山西老陈醋两种风味物质含量变化分析

对山西老陈醋酒精发酵、醋酸发酵、熏醅阶段样品中乙偶姻(ACT)和川芎嗪(TMP)含量进行了测定分析。结果表明:乙偶姻最早产生于醋酸发酵阶段,其含量在醋酸发酵和熏醅阶段呈先上升后下降的趋势;川芎嗪最早产生于熏醅阶段,并在此阶段大量富集;熏醅阶段同一批次样品中乙偶姻含量逐渐减少而川芎嗪含量逐渐增多,不同批次样品中川芎嗪含量并不随着乙偶姻含量的增加而增加,初步推测乙偶姻与氨气反应是川芎嗪生成的一种途径,但不是唯一途径。     

2,3-丁二醇调控四甲基吡嗪及乙偶姻合成菌产物产量的研究

发酵初期在枯草芽孢杆菌发酵培养基中添加2,3-丁二醇(2,3-BD)可以调控发酵产物乙偶姻,四甲基吡嗪(tetramethylpyrazine,TTMP)的产量。随着2,3-BD添加量的增加,所产乙偶姻和TTMP的量随之增加,当2,3-BD的添加量≥4.0 g/L时,乙偶姻和TTMP的产量不再增加。同时,枯草芽孢杆菌的生物量、糖转化率也随之变化。该调控方法对枯草芽孢杆菌的分子改造菌株(Δbdh A)调控产乙偶姻和TTMP的产量影响不大。     

山西老陈醋中芽孢杆菌的RAPD分型及其与性状之间的关系

从山西老陈醋醋酸发酵过程的醋醅中分离芽孢杆菌(Bacillus),采用分子生物学技术对其进行鉴定,并研究菌株随机扩增多态性脱氧核糖核酸(RAPD)分型和产酶、乙偶姻、多酚、总酯之间的关系,从中筛选一株优良菌株。结果表明,共分离出30株芽孢杆菌,其中11株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、8株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、6株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、2株甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、1株沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。芽孢杆菌种内具有基因多样性,同种同型别的芽孢杆菌性状具有相似性;但同种不同型别的芽孢杆菌特性具有差异性。最终筛选出1株产糖化酶(89.68 U/m L)、蛋白酶(34.53 U/m L)、乙偶姻(1.05 mg/m L)、多酚(401.36μg/m L)、总酯(9.62 g/100 m L)能力均较强的解淀粉芽孢杆菌38。     

山西老陈醋源优良芽孢杆菌菌株的鉴定及筛选

以分离自山西老陈醋醋醅中的9株芽孢杆菌为研究对象,对菌株进行分子生物学鉴定,并对其产酶、产酸、产酯、产多酚和产乙偶姻等发酵特性综合研究。结果表明,9株芽孢菌分别被鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）CP-18、CP-1853、CP-1671,枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CP-803,解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）CP-2430,甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）CP-6、CP-1576,漠海威芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）CP-15和球形赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus sphaericus）CP-2436。9株菌的淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶酶活分别为9.77～61.40 U/mL、7.98～54.99 U/mL和4.16～22.80 U/mL,其中菌株CP-1853的蛋白酶活最高（22.80 U/mL）,且具有较高淀粉酶活（43.22 U/mL）和纤维素酶活（38.97 U/mL）;菌株CP-18 和CP-1853产酸和产酯能力较强,分别为0.25 g/L和10.67 g/100 mL;菌株CP-803和CP-1576产多酚和乙偶姻能力较强,分别为596.38 μg/mL和1.15 mg/mL。这些优良菌株可以为山西老陈醋的提质增效起到一定强化作用。     

酱香型酒醅产香芽孢杆菌的分离鉴定及其代谢产物分析

本文研究了酱香型酒醅中的产香芽孢杆菌及其优势代谢产物。通过平板分离法从酱香型酒醅中筛选出5株芽孢杆菌,采用PLFA技术对其鉴定,分别为:蜡样芽孢杆菌(Bacillus ereus)、泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis);革兰氏染色试验结果说明:这五类菌株均为革兰氏阳性菌;生化分析发现:枯草芽孢杆菌产淀粉酶能力最强,巨大芽孢杆菌蛋白质水解能力最强;以高粱粉为底物进行固态发酵,采用GC-MS分析技术对发酵代谢产物进行分析表明:菌株的优势产物主要为3-羟基-2-丁酮,另外还有少量的2,3-丁二醇和酯类等芳香物质。蜡样芽孢杆菌、泛酸枝芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌这五类菌株是酱香型白酒主要的产香功能菌。     

山西老陈醋醋醅中醋酸菌的分离、ERIC分型及发酵特性研究

通过传统微生物培养分离手段从山西老陈醋醋醅中分离醋酸菌,采用形态学观察及分子生物学技术对其进行鉴定,并对分离菌株进行肠杆菌基因间保守重复序列（ERIC）分型及发酵特性研究。结果表明,共分离筛选出20株醋酸菌,经鉴定18株为巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）,2株为醋化醋杆菌（Acetobacter aceti）。经ERIC分型,18株巴氏醋杆菌属于5个分型（Ⅰ～Ⅴ型）,2株醋化醋杆菌属于2个分型（Ⅰ和Ⅱ型）。经发酵特性研究,巴氏醋杆菌、醋化醋杆菌中Ⅱ型菌株的温度耐受性均优于Ⅰ型;巴氏醋杆菌Ⅰ型菌株产酸、产乙偶姻能力优于其他型的菌株。在此基础上,筛选出的1株性能优良的菌株,为巴氏醋杆菌SAV-CP 1884,其可耐受高温45 ℃、酒精度10%vol及pH 3,乙酸产量高达9.87 g/L、乙偶姻产量为0.86 mg/mL。     

凉州熏醋酿造中高产乙偶姻醋酸菌菌株筛选及其发酵条件优化

四甲基吡嗪是传统发酵食品中重要风味物质,而乙偶姻（acetoin,ACT）是其生物合成前体。本实验从凉州熏醋醋醅中分离出了200 株产酸菌株,利用Voges-Proskauer（V-P）显色反应法初筛得到了28 株产乙偶姻的菌株,用火焰离子化检测器结合气相色谱（gas chromatograph-flame ionization detector,GC-FID）法复筛得到了一株高产乙偶姻的菌株C92,经生理生化和16S rRNA鉴定为巴氏醋酸杆菌（Acetobacter pasteurianus）。在单因素试验基础上使用Design-Expert设计响应面优化试验,得到最佳发酵条件为培养温度31.31 ℃、接种量8.27%、pH 6.55、摇床转速209 r/min,此条件下乙偶姻产量最大,达到19.04 g/L,比原始发酵产量高35.8%,证明C92菌株是一株在食醋酿造过程中具有潜在应用价值的菌株。     

浓酱兼香型酒醅中产酱香芽孢杆菌的筛选及发酵风味成分分析

该研究从兼香型白酒不同轮次酒醅中筛选到两株碱性蛋白酶活较高并对乙醇具有较好耐受性的菌株,分别为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）LS9和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）S10,其液态发酵产碱性蛋白酶活性分别可达（163.82±15.85） U/mL和（241.69±20.07） U/mL,二者均能在含体积分数6%乙醇的培养基中生长良好。菌株LS9和S10均能产生典型的酱香风味。气质分析结果表明,菌株LS9和S10发酵后代谢产生了5-甲基糠醛、β-苯乙醇、苯乙酸、α-亚麻酸等新的风味成分。菌株LS9和S10在小麦固体培养基中均具有一定的发酵产乙偶姻能力,在28 ℃恒温条件下乙偶姻产量分别为（65.15±6.15） mg/L和（41.33±4.82） mg/L,35 ℃→45 ℃→55 ℃升温培养条件下的乙偶姻产量分别为（41.21±3.27） mg/L和（26.91±2.97） mg/L。     

紫外诱变筛选低自溶高产2,3-丁二醇的地衣芽孢杆菌突变子

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)为GRAS菌株,可用于大规模生产2,3-丁二醇。地衣芽孢杆菌BL41细胞自溶现象严重,导致发酵过程中生物量下降,减少了2,3-丁二醇的生成。通过紫外诱变,在筛选平板上共获得61株自溶水平较低的突变子,采用肌酸比色方法,分析了突变子合成乙偶姻的水平。在摇瓶发酵中,突变子BL41-103、BL41-196和BL41-213的2,3-丁二醇产量较高。进一步采用四联发酵罐对上述突变子发酵水平进行测定,突变子BL41-196在发酵44 h时的2,3-丁二醇产量最高,为65.1 g/L,比出发菌株BL41提高了36.0%。     

高效液相色谱法检测枯草芽孢杆菌发酵液中乙偶姻和2,3-丁二醇含量

枯草芽孢杆菌可发酵代谢产生乙偶姻和2,3-丁二醇(两者可逆转化),本研究建立了用高效液相色谱法同时检测发酵液中乙偶姻和2,3-丁二醇的方法。对比了不同色谱柱和流动相配比对乙偶姻和2,3-丁二醇含量的测定结果,进一步检测枯草芽孢杆菌发酵液中乙偶姻和2,3-丁二醇含量。结果表明:采用Bio-Rad Aminex HPX-87H Column分析;流动相:0.005 mol/L的硫酸溶液;流速:0.5 mL/min;柱温:28℃;示差检测器,在30 min内完成样品检测,乙偶姻和2,3-丁二醇标准曲线相关系数分别为0.9997和0.9998,精密度标准偏差分别为1.76%和1.74%,稳定性标准偏差分别为1.2%和1.6%,回收率为98.93%~102.10%,相对标准偏差≤ 2%。此方法简单准确,检测目标物浓度为50 g/L,检测结果重现性好,发酵液中乙偶姻和2,3-丁二醇含量呈负相关,乙偶姻的含量随着2,3-丁二醇的增加而降低,该方法适合枯草芽孢杆菌发酵液中乙偶姻和2,3-丁二醇的发酵检测。     

产2,3-丁二醇的酿酒酵母菌的筛选及其鉴定

酿酒酵母在自然界中广泛分布,尤其在发酵食品等领域应用广泛。2,3-丁二醇作为其利用葡萄糖发酵的产物之一,也有着极大地发展潜力。该研究利用肌酸显色法,对39株W系列菌株以及在六种不同地点分离出的菌株进行筛选,测定其乙偶姻产量,并结合形态学与分子生物学鉴定优选菌株。结果表明,菌株W141被鉴定为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）,发酵72 h时,2,3-丁二醇脱氢酶酶活力最高为0.025 7 U/mg,2,3-丁二醇产量最大为1.6 g/L,可作为2,3-丁二醇的生产菌株。     

促酱醪发酵芽孢杆菌的筛选及应用

用酪素平板法从高盐稀态酱醪中筛选出56 株蛋白酶活性较好的菌株,牛津杯法复筛后制曲测定酶活性,得到淀粉酶活性最高的菌株CS1.11、蛋白酶活性最高的菌株CS1.13及纤维素酶活性最高的菌株CS1.17;16S rRNA序列测定结合形态学分析,CS1.11、CS1.13、CS1.17分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、甲基营养型芽孢杆菌（B. methylotrophicus）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis）;分别将3 株实验菌与对照菌枯草芽孢杆菌CS1.03单独进行制曲后盐卤发酵,发现CS1.13发酵酱油氨态氮质量浓度最高,为5.12 g/L,CS1.11发酵酱油还原糖质量浓度最高,为27.20 g/L,与其酶活性结果一致,4 株菌对酱油总酸含量影响不大;顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用内标法定性及定量分析发酵酱油发现,3 株实验菌与对照菌均具有产生吡嗪类物质及其前体乙偶姻和2,3-丁二醇的优势,且3 株实验菌优于对照菌;吡嗪类物质能赋予酱油良好的风味及健康因子,是芽孢杆菌酱油发酵的特征风味物质。筛选自高盐稀态酱醪的芽孢杆菌CS1.11、CS1.13、CS1.17有促酱醪发酵、丰富酱油风味、增进健康因子的潜力,具备良好的应用前景。     

Ligustrazine formation in Zhenjiang aromatic vinegar: changes during fermentation and storing process

BACKGROUND: Zhenjiang aromatic vinegar is one of the most well‐known traditional fermented vinegars in China. Previously, a alkylpyrazine named ligustrazine was found as a bioactive compound in Zhenjiang aromatic vinegar. However, the generating mechanism of ligustrazine during the fermentation and storing process of vinegar was unknown. In this study, the changes in ligustrazine and its synthesis precursors (diacetyl and acetoin) in the industrial process were investigated by gas chromatography–mass spectrometry. RESULTS: During the fermentation process, ligustrazine was first detected at the fifth day, and content reached 75.90 µg g^?1 when fermentation was complete. During the storage process, the content of ligustrazine increased with storage time, and the content in 6‐year‐old vinegar reached 696.63 mg L^?1, which was about 20 times higher than raw vinegar (34.7 mg L^?1). This may be attributed to the conversion of precursors to ligustrazine through the Maillard reaction as precursor contents decreased during the storage process. CONCLUSION: Results of this study showed that ligustrazine in vinegar was mainly formed during the storage process, and the fermentation process was regarded as the accumulation stage of precursors for ligustrazine synthesis. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

响应面法优化荞麦醋醋酸发酵工艺的研究

以荞麦为原料制备荞麦醋,以荞麦醋总酸含量为响应值,以拌醅酒精度、火醅接种量、醋醅水分含量为自变量,采用单因素试验和响应面试验优化荞麦醋醋酸发酵工艺条件。结果表明,荞麦醋醋酸发酵阶段最佳工艺条件为：拌醅酒精度4.50%vol,火醅接种量12%,醋醅水分含量65%,发酵时间9 d。在此优化条件下,荞麦醋总酸含量为4.86 g/100 mL。     

利用玉米秸秆水解液发酵生产2,3-丁二醇

利用1株克雷伯氏菌(Klebsiella oxytocaZU-03)发酵玉米秸秆水解液生产2,3-丁二醇,使水解液中的己糖和戊糖都得到了有效利用。研究结果表明,当玉米秸秆水解液中Na2SO4浓度低于20 g/L时,对2,3-丁二醇的发酵无明显影响。乙酸和乙醇是主要的发酵副产物,当浓度分别超过20 g/L和5 g/L时,对发酵的抑制作用较明显。玉米秸秆水解液发酵生产2,3-丁二醇的适宜初始pH值为6.0-6.5,初始总糖浓度为80-100 g/L。在总糖浓度80 g/L(含葡萄糖47.25 g/L,木糖32.75 g/L),初始pH值6.0,温度30℃的条件下发酵64 h,总糖利用率达到99.36%,2,3-丁二醇的质量浓度为37.20 g/L,产率为0.468 g/g(总糖),达到理论最大产率的94%。     

The species-specific ratios of 2,3-butanediol and acetoin isomers as a tool to evaluate wine yeast performance

The isomers of 2,3-butanediol [R,R; S,S; R,S (meso-form)] and of acetoin (R,S) were determined in laboratory wine fermentations carried out by 50 yeast strains, 10 for each of the following species, Saccharomyces cerevisiae, Kloeckera apiculata, Candida stellata, Metschnikowia pulcherrima and Brettanomyces bruxellensis, in order to evaluate if such parameters might be used to differentiate wines obtained with different yeast species. According to analysis of variance (ANOVA), the strains of the same species behaved similarly, whereas the five yeast species behaved differently so that species-specific profiles were recognized. Moreover, the discriminant analysis grouped the wines into five groups, each including the 10 wines obtained by the 10 yeast strains of the same species. Trials were also included where musts partially fermented by non-Saccharomyces species were inoculated with a selected strain of S. cerevisiae to complete fermentation, and the content in 2,3-butanediol and acetoin isomers was again determined and statistical analysis was performed. Although the final values of these parameters resembled those obtained in pure fermentation with S. cerevisiae, statistical analysis discriminated wines according to the yeast species performing the first fermentation phase.     

赤水晒醋生产过程中品质形成的探究

该研究跟踪检测赤水晒醋生产过程中理化指标的变化,探索其品质特点的形成因素和发酵工艺的特点。结果表明,酒精发酵阶段为醋酸发酵提供了乙醇等前体物质;在醋酸发酵阶段,有机酸、可溶性无盐固形物、功能性物质（总酚、黄酮）及氨基酸大量积累,是食醋中物质积累的主要过程;在醋醅曝晒阶段,总酸含量持续上升,不挥发酸含量较高,不同样品的还原糖、多酚和黄酮等物质含量随曝晒时间的延长均呈现先增高后降低的变化;在醋液曝晒阶段,营养物质进一步积累,经过3个月的晒制使醋液中的各项指标达到了曝晒醋醅淋出液的2～3倍,是赤水晒醋品质特点形成的重要时期。     

Purification and characterization of a diacetyl reductase from Leuconostoc pseudomesenteroides

A diacetyl reductase (acetoin:NAD⁺ oxidoreductase EC 1.1.1.5) was purified to homogeneity from a cell-free extract of Leuconostoc pseudomesenteroides by sequentially using anion exchange chromatography, hydrophobic interaction chromatography and gel-filtration. The enzyme was optimally active for the reduction of diacetyl at pH 5.5, while optimum activity for the oxidation of meso-2,3-butanediol by the enzyme was at pH 7.5. The temperature optimum of the enzyme was 40°C. The molecular mass of the enzyme was 26.91, 30 and 95 kDa, as determined by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS), sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), and gel-filtration, respectively, indicating that the native enzyme exists as a trimer or tetramer. The enzyme used only NADH as coenzyme for the reduction of diacetyl, 2,3-pentanedione, pyruvic acid methyl ester and methyl glyoxal; NADH and NADPH functioned equally well as coenzyme for the reduction of acetoin by the enzyme. The enzyme oxidized meso-2,3-butanediol and (2S, 3S)-(+)-2,3-butanediol but not (2R, 3R)-(+)-2,3-butanediol. The apparent K_m for the reduction of diacetyl, 2,3-pentanedione and acetoin were 5.1, 5.57 and 0.34 mm, respectively.