一种改进的葡萄酒酿造过程中苯乙醇强化装置的制作方法

1.本实用新型涉及2
‑
苯乙醇强化制取技术领域，特别是一种改进的葡萄酒酿造过程中苯乙醇强化装置。


背景技术：

2.市场上2
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苯乙醇主要来源于化学合成，虽然化学合成法的生产技术比较成熟，而且产品价格低廉，但食用级别的高纯度2
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苯乙醇难以获得。随着社会经济的发展，人们生活的物质水平越来越高，更加注重自身的健康。民以食为天，消费者更加倾向于购买“天然”、“绿色”的食品。当下是网络高速发展的时代，信息更新及传播的速度难以想象，食品添加剂安全性的问题层出不穷，以致消费者对于化学合成的食品添加剂产生了抵抗的情绪，开始意识到通过化学合成的产品有可能对自身的健康带来副作用；对于食品安全性的问题，一些国家制定了更加严格的食品安全法规，对食品的安全性更加重视；然而“天然”的2
‑ꢀ
苯乙醇通常是从植物中提取，工序繁琐、价格昂贵及原料受地域和季节限制，产量有限，仅占市场上2
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苯乙醇产品年销售量的0.2％，远远不能满足人们对天然的2
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苯乙醇的需求,为此，本实用新型设计了一种改进的葡萄酒酿造过程中苯乙醇强化装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种改进的葡萄酒酿造过程中苯乙醇强化装置。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种改进的葡萄酒酿造过程中苯乙醇强化装置，包括工作平台，所述工作平台上依次固定连接有基础设备、高耐受性苯乙醇制取单元、苯乙醇检测单元、细胞产苯乙醇条件优化单元和细胞固定化单元；
5.所述高耐受性苯乙醇制取单元包括振荡器、生化培养箱、无菌操作台和冰箱，所述振荡器、生化培养箱、无菌操作台和冰箱均固定连接于工作平台上；
6.所述苯乙醇检测单元包括泵、进样器、检测器和电脑，所述泵和检测器均固定连接于工作平台上，所述进样器固定连接于泵上，所述电脑设置于进样器上方；所述细胞产苯乙醇条件优化单元包括恒温摇床和发酵罐，所述恒温摇床和发酵罐均固定连接于工作平台上；
7.所述细胞固定化单元包括电热恒温水浴锅，所述电热恒温水浴锅设置在工作平台上。
8.可选的，所述基础设备包括盛放件、菌种原料、涂布棒、取料钥匙、灭菌试管、 ypd固体培养基和注射器，所述盛放件固定连接于工作平台上。
9.可选的，所述菌种原料、涂布棒、取料钥匙、灭菌试管、ypd固体培养基和注射器均放置于盛放件的内部。
10.可选的，所述ypd固体培养基(单位g/l)包括：酵母膏10、蛋白胨20、葡萄糖20和琼脂20，用121℃灭菌20min。
11.可选的，所述基础设备设置在高耐受性苯乙醇制取单元和细胞固定化单元之间。可选的，所述菌种原料为凝乳的手工奶酪。
12.本实用新型具有以下优点：
13.1、用微生物细胞转化产来合成生产天然的苯乙醇几乎不产生有害物质，绿色环保；且成本较植物萃取法低，能够极大提高市场上天然的苯乙醇的潜在的巨大开发潜力，而且微生物细胞转化产生产的苯乙醇符合国家推崇的“天然”“绿色”发展理念，及消费者的消费心理。
14.2、与传统的植物萃取法和化学合成法相比，该微生物细胞转化合成不仅作用件温和；还不受地域和季节影响，生产周期较短；能够大规模生产，进而能够极大的提高苯乙醇的生产效率。
15.3、野生的酵母菌不能立即用于工业生产，但合理地进行人工驯化和培养，可以得到稳定且高产的2
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苯乙醇酵母运用到实际的生产当中，从而实现在酿酒过程中强化2
‑
苯乙醇的效果。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.图2为本实用新型基础设备的结构示意图。
18.图中：1
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工作平台、2
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基础设备、21
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菌种原料、22
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涂布棒、23
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取料钥匙、 24
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灭菌试管、25
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ypd固体培养基、26
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注射器、3
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高耐受性苯乙醇制取单元、 31
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振荡器、32
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生化培养箱、33
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冰箱、34
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无菌操作台、4
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苯乙醇检测单元、41
‑ꢀ
泵、42
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进样器、43
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检测器、44
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电脑、5
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细胞产苯乙醇条件优化单元、51
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恒温摇床、52
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发酵罐、6
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细胞固定化单元。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
20.如图1、图2所示，一种改进的葡萄酒酿造过程中苯乙醇强化装置，它包括工作平台1，工作平台1上依次固定连接有基础设备2、高耐受性苯乙醇制取单元3、苯乙醇检测单元4、细胞产苯乙醇条件优化单元5和细胞固定化单元6；
21.高耐受性苯乙醇制取单元3包括振荡器31、生化培养箱32、无菌操作台34和冰箱33，振荡器31、生化培养箱32、无菌操作台34和冰箱33均固定连接于工作平台1上；
22.苯乙醇检测单元4包括泵41、进样器42、检测器43和电脑44，泵41和检测器 43均固定连接于工作平台1上，进样器42固定连接于泵41上，电脑44设置于进样器42上方；
23.细胞产苯乙醇条件优化单元5包括恒温摇床51和发酵罐52，恒温摇床51和发酵罐52均固定连接于工作平台1上；
24.细胞固定化单元6包括电热恒温水浴锅，电热恒温水浴锅设置在工作平台1上。作为本实用新型的一种优选技术方案：基础设备2包括盛放件、菌种原料21、涂布棒22、取料钥匙23、灭菌试管24、ypd固体培养基25和注射器26，盛放件固定连接于工作平台1上。
25.作为本实用新型的一种优选技术方案：菌种原料21、涂布棒22、取料钥匙23、灭菌试管24、ypd固体培养基25和注射器26均放置于盛放件的内部。
26.作为本实用新型的一种优选技术方案：ypd固体培养基(单位g/l)25包括：酵母膏10、蛋白胨20、葡萄糖20和琼脂20，用121℃灭菌20min。
27.作为本实用新型的一种优选技术方案：基础设备2设置在高耐受性苯乙醇制取单元3和细胞固定化单元6之间。
28.作为本实用新型的一种优选技术方案：菌种原料21为凝乳的手工奶酪。
29.高耐受性苯乙醇制取步骤：参考wolfe等的方法，于无菌的条件下用灭过菌的取料钥匙23从菌种原料21凝乳的奶酪表面取10g样品，将样品放入含 50ml0.9％nacl溶液的灭菌试管24中，在振荡器31上20℃下振荡30min。在无菌的环境中将样品梯度稀释，每个稀释梯度三个平行，移取100μl于含有 200mgl
‑1氯霉素的ypd固体培养基25上用涂布棒22涂布均匀，在28℃下培养2d，从ypd平板上分离不同形态的酵母菌落纯化3次，得到酵母菌纯培养物，将酵母纯培养物置于含20％甘油的甘油管中于
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80℃低温冰箱33保存。
30.苯乙醇检测步骤：将高耐受苯乙醇的酵母菌分别接入含50ml液体养基250 ml锥形瓶中，在30℃，240r/min条件下摇床培养24h，复接锥形瓶后培养至对数期。用计算菌液浓度并按需要的接种量接入转化培养基中，于240r/min30℃恒温摇床培养36h后测定2
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苯乙醇的含量。取6ml发酵液于4℃、5000r/min条件下离心10min后，吸取上清液经0.45μm过滤器过滤后进行液相分析。2
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苯乙醇含量测定色谱条件：agilent c18柱(4.6mm
×
250mm)；柱温30℃；等梯度洗脱:甲醇︰超纯水(50︰50)；流速1ml/min，进样量20μl，检测波长260nm。经检测得到高产2
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苯乙醇的酵母菌用于接下来的步骤。
31.细胞产苯乙醇条件优化步骤：为提高菌株转化产2
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苯乙醇的量，对转化培养基组分和培养条件进行优化试验。每个微生物细胞所带酶系不同，对碳源的利用也有差异，从而影响细胞的生长、产酶活性和代谢产物量。为提高酵母菌株产2
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苯乙醇的量，考察了转化培养基成分对合成2
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苯乙醇量的影响。培养基成分梯度试验：l
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苯丙氨酸(g/l)：1.5、2.5、3.5、4.5、5.5、6.5、 7.5、8.5、9.5；葡萄糖(g/l)：60、70、80、90、100、110、120；酵母浸粉 (g/l)：0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4；硫酸镁(g/l)：0.2、0.4、0.6、 0.8、1.0、1.2、1.4；磷酸二氢钾(g/l)：2、4、6、8、10、12、14。培养条件梯度试验：温度(℃)：24、27、30、33、36、39；装样量(250ml锥形瓶)： 30、40、50、60、70、80；接种量(个/ml)：0.4
×
107、0.8
×
107、1.2
×
107、 1.6
×
107、2.0
×
107、2.4
×
107。经过上述步骤得到最佳产2
‑
苯乙醇细胞培养条件。
32.细胞固定化步骤：将上述步骤中筛选出的苯乙醇耐受性强又高产的库德里阿茲威氏毕赤酵母，从保藏的甘油管中于无菌的条件下吸取100μl于ypd固体培养基25中，用涂布棒22涂布均匀，在28℃恒温培养箱中培养48h，之后于无菌超净工作台34挑取单菌落于灭菌后冷却至室温含10mlypd液体试管，将试管置于100r/min28℃恒温摇床中培养24h，后于无菌的环境中移取3ml于灭过菌冷却至室温含有50mlypd液体的250ml锥形瓶中于恒温摇床中培养至对数期， 5000r/min5℃离心5min，倒掉上清液，用无菌的蒸馏水洗涤三次备用，称取所需的海藻酸钠的量，于无菌水中加热溶解，冷却至室温后加入一定量的酵母菌泥混合均匀即为酵母菌悬液，称取一定量的氯化钙，用蒸馏水调成所需要的氯化钙溶液，置于30℃的恒温水浴锅中，用注射器26把配置好的酵母菌悬液缓缓的滴入氯化钙溶液中成形，恒温保持1h，让酵母细胞充分固定化，倒掉上清液，用无菌水冲洗固定化酵母，置于0.05mol/l氯化钙溶液于4℃冰箱33中24h。
33.综上所述：用微生物细胞转化产来合成生产天然的苯乙醇几乎不产生有害物质，
绿色环保；且成本较植物萃取法低，能够极大提高市场上天然的苯乙醇的潜在的巨大开发潜力，而且微生物细胞转化产生产的苯乙醇符合国家推崇的“天然”“绿色”发展理念，及消费者的消费心理；与传统的植物萃取法和化学合成法相比，该微生物细胞转化合成不仅作用件温和；还不受地域和季节影响，生产周期较短；能够大规模生产，进而能够极大的提高苯乙醇的生产效率；野生的酵母菌不能立即用于工业生产，但合理地进行人工驯化和培养，可以得到稳定且高产的2
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苯乙醇酵母运用到实际的生产当中，从而实现在酿酒过程中强化2
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苯乙醇的效果。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。