葡萄酒MLF優(yōu)良乳酸菌發(fā)酵劑制備關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、蘋果酸-乳酸發(fā)酵(malolactic fermentation，MLF)為葡萄酒的二次發(fā)酵，對(duì)釀造高品質(zhì)紅葡萄酒非常重要，但是由于缺乏優(yōu)良菌株以及技術(shù)上的落后，國內(nèi)葡萄酒生產(chǎn)多采用自然發(fā)酵或者國外購買菌株，制約了我國葡萄酒業(yè)的發(fā)展。本課題組前期已經(jīng)從自然發(fā)酵的葡萄酒中篩選得到對(duì)酒精度、SO2和pH值具有高耐受性的植物乳桿菌L42、G23，并經(jīng)初步研究發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌L42、G23能夠縮短MLF的啟動(dòng)時(shí)間、降低葡萄酒的酸度，同時(shí)能使葡萄酒

2、發(fā)酵香濃郁、無酸澀口感且綜合品評(píng)得分較高。
　　本試驗(yàn)以葡萄酒二次發(fā)酵商業(yè)化菌株L450做為對(duì)照，對(duì)菌株L42、G23的發(fā)酵特性進(jìn)行深入研究，在保證發(fā)酵性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)優(yōu)良菌株L42、G23增殖培養(yǎng)基、離心條件、保護(hù)劑的選擇進(jìn)行優(yōu)化，為優(yōu)良植物乳桿菌L42、G23直投式發(fā)酵劑的制備奠定基礎(chǔ)。本研究旨在為高品質(zhì)葡萄酒的釀造提供優(yōu)良新菌株，并為植物乳桿菌的商業(yè)化應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支持。具體研究內(nèi)容如下:
　　1、植物乳

3、桿菌L42、G23菌株發(fā)酵特性研究
　　實(shí)驗(yàn)室模擬酒廠環(huán)境進(jìn)行葡萄酒自然發(fā)酵，以商業(yè)化菌株L450為對(duì)照菌株，從感官分析、柔和指數(shù)、降解蘋果酸的能力以及蘋果酸乳酸轉(zhuǎn)化活力等指標(biāo)出發(fā)，對(duì)菌株L42、G23發(fā)酵性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)菌株的最佳接菌量進(jìn)行測(cè)定。
　　自然發(fā)酵、L42、G23、L450菌株分別經(jīng)過MLF發(fā)酵后，葡萄酒的降酸率分別達(dá)到8.48％、11.36％、11.06％和11.21％，菌株L42、G23、L450均顯著高

4、于自然發(fā)酵，菌株L42優(yōu)于菌株L450且差異極顯著;菌株L42、G23和對(duì)照菌株L450葡萄酒的雙乙酰含量分別為自然發(fā)酵的2.15倍、2.40倍、2.06倍，菌株L42、G23優(yōu)于菌株L450且差異極顯著;揮發(fā)酯的含量分別是自然發(fā)酵葡萄酒的1.13倍、1.11倍、1.11倍，菌株L42優(yōu)于菌株L450且差異極顯著，菌株G23與菌株L450無顯著差異;柔和指數(shù)分別為自然發(fā)酵葡萄酒的1.08倍、1.07倍、1.06倍，菌株L42、G23均優(yōu)

5、于菌株L450且差異極顯著。以上試驗(yàn)結(jié)果表明:菌株L42、G23有利于葡萄酒感官風(fēng)味的形成，具有較好的發(fā)酵特性，為植物乳桿菌L42與G23投入生產(chǎn)利用創(chuàng)造了先決條件。
　　自然發(fā)酵、L42、G23、L450菌株分別經(jīng)過MLF發(fā)酵后，葡萄酒的蘋果酸降解率分別為81.1％、89％、85.8％和84.2％。結(jié)果表明:菌株L42、G23顯著優(yōu)于對(duì)照菌株L450，表明菌株L42與G23能夠有效降解蘋果酸的含量。
　　通過對(duì)蘋果酸乳酸轉(zhuǎn)

6、化活力的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)菌株L42、G23、L450的蘋果酸乳酸轉(zhuǎn)化活力分別為120 U、100 U、100 U，結(jié)果表明菌株L42蘋果酸乳酸轉(zhuǎn)化活力顯著優(yōu)于菌株G23和L450，但是菌株G23與L450無顯著差異，由此可見菌株L42、G23具有良好的蘋果酸乳酸轉(zhuǎn)化活力，菌株L42效果更為突出。
　　通過測(cè)定接菌量對(duì)乙酸和柔和指數(shù)兩個(gè)指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)接菌量在8％時(shí)，柔和指數(shù)最高;但隨著接種量的逐漸增加乙酸的含量也逐步提高，乙酸的含量會(huì)過

7、高會(huì)使葡萄酒產(chǎn)生酸敗的口感，因此，綜合柔和指數(shù)和揮發(fā)酸含量兩個(gè)指標(biāo)確定菌株L42、G23的最佳接菌量為8％。
　　綜合以上研究結(jié)果，菌株L42、G23有利于提高葡萄酒的風(fēng)味復(fù)雜性，因此可將菌株L42、G23作為目標(biāo)菌株進(jìn)行下一步研究。
　　2、植物乳桿菌L42、G23菌株直投式發(fā)酵劑的研究
　　選擇價(jià)格低廉、來源豐富、容易分離菌體細(xì)胞的白菜汁、胡蘿卜汁和番茄汁作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，以菌體生長量為指標(biāo)，研究確定番茄汁是菌株L4

8、2、G23的最適基礎(chǔ)培養(yǎng)基;
　　通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)番茄汁基礎(chǔ)培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明:菌株L42的最適復(fù)合培養(yǎng)基為:番茄汁基礎(chǔ)培養(yǎng)基、0.2％ K2HP04、0.5％胰蛋白胨、1.5％蛋白胨、2.5％葡萄糖，活菌數(shù)可達(dá)到5.78×109 cfu/mL，較番茄汁基礎(chǔ)培養(yǎng)基提高8.41倍;菌株G23的最適復(fù)合培養(yǎng)基為:番茄汁基礎(chǔ)培養(yǎng)基、0.2％ K2HP04、1.5％胰蛋白胨、1.5％蛋白胨、1％牛肉膏、1％葡萄糖，活菌數(shù)可

9、達(dá)到7.67×109 c fu/mL較番茄汁基礎(chǔ)培養(yǎng)基提高8.73倍。
　　通過研究菌株L42與G23在復(fù)合培養(yǎng)基中不同溫度和不同pH值條件下的生長量，結(jié)果表明，兩者的適宜生長溫度均為37℃，最適pH均為7.0。
　　通過研究離心轉(zhuǎn)速、離心時(shí)間對(duì)菌株L42、G23離心損失率、存活率以及收得率的影響，結(jié)果表明，L42的最佳離心條件為(36729)6000 r，10 min，離心收得率為99.37％; G23為(3672 g)6

10、000 r，20 min，離心收得率為99.02％。
　　通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)菌株凍干保護(hù)劑進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明:菌株L42的最佳復(fù)合凍干保護(hù)劑為10％脫脂乳、10％海藻糖、1.5％谷氨酸鈉、1％吐溫80、0.5％酵母浸粉，凍干存活率為89.01％，活菌數(shù)可達(dá)到1.7×1010 cfu/g;菌株G23為10％脫脂乳、2.5％乳糖、5％谷氨酸鈉、0.5％吐溫80、0.5％酵母浸粉，凍干存活率為93.40％，活菌數(shù)可達(dá)到1.3×1