一株產棕色素的葡糖桿菌及其在液態發酵食醋中的應用的製作方法
2023-09-20 14:09:40
本發明屬於食品生物技術領域，並涉及一株產棕色素的葡糖桿菌（Gluconobactersp.）FBFS 82及其在和巴氏醋桿菌（Acetobacter pasteurianus CGMCC 1.41，目前我國食醋生產常用菌株）混合液態發酵食醋中的應用。
背景技術：
食醋是以糧食、水果、酒類等含澱粉、糖類、酒精等物質為原料發酵而成的一種酸性調味品。按生產方式分，我國的食醋可分為固態發酵食醋和液態發酵食醋。固態發酵食醋是我國傳統的食醋，具有色澤醬紅、風味濃鬱、口感醇厚、酸味柔和等優點，但也存在生產周期長、佔地面積大、勞動強度大等缺點。近年來液態深層食醋由於生產佔地面積小、自動化程度高、勞動強度小、產酸速率快、生產成本低等優點，因此越來越被國內食醋生產廠家所採用。據不完全統計，目前我國液態發酵食醋的產量已佔食醋總產量的50%左右。然而液態發酵食醋的風味單一、酸味刺激性強，且色澤寡淡，不符合我國消費者的消費習慣，所以目前我國的液態發酵食醋主要用作原料，通過與傳統固態發酵食醋混合調配或添加食品增香劑和著色劑等方式來生產低端的食醋產品。故如何提高液態發酵食醋的風味和色澤是我國液態發酵食醋迫切需要解決的問題。
本發明從土壤中分離篩選得到一株能產棕色素的醋酸菌——葡糖桿菌FBFS 82，並提供了其和巴氏醋桿菌CGMCC 1.41混合發酵以增加液態發酵食醋顏色和風味的方法。
技術實現要素：
本發明提供一株葡糖桿菌（Gluconobactersp.）菌株FBFS 82，其保藏編號為：CCTCC M 2016387。
上述菌株由本實驗室從土壤中分離得到。
本發明的第二個目的是提供一種通過葡糖桿菌FBFS 82和巴氏醋桿菌CGMCC 1.41混合發酵以提高液態發酵食醋顏色和風味的方法。
本發明提供的方法，包括如下步驟：採用上述葡糖桿菌FBFS 82和巴氏醋桿菌CGMCC 1.41混合液態發酵生產食醋。
上述方法中，所述發酵的條件為30 °C，170 r/min培養6 d。
上述方法中，液態培養基配方如下：葡萄糖100 mg/mL，酵母浸膏10 mg/mL，無水乙醇60 mg/mL，以雙蒸水配製。
上述方法中，分別將5%（v/v）的葡糖桿菌FBFS 82種子液和巴氏醋桿菌CGMCC 1.41種子液接入培養基中。
上述方法中，葡糖桿菌FBFS 82種子液是取一環該菌株的斜面菌體接入種子液培養基中，在30 °C，170 r/min培養24 h；巴氏醋桿菌CGMCC 1.41種子液是取一環該菌株的斜面菌體接入種子液培養基中，在30 °C，170 r/min培養24 h。
上述方法中，葡糖桿菌FBFS 82的種子液培養基如下：葡萄糖100 mg/mL，酵母浸膏10 mg/mL，以雙蒸水配製。葡糖桿菌FBFS 82的斜面培養基如下：葡萄糖100 mg/mL，酵母浸膏10 mg/mL，瓊脂15 mg/mL，碳酸鈣30 mg/mL，以雙蒸水配製。巴氏醋桿菌CGMCC 1.41的種子液培養基如下：葡萄糖100 mg/mL，酵母浸膏10 mg/mL，無水乙醇60 mg/mL，以雙蒸水配製。巴氏醋桿菌CGMCC 1.41的斜面培養基如下：葡萄糖100 mg/mL，酵母浸膏10 mg/mL，無水乙醇60 mg/mL，瓊脂15 mg/mL，碳酸鈣30 mg/mL，以雙蒸水配製。
上述菌株葡糖桿菌FBFS 82已於2016年7月11日保藏於中國典型培養物保藏中心（簡稱為CCTCC，地址為：湖北省武漢市洪山區八一路），保藏編號為：CCTCC M 2016387，分類命名為葡糖桿菌（Gluconobactersp.）。
本發明的實驗證明，葡糖桿菌FBFS 82能產棕色素，其和巴氏醋桿菌CGMCC 1.41於30 °C，170 r/min條件下混合發酵6 d，可產酸度為4.3%，風味和顏色優良的液態發酵食醋。
附圖說明
圖1 葡糖桿菌FBFS 82的菌落形態。
圖2 食醋發酵過程中總酸含量的變化。
圖3 食醋中有機酸的組成。
圖4 食醋的顏色。
具體實施方式
以下的實施例便於更好地理解本發明，但並不限定本發明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均來自常規生化試劑商店。以下實施例中的定量試驗，均設置三次重複實驗，結果取平均值。下面結合附圖進一步詳細說明本發明。
實施例1 食醋發酵過程中總酸含量的檢測：按說明書所述方法，通過酸鹼滴定法測定發酵過程中不同發酵時間下發酵液的總酸含量，發現發酵液中的酸度皆隨時間的進行，先上升後持平。巴氏醋桿菌CGMCC 1.41單獨發酵時，總酸達4%；葡糖桿菌FBFS 82單獨發酵時，總酸達3%；兩株菌混合發酵時，總酸可達4.3%（圖2）。
上述實例中檢測發酵液中總酸含量的方法包括如下步驟：取適量發酵液（1-5 mL）用雙蒸水稀釋到20 mL，以1%酚酞為指示劑，用0.1 mol/L的氫氧化鈉標準溶液滴定至微紅色30 s 不褪色，通過消耗的氫氧化鈉溶液的體積來計算發酵液酸度。
表1 食醋中的風味成分
註：-：未檢出。
實施例2食醋中有機酸的組成：按說明書所述方法發酵得食醋，通過高效液相色譜檢測食醋中有機酸的含量，發現巴氏醋桿菌CGMCC 1.41能產生醋酸和少量檸檬酸不產酒石酸，而葡糖桿菌FBFS 82能產生檸檬酸和少量酒石酸並幾乎不產醋酸，故兩者具有一定的互補性，使混合發酵後的食醋同時含有醋酸、酒石酸和檸檬酸，且其中醋酸和酒石酸的含量皆高於兩株菌單獨發酵時的含量，使混合發酵食醋中有機酸的含量更多且種類更加豐富（圖3）。
上述實例中檢測食醋中有機酸含量的高效液相色譜法包括如下步驟：食醋通過高速離心（10000 r/min, 10min）去除菌體，過0.22 μm膜後進行高效液相色譜分析。
上述高效液相色譜分析條件為：液相色譜Shimadzu LC-20AT，色譜柱inertsil ODS-3 4.6×250 mm，流動相為：0.01 mol/L 磷酸氫二鈉，用1 mol/L 磷酸調至pH 2.7，流速1 mL/min，進樣量10 μL，柱溫40 °C，檢測波長210 nm。
實施例3食醋中風味成分的鑑定：按說明書所述方法發酵得食醋，通過氣相色譜-質譜聯用儀檢測食醋中風味成分的種類，發現混合發酵後的食醋含有酯類、醛類、醇類、酸類等多種風味成分，且產生了四種原菌株（FBFS82 和CGMCC 1.41）沒有的風味成分，如具有蜂蜜香氣的苯乙酸乙酯，以及具有玫瑰、柑橘等香氣的壬醛（表1）。
上述實例中檢測食醋中風味成分種類的氣相色譜-質譜聯用法包括如下步驟：食醋中的風味成分先通過固相微萃取提取，後經氣相色譜-質譜聯用儀檢測。
上述固相微萃取的方法為：準確量取8 mL食醋置於15 mL的樣品瓶中，加入25 g氯化鈉（降低風味物質的溶解度），置於40 °C恆溫水浴中，100 r/min磁力攪拌。將SPME萃取頭插入到樣品瓶的頂空部分，對樣品中的風味成分吸附富集30 min，後抽回纖維頭。上述氣相色譜-質譜聯用儀條件為：SH-RXI-5SIL MS毛細管柱；載氣為He；分流20:1，總流速24 mL/min，柱流量1 mL/min；柱溫為35 °C；進樣口溫度為230 °C；柱溫設置：起始溫度為35 °C，以10 °C/min升溫至250 °C。質譜儀的接口溫度為250 °C，離子源溫度為200 °C，電離方式為EI，電子能量70 eV，掃描質量範圍33-450 amu。