CN107058196B - 一株耐乙醇及高产乳酸的耐酸乳杆菌及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一株耐乙醇及高产乳酸的耐酸乳杆菌及其应用，属于微生物酿造技术领域。本发明的耐酸乳杆菌，已于2017年4月21日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC NO.14059。本发明的耐酸乳杆菌用于生产高酸度黄酒，具有较高的酒精耐受性，得到的黄酒总酸16.4g/L以上，且乳酸含量占总酸的比例为75％以上，酒精度在16％(v/v)以上，无不良气味，香气与传统黄酒比较接近。

Description

一株耐乙醇及高产乳酸的耐酸乳杆菌及其应用
技术领域
本发明涉及一株耐乙醇及高产乳酸的耐酸乳杆菌及其应用，属于微生物酿造技术领域。
背景技术
黄酒又称老酒，以谷物为主要原料经一系列加工程序酿造而成，是我国的民族特产，已有5000多年的历史，在古今中外享有很高的声誉。目前，低度黄酒在市场上的销售量越来越大。目前，低度黄酒几乎都采用稀释法生产，正常发酵的优质黄酒的酒精度一般在17％(v/v)以上、总酸一般在4.5～5.5g/L(以乳酸计)，通过加水稀释将黄酒的酒精度降低至8～12％(v/v)。稀释后的低度黄酒酸度偏低，口感寡淡，通常需要将稀释过后的低度黄酒总酸增加到4.5～5.5g/L左右时才能达到最佳口感，而外加食品级乳酸不符合黄酒国家标准的要求。目前通常采用酸败黄酒来增加酸度。
利用酸败黄酒调整酸度存在以下问题：(1)酸败黄酒中的有机酸组成与正常黄酒相比，其乙酸含量远高于正常黄酒，乙酸含量过高会给酒体带来一种不愉快的气味；(2)发酵异常或者贮存过程酸败的黄酒往往存在其他异味，勾兑后会导致黄酒风味异常。
目前，采用发酵过程中接种乳酸菌来增加黄酒酸度，从而制备调酸用黄酒成为热点。目前报道的接种的乳酸菌，虽然产乳酸能力强，但是乙醇耐受度低，在后酵时期由于乙醇浓度高，乳酸菌生长容易受抑制，黄酒最终的酸度得不到大幅度提升。为了解决这一问题，也有研究在前酵第一天就接种乳酸菌来消除生长抑制的，但是乳酸菌接入过早容易造成乳酸菌大量增值，会给后酵酸败带来隐患。
发明内容
为了解决目前存在的问题，本发明提供了一株耐乙醇及高产乳酸的耐酸乳杆菌，能够用于生产高酸度黄酒，其黄酒香气成分组成比例与传统黄酒较接近、乳酸含量占有机酸含量75％以上。
本发明的第一个目的是提供一株耐酸乳杆菌，所述耐酸乳杆菌，其分类学命名为耐酸乳杆菌Lactobacillus acetotolerans，已于2017年4月21日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC NO.14059，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
在本发明的一种实施方式中，所述耐酸乳杆菌，分离自贮存期酸败黄酒。
本发明第二个目的是提供一种生产高酸度黄酒的方法，所述方法是利用上述耐酸乳杆菌生产高酸度黄酒。
在本发明的一种实施方式中，所述方法包括如下步骤：浸米、蒸饭、摊饭、前酵、后酵、压榨、澄清、煎酒、贮存；所述耐酸乳杆菌是在后酵阶段接种到发酵体系中。
在本发明的一种实施方式中，所述方法是将耐酸乳杆菌培养液在黄酒后酵第1天，接入黄酒发酵繆液中。
在本发明的一种实施方式中，所述方法中前酵的发酵温度为27～30℃。
在本发明的一种实施方式中，所述方法中后酵的发酵温度第1天为25～28℃，然后每4小时降温1℃，将品温降至15～18℃。
在本发明的一种实施方式中，所述方法中黄酒酵母接种量为5～10％，前酵温度为27～30℃，前酵时间3～5天；耐酸乳杆菌的接种量为3～5％，后酵温度第1天为25～28℃，然后每4小时降温1℃，将品温降至15～18℃，继续发酵18～20天。
在本发明的一种实施方式中，所述方法具体包括如下步骤：
(1)浸米：米经筛选除杂后，加水浸泡，清洗，沥干；
(2)蒸饭；
(3)摊饭：将蒸好的米饭冷却，控制落罐品温为27～30℃；
(4)前酵：加入冷却后的米饭、麦曲、投料水，按照每100kg原料大米添加酵母培养液5～10kg搅拌均匀，品温在27～30℃，发酵3～5天；
(5)后酵：前酵结束后，发酵醪液转入后酵罐发酵，后酵的第1天控制品温在25～28℃，按照每100kg原料大米添加耐酸乳杆菌培养液3～5kg，然后每4小时降温1℃，将品温降至15～18℃，继续发酵18～20天；
(6)压榨：将步骤(5)发酵的醪液压榨的滤液；
(7)澄清：将步骤(6)的滤液进行澄清；
(8)煎酒：将步骤(7)澄清后的黄酒进行煎酒处理，趁热输送进贮存大罐中，封存。
本发明的一种实施方式中，所述方法，是按照100kg糯米添加投料水180kg。
本发明的一种实施方式中，所述耐酸乳杆菌培养液，是将耐酸乳杆菌活化培养得到的。
本发明的一种实施方式中，所述耐酸乳杆菌培养液的制备方法为：糯米加水浸泡，蒸饭，加水，加入中性蛋白酶进行保温处理，再加入糖化酶保温糖化处理，灭菌后冷却，接种耐酸乳杆菌种子液，在25～30℃下培养24～30小时。
在本发明的一种实施方式中，所述中性蛋白酶进行保温处理，是在45～55℃下保温0.5～1小时，中性蛋白酶加入量为8U/g糯米；所述糖化酶保温糖化处理，是在55～65℃下糖化3～小时，糖化酶的加入量为140U/g糯米。
本发明的第三个目的是提供按照上述方法制备得到的高酸度黄酒。
本发明的第四个目的是提供一种食品调酸方法，是利用上述高酸度黄酒作为调酸剂。
在本发明的一种实施方式中，所述食品为黄酒、清酒或者米酒。
本发明的有益效果：
(1)本发明的耐酸乳杆菌用于生产高酸度黄酒，具有较高的酒精耐受性，得到的黄酒总酸16.4g/L以上，且乳酸含量占总酸的比例为75％以上，酒精度在16％(v/v)以上，无不良气味，香气与传统黄酒比较接近；
(2)本发明中高酸度黄酒的生产工艺，采用在黄酒后酵第1天接种耐酸乳杆菌，避免了因乳酸菌接入过早带来的酸败隐患；同时，黄酒前酵温度(27～30℃)和后酵第1天温度(25～28℃)协调了酵母菌与乳酸菌的生长，生产得到的黄酒能够达到16％以上的酒精度，以及16.4g/L以上的总酸含量。
生物材料保藏
一株耐酸乳杆菌，其分类学命名为耐酸乳杆菌Lactobacillus acetotolerans，已于2017年4月21日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC NO.14059，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
附图说明
图1耐酸乳杆菌在不同酒精度培养基中还原糖的消耗情况。
具体实施方案
耐乙醇污染微生物检测培养基MRS-甲瓦龙酸培养基：(1)碳源物质：葡萄糖10.3g，果糖7.3g，麦芽糖4.6g；(2)氮源物质：酪蛋白胨10g，牛肉提取物7.6g，胰蛋白胨12.5g；(3)表面活性剂：吐温800.5g；(4)B族维生素及其他微量元素类物质：酵母提取物3.7g，番茄汁6g；(5)抑制黄酒非有害厌氧菌生长类物质：三水合乙酸钠5.8g，无水乙醇50mL；(6)加快各种黄酒有害厌氧菌生长类物质：甲瓦龙酸内酯50mg；(7)无机营养物质：七水合硫酸镁0.2g，四水合硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2g，柠檬酸三胺2g；(8)补加水至1000mL。
实施例1：耐酸乳杆菌菌株特性
将耐酸乳杆菌按照10％接种量接入到不同酒精度的液体MRS-甲瓦龙酸培养基中，在30℃条件下厌氧静置培养两周，微生物对还原糖的消耗情况如图1所示。由图可知，耐酸乳杆菌具有较高的酒精耐受性，在酒精度达到23％(v/v)时仍有轻微的生长现象。
将耐酸乳杆菌按照10％接种量接入到未发生酸败的黄酒样品中，在30℃条件下厌氧静置培养两周。采用超高效液相色谱检测酒样中的主要有机酸含量，气相色谱质谱联用检测黄酒风味物质的变化，结果如表1和表2所示，耐酸乳杆菌可以明显提高黄酒中的乳酸的含量，使乳酸含量增加了4倍，乳酸含量占有机酸含量从63.9％％提高至87.9％，对其他有机酸的影响较小；接入耐酸乳杆菌的黄酒风味物质变化不大。
表1耐酸乳杆菌对黄酒中主要有机酸的影响
Figure BDA0001326557180000041
表2耐酸乳杆菌对黄酒风味物质的影响
Figure BDA0001326557180000042
实施例2：耐酸乳杆菌培养液的制备
液体试管的菌种培养：采用MRS-甲瓦龙酸培养基，在30℃厌氧静置培养3～5天。
种子培养基制备：糯米加水在25℃下保温浸泡2～3天，沥干蒸饭，按糯米量加入4倍水，将温度控制在50℃，按8U/g糯米加入中性蛋白酶，搅拌后保温40分钟，升温至60℃，按140U/g糯米加入糖化酶，搅拌均匀，在55℃下保温糖化4小时，期间每小时搅拌一次，然后过滤取清液，分装至三角瓶后115℃灭菌20分钟，冷却至常温备用。
种子液的制备：在上述装有种子培养液的三角瓶中接种菌液，于30℃下培养2～3天，然后按10％的接种量接入装有种子培养基的大三角瓶中，在30℃下培养2～3天，得到种子液。
培养液的制备：糯米加水在25℃下保温浸泡2～3天，沥干蒸饭，按糯米量加入4倍水，将温度控制在50℃，按8U/g糯米加入中性蛋白酶，搅拌后保温40分钟，升温至60℃，按140U/g糯米加入糖化酶，搅拌均匀，在55℃下保温糖化4小时，期间每小时搅拌一次，70℃灭菌30分钟，冷却至32℃，按10％的接种量接入实施例2的液体大三角瓶种子液，在30℃下培养1～2天，得耐酸乳杆菌培养液。
实施例3：高酸度黄酒的发酵工艺
配料用量：以糯米100kg计，麦曲17kg，黄酒酵母培养液7kg，耐酸乳杆菌培养液4kg，水180kg。
按照所述原料配比，生产工艺的具体步骤如下：
(1)浸米：米经筛选除杂后，加水浸泡24小时，清洗，沥干；
(2)蒸饭；
(3)冷饭：将蒸好的米饭采用鼓风机吹冷，控制落罐品温为28℃；
(4)前酵：加入冷却后的米饭、麦曲、投料水，同时添加酵母培养液7kg，搅拌均匀，品温在28℃，发酵4天；
(5)后酵：前酵结束后，发酵醪液转入后酵罐发酵，添加实施例2所述耐酸乳杆菌培养液4kg，后酵的第1天控制品温在27℃，然后每4小时降温1℃，将品温降至15℃，继续发酵20天；
(6)压榨：将步骤(5)发酵的醪液用板框压滤机进行压榨，得滤液；
(7)澄清：将步骤(6)的滤液加入焦糖色0.1％，澄清3天；
(8)煎酒：将步骤(7)澄清后的黄酒采用薄板换热器进行煎酒处理，加热至90℃，趁热输送进贮存大罐中，封存。
按照上述生产工艺的高酸度黄酒的理化指标为：酒精度16.0％(v/v)，总酸16.4g/L，无不良气味，香气与传统黄酒接近，其中乳酸含量占有机酸的比例为75％。
本实施例生产的高酸度黄酒风味物质见表3。
表3高酸度黄酒风味物质含量
Figure BDA0001326557180000051
实施例4：高酸度黄酒的发酵工艺
配料用量：以糯米100kg计，麦曲17kg，黄酒酵母培养液8kg，耐酸乳杆菌培养液5kg，水180kg。
按照所述原料配比，生产工艺的具体步骤如下：
(1)浸米：米经筛选除杂后，加水浸泡24小时，清洗，沥干；
(2)蒸饭；
(3)冷饭：将蒸好的米饭采用鼓风机吹冷，控制落罐品温为30℃；
(4)前酵：加入冷却后的米饭、麦曲、投料水，同时添加酵母培养液8kg，搅拌均匀，品温在30℃，发酵3天；
(5)后酵：前酵结束后，发酵醪液转入后酵罐发酵，添加实施例2所述耐酸乳杆菌培养液5kg，后酵的第1天控制品温在25℃，然后每4小时降温1℃，将品温降至16℃，继续发酵20天；
(6)压榨：将步骤(5)发酵的醪液用板框压滤机进行压榨，得滤液；
(7)澄清：将步骤(6)的滤液加入焦糖色0.2％，澄清2天；
(8)煎酒：将步骤(7)澄清后的黄酒采用薄板换热器进行煎酒处理，加热至92℃，趁热输送进贮存大罐中，封存。
按照上述生产工艺的高酸度黄酒的理化指标为：酒精度17.2％(v/v)，总酸16.8g/L，无不良气味，香气与传统黄酒接近，其中乳酸含量占有机酸的比例为78％。
本实施例生产的高酸度黄酒风味物质见表4。
表4高酸度黄酒风味物质含量
Figure BDA0001326557180000061
实施例5：高酸度黄酒的发酵工艺
配料用量：以糯米100kg计，麦曲17kg，黄酒酵母培养液5kg，耐酸乳杆菌培养液3kg，水180kg。
按照所述原料配比，生产工艺的具体步骤如下：
(1)浸米：米经筛选除杂后，加水浸泡24小时，清洗，沥干；
(2)蒸饭；
(3)冷饭：将蒸好的米饭采用鼓风机吹冷，控制落罐品温为27℃；
(4)前酵：加入冷却后的米饭、麦曲、投料水，同时添加酵母培养液5kg，搅拌均匀，品温在27℃，发酵5天；
(5)后酵：前酵结束后，发酵醪液转入后酵罐发酵，添加实施例2所述耐酸乳杆菌培养液3kg，后酵的第1天控制品温在25℃，然后每4小时降温1℃，将品温降至18℃，继续发酵18天；
(6)压榨：将步骤(5)发酵的醪液用板框压滤机进行压榨，得滤液；
(7)澄清：将步骤(6)的滤液加入焦糖色0.1％，澄清3天；
(8)煎酒：将步骤(7)澄清后的黄酒采用薄板换热器进行煎酒处理，加热至90℃，趁热输送进贮存大罐中，封存。
按照上述生产工艺的高酸度黄酒的理化指标为：酒精度15.8％(v/v)，总酸15.9g/L，无不良气味，香气与传统黄酒接近，其中乳酸含量占有机酸的比例为72％。
本实施例生产的高酸度黄酒风味物质见表5。
表5高酸度黄酒风味物质含量
Figure BDA0001326557180000071
实施例6：高酸度黄酒的应用
将采用耐酸乳杆菌生产的高酸度黄酒用于低度黄酒的勾兑，高酸度黄酒用量的计算公式为：
高酸度黄酒用量(kg)＝黄酒基酒用量(kg)×(目标低度黄酒酸度-黄酒基酒酸度)/(高酸度黄酒酸度-目标低度黄酒酸度)。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一株耐乙醇及高产乳酸的耐酸乳杆菌，其特征在于，所述耐酸乳杆菌，其分类学命名为耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)，已于2017年4月21日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC NO.14059，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
2.一种生产高酸度黄酒的方法，其特征在于，所述方法是利用权利要求1所述的耐酸乳杆菌生产高酸度黄酒；包括如下步骤：浸米、蒸饭、摊饭、前酵、后酵、压榨、澄清、煎酒、贮存；所述前酵阶段接入酵母；所述耐酸乳杆菌是在后酵阶段接种到发酵体系中。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法是将耐酸乳杆菌培养液在黄酒后酵第1天，接入黄酒发酵繆液中。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法中前酵的发酵温度为27～30℃。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法中后酵的发酵温度第1天为25～28℃，然后每4小时降温1℃，将品温降至15～18℃。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法中黄酒中酵母的接种量为5～10％，耐酸乳杆菌的接种量为3～5％，前酵温度为27～30℃，前酵时间3～5天；后酵温度第1天为25～28℃，然后每4小时降温1℃，将品温降至15～18℃，继续发酵18～20天。
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"Transcriptome responses of Lactobacillus acetotolerans F28 to a short and long term ethanol stress";XiaopanYang et al.;《Scientific Reports 》;20170601;第7卷;第1-11页 *
"乳酸菌分离及混菌培养对酿酒酵母乙醇发酵的影响";任晓镤 等;《农业机械学报》;20160831;第47卷(第8期);第255-259页 *
"陈化传统黄酒腐败微生物的分离鉴定和特性研究";章银珠;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20090315(第3期);B024-410 *

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