红曲霉在生长过程中能产生糖化酶 蛋白酶等多种酶类尤其是能产生活性较强的酯化酶增加白酒发酵中酯的含量从而提高白酒的质量以及改善其风味利用糖化酶和蛋白酶中活性较强的红曲霉进行酿酒的工艺在世界范围内为我国首创 其发酵中产生的多种有益次级代谢产物可以进入到酒体中提高白酒的营养和保健作用大部分的红曲霉种类具有较高的酯化酶活力 能催化酒体中的酸和醇合成酯而酯是白酒中重要的香气来源。
酯类化合物是酸和醇反应生成的一类物质 是白酒中除乙醇和水以外含量最高的一类组分 它约占总组分含量的60%大都具有芳香味 酯类化合物在白酒风味形成上有重要作用 酯类物质含量高是白酒风味的特点之一白酒中酯类化合物多以乙酯形式存在在白酒的香气特征中绝大多数是以突出酯类香气为主酯类组分是我国传统白酒中含量最多和最主要的芳香成分。
本实验以从酱香型大曲中分离的红曲霉菌株MZ-1为出发菌株以高粱小麦和麸皮为基础原料进行液态发酵 探索红曲霉菌株MZ-1液态发酵产酯的最佳工艺条件。
1.1 材料
菌种：从酱香型大曲中分离筛选的红曲霉菌株MZ-1
种子培养基麦芽汁培养基：液态发酵培养基以高粱粉小麦粉和麸皮按一定的配比，加相应体积倍数的90 以上的热水润粮12h 然后加热煮沸10min即可期间不断搅拌加水使其加热均匀和维持总体积 最后用3层纱布进行过滤 滤液分装121灭菌20min。
1.2 总酯的测定
吸取样品50mL置于250mL磨口三角瓶中加入2滴0.5%酚酞指示剂用c(NaOH)=0.1 mol/L NaOH标准滴定溶液滴定至微粉色切忌过量[记录消耗NaOH标准滴定溶液的体积V1(mL)] 再准确加入NaOH标准滴定溶液25mL摇匀置沸水浴中回流30min取下后冷却至室温用c(1/2H2SO4)=0.1 mol/L H2SO4 标准滴定溶液进行反滴定 使微红色刚好完全消失为终点 记录消耗H2SO4标准滴定溶液的体积V2(mL)。
1.3 正交试验
以高粱粉小麦粉麸皮为基础原料以各因子为水平做配料比(A) 发酵pH值(B) 发酵时间(C)和发酵温度(D)4因素3水平的正交试验。
结果：
1 原料配比对菌株产酯的影响
发酵基质的不同 其提供给微生物的营养也不同营养过多的富集或缺乏对菌株的生长都有影响 只有较协调的营养体系才能更好的促进菌株的生长和产酯 原料配比对红曲霉菌株MZ1产酯的影响结果。在原料配比选择过程中不同的原料及原料配比对红曲霉菌株MZ1的产酯以及积累都有影响本实验结果表明原料配比以高粱小麦麸皮=721时菌株产酯含量最高这有利于酯的产生和积累总酯为218.5mg/L 3.75 mg/L。
2 发酵pH值对菌株产酯的影响
pH值对微生物的生命活动过程影响很大对微生物的生长和产生代谢产物也都有影响在微生物最适宜生长和代谢pH值范围内 有助于微生物的生长和代谢产物的积累[7] 发酵pH值对红曲霉菌株MZ1产酯的影响。不同pH值对红曲霉菌株MZ1的产酯酶和积累都有一定的影响本实验结果表明发酵pH5时菌株产酯含量最高总酯为213.4mg/L2.56 mg/L。
3 发酵时间对菌株产酯的影响
微生物的生长过程分为延滞期指数期稳定期和衰亡期其中延滞期为微生物生长代谢的调整期指数期为菌体生长期稳定期为代谢产物合成期衰亡期则是微生物的生长和代谢衰败期[8] 发酵时间对红曲霉菌株MZ1产酯的影响。 随着时间的延长菌株逐渐衰亡对产酯酶和积累都有一定的影响 本实验结果表明发酵时间为7d时菌株产酯量最高总酯为212.5mg/L4.15 mg/L。
4 发酵温度对菌株产酯的影响
微生物的生命活动是由一系列生物化学反应组成这些反应受温度的影响极为明显因而温度成为影响微生物生长繁殖最重要的因素之一所以在微生物最适生长和代谢温度范围内才有助于微生物的生长和代谢产物的积累发酵温度对红曲霉菌株MZ1产酯的影响结。不同温度对红曲霉菌株MZ1的产酯酶和积累的影响较显著本实验结果表明发酵温度30-35范围内有助于菌株产酯酶和积累在35 时产酯含量最高总酯为211.52mg/L 1.92 mg/L。
参看文献：
[1] 张志刚,吴生文,陈飞.大曲酶系在白酒生产中的研究现状及发展方向[J].中国酿造20111 13 15.
[2] 侯小歌,王俊英,李学思,等. 浓香型白酒窖池主要功能性微生物的研究进展[J].酿酒科技,2013(2)97 106.
[3] 敖宗华,陕小虎,沈才洪,等.我国浓香型大曲产业发展概况[J].酿酒科技,2011 1 78 80.
[4] 魏炜,张洪渊.酸性蛋白酶的性质及其在白酒酿造中的作用[J].酿酒科技,1997 6 16.
[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 23527 蛋白酶活力测定[S].
[6] 毕思远,孙晓东,陈曦,等.棒曲霉Asp 195v产蛋白酶的酶学性质研究[J].菌物学报20105 397 402.
[7] 汤鸣强,郑挺,曾小芳,等.酿造酱油米曲霉产中性蛋白酶提取与酶学性质研究[J].中国调味品,2008(2)39 50.
