专利名称：液态淋浇食醋发酵生产中菌膜的防治方法
技术领域：
本发明涉及醋的制备，具体而言涉及液态淋浇食醋发酵生产中菌膜的防 治方法。
技术背景食醋液态淋浇发酵法是在国际上应用广泛的先进食醋酿造方法，国外所 釆用的原料为低浓度酒精液，我国则在传统食醋酿造的基础上，以酶法大米 糖化液经酒精发酵后作为醋酸发酵原料进行酿造，已取得很好的经济效益。但是，目前我国食醋液态淋浇发酵法生产中普遍存在的严重问题是经过1 ~ 3 月左右淋浇回流后，塔内易形成皮革状的类似纤维的透明菌膜，俗称海月， 该膜堵塞了填充料间的空隙，由于空气和醋液不能正常流动而必须终止发 酵。国外特别是德国的液态淋浇发酵食醋由于采用低浓度酒精液为原料，即 使长期回流也不会产生膜状物，其生产产品为酒精醋(沈政燮，段丽.日本食 醋(译文选载)[J].中国酿造，1994,1: 36-43 );而中国以大米为原料，生产 的产品为米醋。菌膜的组成成分有资料认为是纤维素，即由细菌产生的纤维 素；其产生原因有的资料认为是生产过程中产膜菌的污染所致；也有资料认 为大多醋酸菌都是产膜菌，是由于长期的回流发酵所致。该问题国内报道的 解决方法不多，谢恺熙、蓝卫把填充料进行有序的排列，使填充料比以前更 充分被发酵液"喷淋"，菌膜刚生长就被冲下而不能积聚(对传统食醋液态淋 浇发酵塔的改进方法[J].中国调味品，2001, 4: 9-33);张春枝等的报道则认 为，"可以釆用大量的沪酿l. 01醋酸菌群抑制"菌膜"的生长与繁殖"(塔
醋生产中"海月"的影响及防治[J].大连轻工业学院学报，1997，4(16):36-39)。以上报道的方法都只能治标而不能治本。发明内容本发明的目的在于提供液态淋浇食醋发酵生产中菌膜的防治方法，从根 本上防止细菌纤维素膜的产生，确保液态淋浇食醋发酵生产的长周期正常运 行。为了找出菌膜产生的原因并防治菌膜的方法，发明人首先在试验室进行 了纯种醋酸菌和细菌纤维素产生菌的分离、纯化及培养，其次分析了菌膜的 主要成分，最后在不影响醋酸发酵的前提下，找出了防治菌膜产生的方法， 并试验出最佳的工艺条件。发明人在试验室进行的具体方法包括以下3个步骤①细菌纤维素产生菌的分离、纯化、培养分离取某公司液态淋浇食醋发酵生产中长膜发酵罐中的填充料玉米 芯，在液态发酵培养基中进行富集培养；取lml长膜的富集培养液分别稀释 到10—^10—8，分别吸取后3个适宜稀释度的稀释液O.lml于固体平板培养 基上，立即用无菌涂布棒涂布平板；然后倒置在3(TC恒温培养箱内，培养 6d左右；挑取平板上的单菌落接入斜面培养基，30'C培养2d;再将斜面菌 种接入液体发酵培养基中，30°C、 120r/min恒温摇床培养12h,之后在30 'C恒温培养箱内静置培养，观察是否有菌膜产生。纯化用接种环挑取在液体发酵培养基中产膜斜面菌种，按上述方法 稀释涂平板，然后倒置在3(TC恒温培养箱内培养直至平板上出现均一的单 菌落；挑取单菌落接人斜面培养基，3(TC培养2d;再将斜面菌种接入液体 发酵培养基中，有菌膜产生，说明所分离的菌株为纯化菌株。培养挑l-2环新培养的斜面菌题到试管液体培养基中，培养12h后，
接种2% ~10%于三角瓶液体培养基或酒精发酵醪中，30匸摇瓶或静置培养， 6 7d后进行膜的提取和处理。 ②菌膜组分的定性研究通过定性观察纤维素法、纤维素酶水解法、扫描电镜观察干膜表面形态 结构法和干膜的X-射线衍射测试法对菌膜组分进行了定性研究；几项菌膜 组分的定性研究结果都表明，菌膜的组成是纤维素，即由细菌产生的纤维素。 ③进行菌膜的防治试验将分离、纯化的醋酸菌的斜面种子进行活化,并按6。/。的接种量接入50ml 醋酸菌发酵培养基，培养基来自生产中大米糖化液的酒精发酵醪，其酒精度 为6.3% (体积分数)，每组平行做3个样；除一组做空白对照外，其它组 按0%、 0.02%、 0.05%、 0.08%、 0.1%、 0.3%、 0.5%、 0.8%加入巿售 的酸性纤维素酶(从贵阳赛兰博公司购买)，该纤维素酶酶促反应的最适条 件为酶促反应时间为30min,最适pH为5. 0，酶液稀释至130倍，最适温 度5(TC;最适条件下测得的酶活力为1685 IU/g。酸性纤维素酶一次添加， 添加时按无菌操作进行，尽量避免杂菌污染；然后在3(TC, 120r/min摇瓶 培养，每天测酸度，当酸度达2%左右时，除空白对照样不加纤维素产生菌 种子液外，其余样品接入2%活化好纤维素产生菌种子液，模拟生产上的染 菌现象，同时观察发酵液产膜的情况。在实验中，接入2%的纤维素菌后，OM样品培养ld就有纤维素丝小团 出现，3d时纤维素团明显增大，之后一直到培养结束纤维素增多不明显； 0.02%样品3.5d时有很碎的细小纤维丝出现，之后一直到培养结束也只有 纤维素小团出现；0. 05%样品5d时出现了与0. 02%样品一样的现象。空白对照只接入分离的醋酸菌纯种进行培养，无纤维素产生；发酵液中 酸性纤维素酶的添加量为0.02%、 0.05%、 0.08%、 0.1%、 0.3%、 0.5%、0.8%的样品的产酸速度和最终产酸量与空白样品一致，说明纤维素酶的添 加对以上样品的醋酸发酵没有影响；0%样品在1.5d之后的产酸量就开始低 于其他样品，这可能是随着细菌纤维素产生菌的生长及纤维素量的增多，消 耗掉少量醋酸[马霞,王瑞明，贾士儒，等.非碳水化合物对木醋杆菌合成细菌 纤维素影响规律的初探[J].中国酿造，2003， (4) :15-17〗，同时细菌纤维素 产生菌生长的加快会影响醋酸菌的产酸，使得发酵过程中和发酵结東后，0 %样品的酸度低于空白和加酶的样品，结合酶对纤维素的作用效果和添加酶 使产品成本的增加，力口 0. 08%酸性纤维素酶就能有效防治细菌纤维素膜的 产生，同时不影响发酵液的醋酸发酵，而且在加入酸性纤维素酶后，整个醋 酸发酵过程都没有菌膜产生。发明人根据上述试验结果，提出了液态淋浇食醋发酵工艺中防治菌膜的 解决方案，即在该工艺过程中醋酸发酵阶段的开始一次性添加不低于物料总 质量O. 08%的酸性纤维素酶；添加时按无菌操作进行，避免杂菌污染。上述添加酸性纤维素酶优选的量是物料总质量的0. 08%。上述添加的酸性纤维素酶是巿售产品，该纤维素酶酶促反应的最适条件 为酶促反应时间为30min,最适pH为5. 0，酶液稀释至130倍，最适温度 5(TC，在此最适条件下测得的酶活力为1685 IU/g。本发明的液态淋浇食醋发酵生产中菌膜的防治方法，首次从如何减少细 菌纤维素的产量或根本消除的角度研究细菌纤维素，并发明了防治醋酸发酵 过程中菌膜产生的方法，而目前在该方面的研究仅集中在如何提高细菌纤维 素的产量和发酵动力学等方面研究；使用本发明方法，可以从根本上防治细 菌纤维素膜的产生，确保液态淋浇食醋发酵生产的长周期正常运行。本发明 方法适用于釆用液态淋浇食醋发酵工艺的企业。
具体实施例方式
实施例将活化好的醋酸菌种子液按物料质量6%的接种量接入50ml取自味莼 园酒精度为6.3% (体积分数)的大米糖化液中，每组做3个平行样。其中 一组做空白对照，另一组的加入物料总质量0.08%的酸性纤维素酶(即 0. 04g), 30°C, 120r/tnin摇瓶培养，在不同的培养时间测产酸量；当酸度达 2%左右时，空白对照样进行纯种醋酸发酵，另一组试验样接入lml活化好 纤维素产生菌种子液，模拟生产上的染菌现象，同时观察发酵液中的产膜情 况，并根据产酸的多少补加适量的酒精。空白对照样和加入物料总质量O. 08 %的加酶样直到发酵结束均无纤维素膜产生，并且两者的产酸速度和最终产 酸量相近(最终产酸量分别为8. 14%和8. 49% )，两者的还原糖含量也接近 (分别为2. 048 %和2. 078 % )，说明纤维素酶的添加对醋酸发酵没有影响； 此方案可用于液态淋浇食醋的实际发酵生产中。
权利要求
1液态淋浇食醋发酵生产中菌膜的防治方法，其特征在于该方法是在该工艺过程的醋酸发酵阶段一次性添加不低于物料总质量0.08％的酸性纤维素酶；添加时按无菌操作进行，避免杂菌污染。
全文摘要
本发明公开了液态淋浇食醋发酵生产中菌膜的防治方法，该方法是在该工艺过程的醋酸发酵阶段一次性添加不低于物料总质量0.08％的酸性纤维素酶；添加酸性纤维素酶的优选量是物料总质量的0.08％；添加时按无菌操作进行，避免杂菌污染；添加的酸性纤维素酶是市售产品，该纤维素酶的最适酶促反应条件为酶促反应时间为30min，pH值为5.0，酶液稀释至130倍，温度50℃下测得的酶活力为1685IU/g。本发明的方法，首次从如何减少细菌纤维素的产量或根本消除的角度研究细菌纤维素，并发明了防治醋酸发酵过程中菌膜产生的方法；使用本发明方法，可以从根本上防治细菌纤维素膜的产生，确保液态淋浇食醋发酵生产的长周期正常运行。本发明方法适用于采用液态淋浇食醋发酵工艺的企业。
文档编号C12J1/00GK101153260SQ200710077920
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者卢红梅, 张永凤 申请人:贵州大学