【摘要】：奶啤是一種經(jīng)乳酸菌、酵母菌兩步發(fā)酵制成的有益于人類健康的新型乳飲料,屬國內(nèi)外首創(chuàng),具有“營養(yǎng)豐富、風(fēng)味醇厚、沁人心脾”的品質(zhì)特點,目前在市場上,越來越受到消費者的歡迎。酵母是奶啤產(chǎn)品發(fā)酵生產(chǎn)的關(guān)鍵菌種,能為奶啤提供醇、酸和酯等主要風(fēng)味物質(zhì),其發(fā)酵特性決定著奶啤的品質(zhì)和風(fēng)味。目前,國內(nèi)奶啤企業(yè)大多采用市售啤酒酵母或釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)奶啤,一方面由于生產(chǎn)中添加了麥芽汁與酒花,導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加和工藝復(fù)雜化;另一方面也造成產(chǎn)品風(fēng)味單一,難以滿足消費者多樣性的需求,影響了奶啤推廣和市場占有率。雖然,部分企業(yè)采用篩選后的優(yōu)質(zhì)乳源酵母菌發(fā)酵,改善了奶啤的質(zhì)量,但缺乏此類酵母菌的活性干粉,不利于奶啤產(chǎn)業(yè)的長期穩(wěn)定性發(fā)展。因此,近年來,奶啤飲料的研究逐漸轉(zhuǎn)移到優(yōu)質(zhì)乳源酵母菌的篩選及其活性干粉的制備方面。本研究首先對乳源奶啤酵母菌種進行了篩選和鑒定,為活性菌粉的制備提供了優(yōu)質(zhì)的菌種;開展了乳源酵母菌活性干粉的制備研究,為優(yōu)質(zhì)奶啤乳源酵母菌活性干粉的工業(yè)化應(yīng)用提供了研究基礎(chǔ)。研究取得的主要科研成果如下:(1)篩選到一株優(yōu)質(zhì)乳源馬克思克魯維酵母(Kluyveromyces marxianus BJ1)菌株,初步投入了奶啤的中試生產(chǎn)。試驗研究從國內(nèi)不同地區(qū)來源的野生開菲爾粒中,共分離獲得79株菌種菌株,根據(jù)形態(tài)學(xué)分析、顯微鏡觀察及分子生物學(xué)鑒定,確定其中15株菌種菌株為酵母菌菌株,分別為4株馬克思克魯維酵母菌、5株釀酒酵母菌、6株畢赤酵母菌。試驗以奶啤企業(yè)生產(chǎn)菌株——馬克思克魯維酵母菌株TRJ1作為對照,分別對篩選獲得的15株酵母菌株進行了發(fā)酵分析,通過理化衛(wèi)生試驗、遺傳穩(wěn)定性測試、感官評價及揮發(fā)性成分檢測,最終確定馬克思克魯維酵母菌株BJ1為優(yōu)質(zhì)奶啤乳源酵母菌,其發(fā)酵生產(chǎn)的奶啤品質(zhì)最佳。試驗構(gòu)建了菌株BJ1的生物進化樹,進一步對其種屬分類進行了確定。(2)優(yōu)化了馬克思克魯維酵母菌株BJ1的增殖培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件,獲取了凍干菌粉制備所必需的高濃度活性菌體。通過單因素與響應(yīng)面分析,發(fā)現(xiàn)菌株BJ1的最佳增殖培養(yǎng)基配方為:麥芽汁培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,添加糖蜜2.94%、麩皮1.56%、CaCO_3 0.21%,增殖培養(yǎng)獲得菌株BJ1的最大活菌濃度是6.8×10~8 CFU/mL。在此基礎(chǔ)上,通過正交試驗優(yōu)化培養(yǎng)條件,發(fā)現(xiàn)菌株BJ1的最適培養(yǎng)條件為28°C、220 rpm、接種濃度1.5×10~6CFU/mL,獲得最大活菌濃度可達到7.8×10~8 CFU/mL,是YPD培養(yǎng)基中菌株BJ1活菌濃度的4.11倍。(3)優(yōu)化了馬克思克魯維酵母菌株BJ1的凍干保護劑配方及菌粉儲存條件,為凍干粉的制備提供可靠的生產(chǎn)依據(jù);高活性的菌株BJ1酵母凍干粉的最佳制備條件:(1)6000 rpm,離心15 min,菌體活性細胞收集率可達到86.09±1.28%;(2)單因素及響應(yīng)面分析,最佳凍干保護劑配方為:蔗糖11.27%、甘露醇4.88%、麥芽糊精15.43%、脫脂乳粉7.82%;(3)離心菌泥與保護劑最適混合比例為1:1.5、最佳平衡時間為30 min。上述優(yōu)化條件基礎(chǔ)上,菌體活性細胞凍干存活率可達90.21±1.04%,達到了國內(nèi)先進水平。在真空、-20°C條件下,菌株BJ1酵母凍干粉儲存3個月,BJ1凍干粉酵母細胞存活率為72.08±1.31%。(4)優(yōu)化了以BJ1凍干粉為發(fā)酵劑的奶啤發(fā)酵工藝,為乳源酵母凍干粉進一步工業(yè)化應(yīng)用提供了可靠保障。試驗通過單因素、正交試驗設(shè)計,明確奶啤發(fā)酵的最佳工藝條件為:時間18 h、溫度28°C、菌株BJ1接種濃度1.5×10~6 CFU/mL。在此條件下,菌株BJ1凍干粉發(fā)酵生產(chǎn)的奶啤,感官評分可達92±1.9分;乙醇含量0.45±0.09%,符合國標(biāo)對含醇乳飲品的要求;樣品揮發(fā)性成分分析,奶啤的醇、酯等風(fēng)味物質(zhì)相對含量明顯得到提高,奶啤風(fēng)味及品質(zhì)比優(yōu)化前有顯著改善。通過本研究,獲得了一株優(yōu)質(zhì)奶啤發(fā)酵乳源馬克思克魯維酵母(Kluyveromyces marxianus BJ1)菌株,完成了該菌株高濃度增殖培養(yǎng)及其凍干菌粉的制備,凍干存活率高達90.21±1.04%,達到了國內(nèi)先進水平;菌株BJ1凍干粉在實驗室奶啤生產(chǎn)中,性能穩(wěn)定,其發(fā)酵生產(chǎn)的奶啤產(chǎn)品口感及風(fēng)味俱佳,且質(zhì)量均一,滿足了下一步工業(yè)化中試生產(chǎn)要求。
【圖文】：

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文（3）PCR 擴增產(chǎn)物序列的檢測和分析[118]采用 1%的瓊脂糖凝膠電泳對 PCR 擴增產(chǎn)物進行檢測，EB（0.5 μg/mL）染色 15 min 后，凝膠成像系統(tǒng)拍照觀察，記錄結(jié)果。將擴增成功的 PCR 產(chǎn)物送去生物公司測序，所得序列用 NCBI 的 BLAST 檢索系統(tǒng)進行基因序列對比分析。最后，對篩選獲得的優(yōu)質(zhì)菌株用軟件 MEG5.1 構(gòu)建生物進化樹。2.3.4 優(yōu)質(zhì)奶啤發(fā)酵乳源酵母菌的篩選2.3.4.1 奶啤制作工藝奶啤發(fā)酵工藝流程如圖 2.1。

2.3.4.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析每次試驗重復(fù)三次，，數(shù)據(jù)用 SPSS 19.0 軟件（ANOVA）分析，比較不同菌株發(fā)酵的奶啤樣品之間有無顯著差異。2.4 結(jié)果與討論2.4.1 乳源酵母菌的分離純化與形態(tài)學(xué)分析試驗從不同地區(qū)來源的野生開菲爾粒中，共分離出79株菌種菌株。采用PDA選擇培養(yǎng)基進行純化培養(yǎng)，經(jīng)過菌落形態(tài)學(xué)分析、菌體細胞顯微鏡觀察及分子生物學(xué)鑒定后，確定其中 15 株菌株為酵母菌，包括 4 株馬克思克魯維酵母菌，5株釀酒酵母菌，6 株畢赤酵母菌。分別對 15 株酵母菌株進行編號及形態(tài)學(xué)描述，部分酵母菌株菌落形態(tài)圖及菌體細胞鏡檢圖見圖 2.2~2.3，菌落形態(tài)學(xué)分析結(jié)果見表 2.5。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS201.3;TS275.4

【參考文獻】

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本文編號：2607552