固定化啤酒酵母載體研究

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1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果，也不包含為獲得江蘇大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：耋碓．2,ai孑年掃月f8日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書江蘇大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館、中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社有權(quán)保留本人

2、所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致，允許論文被查閱和借閱，同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢，授權(quán)中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本論文編入《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢。論文的公布(包括刊登)授權(quán)江蘇大學(xué)研究生處辦理。本學(xué)位論文屬于不保密回。學(xué)位論文作者簽名：分j

3、蟊．年月日?臌名1：／沁／L文．．，^I指導(dǎo)教師簽名：∥’：／＼肌1L’＼年月Et‘

4、江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著現(xiàn)代生物工程技術(shù)與食品加工技術(shù)越來越緊密的有機(jī)結(jié)合，將固定化細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用于啤酒的生產(chǎn)，是未來的一個發(fā)展趨勢。應(yīng)用固定化技術(shù)發(fā)酵可克服傳統(tǒng)游離細(xì)胞發(fā)酵的細(xì)胞利用率低、設(shè)備龐大等缺點(diǎn)，具有不易污染雜菌、可重復(fù)利用、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)。本課題主要對固定化載體材料的選擇、固定化條件的優(yōu)化、游離酵母和固定化啤酒酵母的發(fā)酵動力學(xué)和啤酒液風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了研究分析。主要研究內(nèi)容如下：1．選用目前國內(nèi)外普遍應(yīng)用的海藻酸鈉作為固定化載體，在自制的簡易方便的裝置上進(jìn)行固定化酵母小球制作。通過質(zhì)構(gòu)分析儀

5、考察了海藻酸鈉質(zhì)量濃度、CaCl2質(zhì)量濃度、殼聚糖覆膜時間對固定化小球硬度的影響。結(jié)果表明：海藻酸鈉質(zhì)量濃度對固定化小球的成型和硬度影響較大，其質(zhì)量濃度越大，小球成型越不規(guī)整，拖尾數(shù)越多，硬度越大；3％M)的CaCl2固定化小球硬度最大；殼聚糖覆膜90min的效果較好。但后兩者對固定化小球硬度影響不明顯。迸一步以糖消耗為指標(biāo)進(jìn)行發(fā)酵，確定最佳條件為：2％(叭)的海藻酸鈉，3％(wt)的CaCl2，酵母懸液和海藻酸鈉體積比為1：6，固定化顆粒填充量為每100mL麥汁添加17．59。在最佳條件下，利用5L發(fā)

6、酵罐進(jìn)行重復(fù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：固定化酵母可以重復(fù)利用6次；殘?zhí)墙档?0Bx；酒精度為3．80"-"3．87％、，0l。2．以玉米秸稈為吸附載體，海藻酸鈉作為包埋載體對啤酒酵母進(jìn)行固定化。利用酶法和化學(xué)法處理玉米秸稈，與未處理作對照，以殘?zhí)橇孔鳛橹笜?biāo)進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)上述兩種處理方法與未處理的均無顯著差異。因此選用未處理玉米秸稈做進(jìn)一步研究。然后分別考察玉米秸稈尺寸、吸附時間和酵母懸液量對吸附的影響。進(jìn)一步以酒精度為指標(biāo)，進(jìn)行海藻酸鈉質(zhì)量濃度、吸附時問和酵母懸液量的單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化，得到的

7、最佳固定化條件為：0．5cmx0．5cmx0．5cm大小的玉米秸稈吸附效果最好，酵母吸附時間為5．3h，海藻酸鈉質(zhì)量濃度為2．94％和酵母懸液量為61．7mL時，酒精度達(dá)到最大值4．23％Vol。在最佳固定化條件下，于5L發(fā)酵罐中進(jìn)行重復(fù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，得到的結(jié)果為：玉米秸稈固定化酵母可以重復(fù)利用7次；殘?zhí)墙档?．90Bx；酒精度為3．82～3．89％Vol。3．分別用Logistic方程、Luedeking．Piret方程和Reilly方程建立了游離酵母細(xì)胞發(fā)酵的細(xì)胞生長、產(chǎn)物合成以及固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)物合成

8、的動力學(xué)模型。實(shí)驗(yàn)值與模型計(jì)算值均能較好地?cái)M合。用GC．MS檢測分析游離酵母、海藻酸鈉固定化酵母及玉米秸稈固定化酵母發(fā)酵的啤酒風(fēng)味物質(zhì)，經(jīng)比較得出，三種不同酵母細(xì)胞發(fā)酵得到的啤酒風(fēng)味固定化啤酒酵母載體的研究物質(zhì)中有16種主要成分相同，表明固定化酵母與游離酵母發(fā)酵產(chǎn)生的啤酒風(fēng)味無顯著差異。關(guān)鍵詞：啤酒酵母；固定化；海藻酸鈉；玉米秸稈；動力學(xué)模型U江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWiththecombinationofmodembio—engineeringtechnologyandfoodproces

9、singtechnologybecomingmoreandmoreclosely,theimmobilizedcelltechnologyappliedtotheproductionofbeerisadevelopmenttrendinthefuture．Theimmobilizationtechnologyusedinthefermentationofbeerovercomedmanyshortcomingsofthetraditiona