0.994 3;采用Logistic方程建立了酒精消耗动力学模型,相关系数R²为0.995 2。动力学模型的建立实验结果表明实验值和模型预测值的拟合度很高,能很好地反映嘉宝果果酒在发酵过程中的动力学特征,为嘉宝果果醋发酵提供参考。     

响应面优化醋酸菌发酵条件研究

以醋酸菌作为发酵菌株,考察不同乙醇浓度、接种量、发酵温度及转速条件下发酵液的总酸含量,运用响应面优化醋酸菌发酵条件,并显微观察菌体的生长形态。结果表明：最佳发酵条件为温度31℃、转速142r/min、乙醇浓度6.1%vol、接种量4.50%,椭圆和杆状的菌体形态与发酵条件形成了对应。     

木醋杆菌与醋酸菌混菌培养发酵动力学研究

针对工业上食醋淋浇发酵过程中木醋杆菌产细菌纤维素膜的普遍现象,考虑在同一发酵体系中同时培养醋酸菌和木醋杆菌,研究了木醋杆菌与醋酸菌混菌发酵生产细菌纤维素和醋酸的发酵过程和发酵动力学。通过测定发酵过程中的生物量、细菌纤维素和醋酸含量、还原糖含量,基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,利用Origin8.0软件对其进行非线性拟合,分别建立菌体生长动力学模型、综合产物生成模型以及底物消耗模型,同时对试验数据与模型进行比较,结果拟合良好,且相对误差较小,说明该组模型能很好的反应木醋杆菌与醋酸菌混菌发酵过程的动力学特征。     

菠萝蜜果酒分批发酵动力学模型研究

为了研究菠萝蜜果酒分批发酵过程中酵母菌体生长、还原糖基质消耗和乙醇产量生成的动力学变化规律,每隔24 h测定菠萝蜜果酒发酵过程中的酵母菌数、还原糖含量和酒精度,采用经典的Logistic、SGompertz、Boltzmann和DoseResp模型进行非线性拟合,构建菠萝蜜果酒的分批发酵动力学模型。结果表明,在酵母菌体生长动力学模型中,采用Boltzmann模型拟合效果最佳,拟合系数R 2为0.99396;在乙醇产量生成动力学模型中,SGompertz和Boltzmann模型的R^2分别为0.99905和0.999,2种模型均能产生很好的拟合效果;在还原糖基质消耗动力学模型中,DoseResp和Boltzmann模型的R^2都为0.98705,拟合系数一致,说明2种模型均可用于较好地描述发酵过程还原糖的消耗情况。所选模型拟合发酵过程是可行的,为菠萝蜜果酒工业化发酵工艺控制提供理论基础。     

食醋生产中醋酸菌的乙醇脱氢酶活性研究

本文对醋酸发酵过程中醋酸菌乙醇脱氢酶（ADH）活性与产酸速率，产酸浓度的相关性进行了研究。运用检测发酵过程中ADH活力的变化，可感知菌体的发酵能力。     

醋酸发酵过程中的底物抑制和产物抑制效应

在工业常用的物料浓度范围内,研究了醋酸杆菌As1.41和某厂工业混合菌在醋酸发酵过程中的底物抑制和产物抑制效应。As1.41的发酵过程具有“非生长偶联”的动力学特性。高浓度乙醇和醋酸对菌体的生长和产酸活性都具有较显著的抑制作用,并导致发酵率下降。分批培养中,底物抑制效应主要影响菌体增殖。产物抑制效应比底物抑制效应更为显著,醋酸浓度高于6.5～7.0克/100毫升时,二种醋酸菌的产酸活性几乎丧失。从生化反应动力学角度讨论了醋酸发酵工艺的优化问题,推荐采用二步法工艺。     

透明质酸发酵过程的动力学模型

构建透明质酸发酵动力学模型可反映发酵过程中菌体生长量、基质消耗量及透明质酸产量之间的变化规律。采用兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)进行摇瓶发酵,利用MATLAB软件对透明质酸含量、还原糖残量、菌体量的实验数据进行了非线性规划,建立了透明质酸生成动力学的模型。对拟合值与实验值进行比较,发现其吻合度较好,相对误差5%。本模型适用于培养基初糖质量浓度30 g/L的分批发酵,为透明质酸的产业化生产放大、发酵过程的工艺设计和管理控制提供科学的依据。     

透明质酸发酵过程的动力学模型

构建透明质酸发酵动力学模型可反映发酵过程中菌体生长量、基质消耗量及透明质酸产量之间的变化规律。采用兽疫链球菌（Streptococcus zooepidemicus）进行摇瓶发酵,利用MATLAB软件对透明质酸含量、还原糖残量、菌体量的实验数据进行了非线性规划,建立了透明质酸生成动力学的模型。对拟合值与实验值进行比较,发现其吻合度较好,相对误差＜5%。本模型适用于培养基初糖质量浓度＜30 g/L的分批发酵,为透明质酸的产业化生产放大、发酵过程的工艺设计和管理控制提供科学的依据。     

绿色木霉菌液态发酵产黄色素动力学模型的建立

为构建绿色木霉菌液态发酵产黄色素动力学模型,在绿色木霉菌分批发酵过程中测定了菌体干重、总糖浓度、黄色素色价和pH变化,使用Origin软件将经典发酵动力学方程拟合后得到绿色木霉菌菌体生长、黄色素合成和基质消耗的动力学模型及参数。结果表明,模型与实验数据两者能较好地拟合,可以较好地预测发酵过程。     

樱桃果酒发酵动力学研究

以樱桃汁为原料,用酵母菌1596进行自动恒温发酵并对发酵动力学进行研究.应用Logistic方程,通过测定每12h的酵母菌浓度、酒精度、总糖含量分别建立了菌体生长、酒精产生和底物消耗的动力学模型.模型反映了酵母菌1596发酵过程的动力学特征,并通过对酵母菌1596发酵动力学模型和发酵产生酒精的生理学特性进行分析,结果发现,在酵母菌进入对数期生长时酒精产量快,糖消耗快,在糖消耗殆尽时酵母菌进入稳定期,酒精生成量趋于稳定.因此在生产中,可以通过扩大培养、分批加糖等调整和优化樱桃果酒的发酵工艺.     

基于发酵动力学模型的桑椹果酒发酵过程中抗氧化活性

以桑椹为原料,添加S-8酵母进行恒温发酵,发酵过程中每隔12 h取样测定桑椹果酒的酵母数量、酒精含量、还原糖含量、总酚、黄酮和花色苷含量、抗氧化能力,运用发酵动力学模型对试验数据进行拟合,研究活性物质和抗氧化能力的变化规律,并结合数据进行相关性分析。其目的是为了探究符合发酵动力学模型的桑椹果酒发酵过程中活性物质和抗氧化能力的变化情况,以期找到桑椹果酒抗氧化活性的变化规律和最佳的发酵时间。结果表明,通过所选的发酵动力学模型对桑椹果酒发酵过程的拟合情况来看,桑椹果酒发酵正常;通过观察桑椹果酒发酵过程中活性物质含量和抗氧化能力的变化得出,缩短桑椹果酒发酵周期可增加果酒中活性物质含量和抗氧化能力;通过活性物质与抗氧化能力的相关性分析表明,总酚及黄酮类物质对于抗氧化活性有重要影响。     

宣木瓜果醋发酵工艺的研究

以宣木瓜干为原料,经过酒精发酵和醋酸发酵生产木瓜醋,并采用孔径为0.1μm的无机陶瓷膜对产品进行过滤杀菌.结果表明:醋酸发酵的最佳工艺条件为:醋酸菌接种量5%、初始酒精度7%、发酵温度35℃、发酵时间为8d,获得酸度为6.15%的宣木瓜果醋.果醋经陶瓷膜过滤后,澄清度达到94.5%,且稳定性好,并具有冷杀菌的优势.选用logistic方程作为醋酸生成的动力学模型,对实验数据进行拟合,得出醋酸发酵过程中醋酸生成量随时间的变化规律为y=-5.02709/[1 (x/x0)]9.95237 6.2963,决定系数R2=0.99876.     

黑加仑果酒发酵动力学研究

以黑加仑（Ribes nigrum L.）为原料制作果酒,接种酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）后,每隔24 h测定黑加仑果酒的酵母菌数、酒精度和还原糖含量,探讨黑加仑果酒低温发酵过程中主要指标的变化。采用Logistic模型、SGompertz模型、DoseResp模型和Boltzmann模型进行非线性拟合,研究黑加仑果酒发酵过程动力学。结果表明,Logistic、DoseResp、Boltzmann和SGompertz等模型对黑加仑果酒发酵过程均呈现较好的拟合效果。其中,Logistic模型能较好地反映黑加仑果酒的发酵过程,对酵母菌数、酒精度和还原糖含量的拟合度分别为0.986 45、0.997 69、0.996 22,表明Logistic模型拟合黑加仑果酒发酵过程的动力学特征是可行的。     

枇杷果醋载体吸附式醋化技术研究

以枇杷果酒为原料,玉米芯为醋酸菌载体,分析了醋酸发酵过程中载体和发酵液内醋酸菌量与醋酸产量的变化,研究了底物、产物浓度及供气模式对枇杷酒醋化的影响。结果表明:枇杷果醋发酵基质中初始乙醇体积分数以5%~7%较为合适;体积分数1%的醋酸作为底酸,对醋酸发酵起到促进作用;载体具有吸附醋酸菌的作用,醋酸发酵主要是在载体上进行;采取分段供气和变频喷淋工艺,使体积分数7%乙醇含量的枇杷酒醋酸转化率达79.7%,比其它供气模式高约3个百分点,比无载体发酵高12个百分点。     

内生真菌拟茎点霉B3产漆酶分批发酵动力学

通过建立内生真菌拟茎点霉（Phomopsis liquidambari）B3产漆酶分批发酵动力学模型,发现B3菌漆酶生成与菌体生长呈现部分生长偶联型。应用MATLAB软件将实验数据与符合B3菌菌体生长的Logistic模型、漆酶生成的Luedeking-Piret模型和基质消耗的Luedeking-Piret-Like模型进行非线性拟合,求得最优参数估计值和发酵动力学模型。分析动力学模型的拟合曲线,发现模型的曲线与实验值能较好地拟合。验证实验表明模型计算值与实验值的偏差大部分都低于10%,说明该动力学模型能很好地描述B3菌的实际发酵情况。     

沙棘果酒发酵动力学及其抗氧化活性

探讨沙棘果酒低温发酵过程中发酵动力学、抗氧化性等指标的变化情况。测定沙棘果酒发酵过程中不同时间酵母菌数量、酒精度和还原糖量的变化,首先应用DoseResp模型、Boltzmann模型、SGompertz模型和Logistic模型进行非线性拟合;其次对不同发酵时间果酒的总多酚含量、总黄酮含量、Vc含量和DPPH清除率以及总抗氧化能力进行测定。结果表明,酵母菌生长期数量的变化应用SGompertz模型的拟合度最高,R~2=0. 956 2;酒精生成数据应用Boltzmann模型的拟合度最高,R~2=0. 995 1;还原糖消耗数据应用DoseResp模型及Boltzmann模型的拟合度最高,R~2=0. 979 6,上述模型均能很好地描述发酵动力学特征;沙棘果酒的总多酚含量、总黄酮含量、Vc含量、DPPH清除率和总抗氧化能力均呈先上升后降低的趋势,其最大值分别达到了146. 01、12. 60、27. 47mg/100 mL、76. 12%和145. 53 U/mL。所选模型拟合沙棘果酒发酵过程是可行的,沙棘果酒发酵过程中抗氧化活性呈峰型变化,为沙棘果酒发酵提供了理论基础。