[发明专利]高产乙偶姻及增香莫海威芽孢杆菌直投式发酵剂的制备方法及在山西老陈醋生产中的应用

说明书

本发明属微生物技术领域，提供高产乙偶姻及增香莫海威芽孢杆菌直投式发酵剂的制备方法及在山西老陈醋生产中的应用。从山西老陈醋发酵过程中分离、筛选出1株产乙偶姻、产香、产多酚能力均较强的莫海威芽孢杆菌，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC 16910。将增香莫海威芽孢杆菌CGMCC 16910直投式发酵剂强化应用在山西老陈醋生产中，最终新淋醋中川芎嗪266.47μg/mL、多酚514μg/mL，生理功能成分显著提高，总酸、不挥发性酸及总酯的含量也显著提高，与对照相比分别提高了59.04%、77.89%、74.32%，并且还丰富了挥发性香气谱图及含量。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种高产乙偶姻及增香莫海威芽孢杆菌直投式发酵剂的制备方法及在山西老陈醋生产中的应用。

背景技术

山西老陈醋以优质高梁为主要原料，大曲为发酵剂，采用传统自然固体发酵并结合独特熏、淋、晒等工艺，形成老陈醋独特的酸、绵、香、甜风味与口感。老陈醋的独特风味得益于其天然发酵过程中微生物菌群的生长代谢及复杂的协同作用，这些微生物代谢产生丰富的酶类、风味、滋味及其他生理功能（抗氧化、降血压等）物质。除霉菌、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌外，芽孢菌也是山西老陈醋发酵生产过程中的重要微生物种群，其在糖化酶和蛋白酶产生、风味贡献、功能活性物质生成（乙偶姻-川芎嗪重要前体物质，多酚等）、抑制杂菌等具有重要意义。

乙偶姻是山西老陈醋重要功能成分川芎嗪的前体物质。目前，关于微生物发酵体系中川芎嗪的生成机制主要存在两种观点，其一是由微生物经糖代谢产生乙偶姻，乙偶姻继续被微生物细胞中的酶催化生成川芎嗪；其二是微生物发酵体系中的乙偶姻和氨化学反应合成川芎嗪。为了提高陈醋中川芎嗪的含量，一些学者进行了产乙偶姻菌种的筛选工作，包括酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和芽孢菌，研究证明芽孢菌的乙偶姻产量及稳定性显著优于其他菌种。

研究表明，山西老陈醋酒精发酵过程中，芽孢菌可以生成具有水果香味的乙酸乙酯、具有菠萝香味的庚酸乙酯、带有花生香气的十二酸乙酯等特征风味物质；在醋酸发酵阶段，芽孢菌代谢产生的乳酸、苹果酸、酒石酸、丙酮酸等有机酸，一方面能缓冲乙酸带来的强烈刺激性酸味，另一方面可以与醇类物质酯化生成酯类物质，丰富老陈醋味感与口感。

关于产香和产四甲基吡嗪（川芎嗪）芽孢菌的应用，目前主要集中在酒类酿造中。2016年王婧等人将产四甲基吡嗪的功能芽孢杆菌 FBKL1.0199和 FBKL1.0201添加到粹沙酱香型白酒的生产中，结果发现，与未加入功能性芽孢杆菌的对照组进行对比，粹沙酱香型白酒中四甲基吡嗪含量明显提高，且酒质清亮透明，酒体协调，苦味较少，酱香风味突出。关于食醋酿造过程中芽孢菌的开发应用研究较少。本发明主要是从山西老陈醋发酵过程中分离筛选出一株高产乙偶姻及增香莫海威芽孢杆菌，并将其制备成直投式发酵剂应用在传统食醋生产中，对于提高山西老陈醋的营养生理功能和丰富风味具有重要意义。

发明内容

本发明涉及一种高产乙偶姻及增香莫海威芽孢杆菌直投式发酵剂的制备方法及在山西老陈醋生产中的应用。

本发明的技术方案如下：

高产乙偶姻、多酚及增香芽孢菌的筛选：对山西老陈醋发酵过程中分离出的50株芽孢菌进行产乙偶姻能力的测定；再对产乙偶姻能力排在前3位的芽孢菌产多酚、产酯、有机酸及挥发性香气成分的种类和含量进行测定，从中筛选出一株高产乙偶姻及增香的山西老陈醋土著芽孢菌15，乙偶姻产量为45.63g/L，多酚产量为453.00μg/mL，在高粱汁培养基和醋醅模拟培养基中产酯量分别为8.53g/100mL、7.61g/100mL，有机酸总量分别为0.5177g/L 、1.3406g/L。