吸附包埋法固定化醋酸菌的制備及其在麥芽醋中的應(yīng)用.pdf

1、固定化微生物細(xì)胞技術(shù)憑借其發(fā)酵速率快、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、細(xì)胞可反復(fù)使用、易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。對(duì)于固定化微生物細(xì)胞技術(shù)而言，載體的選擇是至關(guān)重要的。但傳統(tǒng)的固定化微生物細(xì)胞載體選擇時(shí)多考慮載體材料本身的特性，而忽略了載體材料對(duì)微生物細(xì)胞生物學(xué)特性及實(shí)際可操作性的影響，進(jìn)而限制了固定化微生物細(xì)胞技術(shù)在某些領(lǐng)域，尤其是以醋酸菌等對(duì)氧及營養(yǎng)基質(zhì)需求較高的菌株為主的領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　 一般地，固定化微生物細(xì)胞載體可

2、分為天然材料制備的載體、人工合成材料制備的載體和復(fù)合材料制備的載體。天然材料制備的載體，如海藻酸鹽、玉米芯等，其無毒、傳質(zhì)性好，但機(jī)械強(qiáng)度低、細(xì)胞易脫落，不利于反復(fù)使用;人工合成材料制備的載體，如聚乙烯醇等，其機(jī)械強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好，但傳質(zhì)性差、細(xì)胞活性較低;而復(fù)合材料制備的載體兼具二者的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用前景廣闊。
　　 本文重點(diǎn)針對(duì)麥芽醋釀造工藝中的主要菌株——醋酸菌這類好氧菌固定化進(jìn)行了研究，從玉米芯、海藻酸鈉(SA)、聚乙烯醇(

3、PVA)、玉米芯-SA、玉米芯-PVA幾種載體中選擇適宜的醋酸菌固定化載體，對(duì)其固定化條件及固定化醋酸菌釀造麥芽醋的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并設(shè)計(jì)了固定化細(xì)胞反應(yīng)器，進(jìn)行了游離與固定化醋酸菌釀造麥芽醋的對(duì)比，旨在為醋酸菌固定化及固定化微生物細(xì)胞技術(shù)在麥芽醋釀造中的應(yīng)用提供一定理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.從玉米芯、SA、PVA、玉米芯-SA、玉米芯-PVA幾種載體中確定玉米芯-PVA為較適宜的醋酸菌固定化載體，并通過單因素

4、及響應(yīng)面試驗(yàn)確定玉米芯-PVA吸附包埋法固定醋酸菌的最佳條件為:菌懸液濃度0.7g/100mL，吸附時(shí)間12h，PVA濃度13％，PVA與玉米芯比例2∶1，冷凍溫度-20℃，冷凍-解凍循環(huán)3次。
　　 2.通過單因素及響應(yīng)面試驗(yàn)中的Box-Behnken確定固定化醋酸菌醋酸發(fā)酵的最佳條件為:接種量10.11％(m/v)，初始酒精度6.26％(v/v)，發(fā)酵溫度32℃，搖床轉(zhuǎn)速為171r/min。
　　 3.采用固定化醋酸