1. 研究目的与意义
老窖发酵是浓香型白酒传统工艺特点,窖泥微生物群落对浓香型白酒质量和风格的形成起决定性作用,好酒产于好窖,好窖依赖于好泥。窖泥质量的优劣取决于其中微生物种群,优质的窖泥中含有丰富的有利于酿酒的微生物群,包括甲烷菌、厌氧异养菌、乳酸菌、己酸菌、酵母菌等多种微生物窖泥所形成的固有的微生物区系中,存在着与浓香型白酒密切相关的厌氧细菌类群在酒醅入窖发酵过程中,窖泥中的厌氧细菌对酒醅的糖化,乙醇的生产等起到了一定的作用,其代谢生产的窖香香气是构成浓香型白酒窖香浓郁的重要部分。
厌氧微生物是一大群专性厌氧,必须在无氧环境中才能生长的微生物,一般主要是细菌。霉菌和酵母均是好氧或兼性厌氧菌。厌氧微生物主要可分为两大类:一类是革兰染色阳性有芽胞的厌氧芽胞梭菌,另一类是无芽胞的革兰阳性及革兰阴性球菌与杆菌。前一类因有芽胞,抵抗力强,在自然界(水、土等)、动物及人体肠道中广泛存在,并且能长期耐受恶劣的环境条件,在窖泥、酒醅中均发现;后一类则是人体的正常菌群,可与需氧菌、兼性厌氧菌共同存在于口腔、肠道、上呼吸道、泌尿生殖道等,这类无芽胞厌氧菌的致性属于条件致病性的内源性感染,在长期使用抗生素、激素、免疫抑制剂等发生菌群失调或机体免疫力衰退时,或细菌进入非正常寄居部位时才可致病。
本实验通过在窖泥微生物厌氧环境下不同时间产的酸以及气体,主要研究厌氧发酵产酸的种类以及产酸的规律。对窖泥微生态系统中的微生物多态性的研究,对指导窖泥窖池的护养、人工窖泥的制作及提高浓香型大曲酒质量都有重要的意义。
2. 研究内容和预期目标
窖池不仅是浓香型白酒的发酵容器,窖泥中的微生物也是酒醅中微生物的重要来源。它们可以酒醅中的糖、乙醇等为原料,通过复杂的生理活动和协同作用生成短链和中链脂肪酸,这些物质是白酒的主体风味物质或其前体。本实验对窖泥微生物厌氧发酵产酸的特点进行研究,可以指导工业生产,提高白酒品质。
本论文的主要研究内容如下:
1、发酵罐厌氧发酵窖泥;
3. 研究的方法与步骤
| 一:有机酸的测定 取样移入100ml容量瓶中,定容,过滤,再用0.45μm微孔滤膜过滤待机测定 。 1) 流动相:0.25mM硫酸 2) 流速:0.6ml/min 3) 柱温:55摄氏度 4) 进样量:60μL 5) 压力: 210pa 6) 色谱仪:GC112A 1.1取样分析 1)取样用梯度法配置成900μg/ml,700μg/ml,500μg/ml,300μg/ml,100μg/ml进样量为60μL进行分离,并以各种有机酸的浓度对逢高分别制成标准曲线。在标准曲线的线性范围内进行样品中各种有机酸含量的测定。 2)取样品处理液60μL进行色谱分析,以标准色谱图进行对照,根据保留时间确定样品中的各种有机酸。 3)本实验用样品洗脱曲线的峰面积查标准曲线计算结果测出各种有机酸的含量。 二: 发酵产气分析 1)污泥风干后,粉碎,过30目筛(孔径 520μm) 2)取干重为 5g 的新鲜污泥,加入适量微量元素液(表2-2),使厌氧体系的总体积为 50ml。 3)将氮气伸入液面下充气5分钟,马上用丁基胶塞密封。 4)注入终浓度为26mol/L的13C-葡萄糖(99%,sigma-aldrich)于100ml血清瓶中,35℃静置培养,避免因振荡破坏其种群结构。 5)分别设置添加12C-葡萄糖和产甲烷抑制剂 2-溴乙酸磺酸钠(BES)的培养组作为对照,其他操作完全相同。BES(纯度 99.5%,溶液形式)的终浓度为50mM,充气完毕后由反应器进样口加入。 表 2-2 微量元素培养液成份
6)培养期间每天测定血清瓶顶空气体浓度,同时收集混合液体,4800rpm 离心 10 分钟,上清液测定葡萄糖、VFAs、pH 值等,沉淀污泥储存于-20℃冰箱备用。 7)分别取3组250ml锥形瓶,每组2份,做平行实验 8)每隔1 3 5 7 9 15 20 25 30 35天取样分别用气象和液相色谱仪测出成分,观察波峰记录数据 三:对上述所测得的数据进行分析得出规律 |
4. 参考文献
1王权, 宫常修, 蒋建国,等. nacl对餐厨垃圾厌氧发酵产vfa浓度及组分的影响[j]. 中国环境科学, 2014, 34(12):3127-3132.
2余益辉, 黄振兴, 高树梅,等.固相餐厨垃圾厌氧发酵特性[j]. 环境工程学报, 2015, 9(1):355-361.
3付善飞,许晓晖, 师晓爽,等. 厌氧发酵起始阶段通氧对玉米秸秆产甲烷特性的影响[j].化工学报, 2015, 66(3):1111-1116.
5. 计划与进度安排
1、2022年2月13日—2022年2月28日 接受任务,查阅和翻译文献,撰写及完成开题报告;
2、2022年3月1日—2022年4月1日 有机酸、气体分析预实验;
3、2022年4月2日—2022年4月30日 窖泥厌氧发酵实验,取样;
