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        響應(yīng)面優(yōu)化黃酒糟二次發(fā)酵利用

        2017-11-01 05:56:31徐建芬俞劍燊張鳳杰朱小芳
        釀酒科技 2017年10期

        徐建芬 ,武 順 ,俞劍燊 ,胡 健 ,張鳳杰 ,朱小芳

        (1.上海金楓酒業(yè)股份有限公司,上海201501; 2.上海石庫門釀酒有限公司,上海201501; 3.中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院,北京100015; 4.國家酒類品質(zhì)與安全國際聯(lián)合研究中心,北京100015)

        響應(yīng)面優(yōu)化黃酒糟二次發(fā)酵利用

        徐建芬1,2,武 順3,4,俞劍燊1,2,胡 健1,2,張鳳杰3,4,朱小芳3,4

        (1.上海金楓酒業(yè)股份有限公司,上海201501; 2.上海石庫門釀酒有限公司,上海201501; 3.中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院,北京100015; 4.國家酒類品質(zhì)與安全國際聯(lián)合研究中心,北京100015)

        黃酒酒糟是黃酒生產(chǎn)得到的副產(chǎn)物,經(jīng)過第一次發(fā)酵后得到。發(fā)酵后的酒糟中蛋白質(zhì)含量高達(dá)26.7%、淀粉含量高達(dá)29.96%,為使酒糟得到進(jìn)一步的利用,本實驗將甜酒糟進(jìn)行二次發(fā)酵處理并進(jìn)行優(yōu)化,經(jīng)過優(yōu)化后得到風(fēng)味物質(zhì)提高效果優(yōu)異,當(dāng)加水量為65 mL、加酶量為1%、加菌量為10%時,發(fā)酵得到風(fēng)味物質(zhì)最多,為3220.14 mg/L。

        黃酒糟; 淀粉; 蛋白質(zhì)

        黃酒是中國特產(chǎn),屬于釀造酒,在世界三大釀造酒(黃酒、葡萄酒和啤酒)中占有重要的一席之地。經(jīng)過數(shù)千年的發(fā)展,黃酒家族的成員不斷擴(kuò)大,品種琳瑯滿目。黃酒糟是黃酒釀造中的副產(chǎn)物,其中的主要成分有乙醇、淀粉、糖、蛋白質(zhì)、纖維素和一些風(fēng)味物質(zhì)[1-2]。酒糟中的淀粉及蛋白質(zhì)含量較多,作為飼料喂養(yǎng)家畜稍顯浪費(fèi),其價值有待開發(fā)。

        谷海先等[3]研究了利用復(fù)合風(fēng)味蛋白酶、麩曲酸性蛋白酶以及麩曲糖化酶水解黃酒糟生產(chǎn)特鮮醬油的技術(shù)。楊國軍[4]通過試驗確定了利用黃酒糟生產(chǎn)一種新型調(diào)味品“香糟鹵”。祝洵等[5]研究了利用黃酒糟生產(chǎn)糟香調(diào)料汁。王國良[6]研究了將黃酒糟制成調(diào)香酒生產(chǎn)糟白燒。夏梅芳[7]研究了利用黃酒糟生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)芝麻香酒。汪建國[8]用黃酒糟替代熟麥,根據(jù)制曲原理和米曲霉培養(yǎng)生長要求,合理配入小麥、麩皮進(jìn)行曲料組合,制作了麥曲。樓芳菲等[9]對黃酒糟蛋白的酶法提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化。

        本研究以酒廠甜酒糟為研究基礎(chǔ),分析了該酒糟中淀粉和蛋白質(zhì)的含量,并針對該糟進(jìn)行綜合利用,添加菌種進(jìn)行發(fā)酵,再經(jīng)過響應(yīng)面設(shè)計優(yōu)化其發(fā)酵工藝,最終風(fēng)味物質(zhì)得到顯著提高。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 菌種

        高產(chǎn)蛋白酶活性細(xì)菌;生香酵母。

        1.1.2 培養(yǎng)基

        麥汁培養(yǎng)基:上海金楓酒廠車間提供。麥汁固體培養(yǎng)基:麥汁,2%瓊脂。

        1.1.3 儀器與設(shè)備

        氣質(zhì)聯(lián)用儀,美國PerkinElmer公司,購于上海安譜科學(xué)儀器有限公司;SW-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺,蘇州凈化設(shè)備有限公司;LRH-250生化培養(yǎng)箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;LDZX-50KBS立式電熱壓力蒸汽滅菌鍋,上海申安醫(yī)療器械廠;粉碎機(jī)。

        1.2 實驗方法

        1.2.1 酒糟蛋白質(zhì)、淀粉的測定

        (1)前期處理

        將酒糟粉碎,取500 g置于烘箱中,調(diào)整溫度分別依次以50℃烘990 h、60℃烘69 h、70℃烘69 h、80℃烘309 h,之后測定水分。

        (2)樣品檢測

        蛋白質(zhì)的檢測按照GB 5009.5—2010凱氏定氮法測定,淀粉的檢測按照GB/T 5009.9—2008酸解法測定。

        1.2.2 酒糟風(fēng)味物質(zhì)的提取

        (1)水提取法

        稱取粉碎好的酒糟150 g,加入蒸餾水200 mL,靜置24 h,擠壓出泡好的酒糟液體100 mL,需制作多組。

        (2)酒精提取法

        稱取粉碎好的酒糟150 g,加入濃度分別為10%vol、20%vol、40%vol的酒精溶液 200 mL,靜置24 h,擠壓出泡好的酒糟液體100 mL,需制作多組。

        (3)提取液的處理

        將制備好的每樣提取液分為2組,一組置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上進(jìn)行旋蒸處理,收集流出液50 mL;另一組不做處理,搖勻后量取50 mL。

        1.2.3 酒糟風(fēng)味物質(zhì)的檢測

        將1.2.2中制備的液體以5000 r/min離心處理,吸取上清液6 mL于頂空瓶中,加入內(nèi)標(biāo)6 μL、飽和NaCl 3 g,測定風(fēng)味物質(zhì)含量。

        GC條件:色譜柱為DB-Wax(30 m×0.25 mm,0.25 μm,J&W Scientific)。進(jìn)樣口溫度250 ℃,載氣He,流速2 mL/min。進(jìn)樣量1 μL,不分流進(jìn)樣。升溫程序為35℃,保持4 min,再以5℃/min升溫至150℃,保持4 min,再以3℃/min升溫至220℃,保持5 min。

        MS條件:電子電離源(electron ionization,EI),電子能量70 eV,離子源溫度230℃,激活電壓1.5 V,質(zhì)量掃描范圍m/z 30.00~350.00。

        1.2.4 酒糟再利用實驗

        稱取粉碎好的酒糟400 g,蒸煮后收集餾出液,原糟吸水約20%。

        1.2.4.1 加水量的確定

        在蒸好的酒糟中分別添加40 mL、50 mL、60 mL、70 mL、80 mL水進(jìn)行攪拌,按原酒糟量1%添加酶、10%添加菌液進(jìn)行發(fā)酵并測定風(fēng)味物質(zhì)值。

        1.2.4.2 加酶量的確定

        在蒸好的酒糟中添加60 mL水進(jìn)行攪拌,分別按原酒糟量0.5%、0.7%、0.9%、1.1%、1.3%添加酶,10%添加菌液進(jìn)行發(fā)酵并測定風(fēng)味物質(zhì)。

        1.2.4.3 加菌量的確定

        在蒸好的酒糟中添加60 mL水進(jìn)行攪拌,按原酒糟量1%添加酶,分別按8%、9%、10%、11%、12%添加菌(高產(chǎn)蛋白酶活性細(xì)菌與生香酵母按1∶1添加)液進(jìn)行發(fā)酵并測定風(fēng)味物質(zhì)。

        1.2.5 發(fā)酵后酒糟風(fēng)味物質(zhì)的檢測

        方法參照1.2.3。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 酒糟蛋白質(zhì)、淀粉的測定

        通過檢測得到酒糟的蛋白質(zhì)、淀粉含量,結(jié)果見表1。

        表1 酒糟檢測結(jié)果

        由表1可知,該酒糟中蛋白質(zhì)、淀粉含量高達(dá)26.7%、29.96%,第一次發(fā)酵利用的營養(yǎng)物質(zhì)尚不完全,仍可再利用。

        2.2 酒糟風(fēng)味物質(zhì)測定

        測定的酒糟餾出液的風(fēng)味物質(zhì)對比見圖1。

        圖1 酒糟風(fēng)味物質(zhì)總值對比

        由圖1可看出,無論是從風(fēng)味物質(zhì)總值和主要香氣對比上來看,利用水提取風(fēng)味物質(zhì)的效果優(yōu)于酒精提取。

        2.3 單因素實驗

        2.3.1 加水量

        不同加水量攪拌發(fā)酵后風(fēng)味物質(zhì)總量的對比見圖2。

        圖2 加水量對風(fēng)味物質(zhì)總值影響對比圖

        由圖2可知,加水量為60 mL時,風(fēng)味物質(zhì)總量最多。

        2.3.2 加酶量

        不同加酶量發(fā)酵后風(fēng)味物質(zhì)總量的對比見圖3。

        由圖3可知,加酶量為1%及以上時,風(fēng)味物質(zhì)總量基本無太大變化,故加酶量確定為1%。

        圖3 加酶量對風(fēng)味物質(zhì)總值影響對比圖

        2.3.3 加菌量

        不同加菌量發(fā)酵后風(fēng)味物質(zhì)總量的對比見圖4。

        圖4 加菌量對風(fēng)味物質(zhì)總值影響對比圖

        由圖4可知,加菌量為10%時,風(fēng)味物質(zhì)總量最多。

        2.4 響應(yīng)面分析

        將加水量、加酶量和加菌量分別編碼為A、B和C,并進(jìn)行Box-behnken實驗,分析結(jié)果見表2,各因素交互見圖5。

        表2 Box-behnken實驗設(shè)計結(jié)果

        由表2可看出,模型極顯著,失擬項不顯著,說明該模型適合對該實驗進(jìn)行分析。根據(jù)以上對實驗數(shù)據(jù)的分析整合,對風(fēng)味物質(zhì)總和進(jìn)行預(yù)測。當(dāng)加水量為65 mL、加酶量為1.04%、加菌量為9.92%時,風(fēng)味物質(zhì)總量預(yù)測值為3108.15 mg/L。為了方便實際操作,故將實際操作條件改為加水量為65 mL、加酶量為1%、加菌量為10%,在此條件下得到實際風(fēng)味物質(zhì)總量為3220.14 mg/L,與理論符合。

        圖5 各因素交互作用圖

        3 結(jié)論

        通過一系列實驗,對黃酒甜酒糟進(jìn)行物質(zhì)分析,并進(jìn)行酒糟再利用發(fā)酵實驗優(yōu)化。結(jié)果表明,利用水提取風(fēng)味物質(zhì)優(yōu)于利用酒精提?。患铀繛?5 mL、加酶量為1%、加菌量為10%時,發(fā)酵得到的風(fēng)味物質(zhì)最多,為3220.14 mg/L。

        [1]毛青鐘.黃酒生產(chǎn)中副產(chǎn)物的綜合利用[J].釀酒科技,2002(2):78-81.

        [2]沈子林.黃酒糟綜合利用[J].江蘇調(diào)味副食品,1990(4):14.

        [3]谷海先,周建明.黃酒糟酶法水解制備特鮮醬油的研究[J].中國調(diào)味品,2003(3):10-12.

        [4]楊國軍.用黃酒糟生產(chǎn)“香糟鹵”[J].釀酒科技,2003(2):108-109.

        [5]祝洵,張丹英,沈子林.用黃酒糟生產(chǎn)糟香調(diào)料汁[J].江蘇調(diào)味副食品,2003(81):22.

        [6]王國良.“濃縮串香法”將黃酒糟制成調(diào)香酒生產(chǎn)糟白燒新工藝[J].釀酒,2010(1):75-76.

        [7]夏梅芳.利用黃酒糟生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)芝麻香酒的研究[J].釀酒,2006,33(6):96-97.

        [8]汪建國.用黃酒糟替代熟麥制曲的工藝[J].釀酒科技,2002(1):22-23.

        [9]樓芳菲,姜健美,傅明亮,等.黃酒糟蛋白的酶法提取工藝研究[J].中國食品學(xué)報,2009,9(1):112-117.

        2017世界酒業(yè)峰會暨世界酒業(yè)采購商大會在貴陽召開

        本刊訊:2017年9月9日,由國家商務(wù)部和貴州省人民政府主辦、中國食品土畜進(jìn)出口商會和貴州省貿(mào)促會(博覽局)聯(lián)合承辦、深圳酒海導(dǎo)航傳媒有限公司協(xié)辦的“2017世界酒業(yè)峰會暨世界酒業(yè)采購商大會”在貴陽國際會議展覽中心召開。來自全球的酒類經(jīng)銷商、貿(mào)易企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)及零售商等各領(lǐng)域的優(yōu)秀代表齊聚一堂,共話世界酒業(yè)發(fā)展大計。國際酒業(yè)教育聯(lián)盟在大會上宣布成立。

        貴州省人民政府副省長盧雍政、中國貿(mào)促會副會長盧鵬起、歐洲烈酒協(xié)會主席喬普·斯坦森、意大利中國工業(yè)貿(mào)易合作協(xié)會主席阿曼多·張、美國艾奧瓦州駐華首席代表約翰·克拉克、貴州省政府副秘書長張吉兵、酒博會執(zhí)委會副主任張漢林等領(lǐng)導(dǎo)和嘉賓,以及國內(nèi)外酒類生產(chǎn)流通領(lǐng)域核心企業(yè)代表,金融、創(chuàng)業(yè)、投資機(jī)構(gòu)代表,企業(yè)界、行業(yè)研究人員出席了峰會。

        盧雍政表示:“我們欣喜地看到,峰會的隊伍影響力逐年擴(kuò)大,已經(jīng)逐漸成為世界酒業(yè)集資、集智的國際大平臺?!?/p>

        歐洲烈酒協(xié)會主席喬普·斯坦森分享了他們成功的國際經(jīng)驗;以中國氣派走向國際化的茅臺,則用案例講述了如何用深入人心的品牌文化打破區(qū)域和人文的障礙,成為世界的品牌。來自國內(nèi)外的嘉賓通過解讀行業(yè)現(xiàn)狀,講解行業(yè)相關(guān)政策、法律、法規(guī)和促進(jìn)措施,就促進(jìn)國際酒業(yè)交流與合作進(jìn)行了探討,為世界酒業(yè)發(fā)展凝聚了更多的智慧。

        國際酒業(yè)教育聯(lián)盟在峰會上宣布成立。據(jù)悉,該聯(lián)盟是在國際商會的倡議下,由來自海內(nèi)外的院校和酒行業(yè)組織共同發(fā)起成立的,將致力于為全球酒行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量和智慧。在峰會上,香港葡萄酒商會副會長肖俊文上臺宣讀了國際酒業(yè)教育聯(lián)盟成立的宣言。(小?。?/p>

        Optimization of Secondary Fermentation of Yellow Rice Wine Lees by Response Surface Method

        XU Jianfen1,2,WU Shun3,4,YU Jianshen1,2,HU Jian1,2,ZHANG Fengjie3,4and ZHU Xiaofang3,4
        (1.Jinfeng Winery Co.Ltd.,Shanghai 201501;2.Shikumen Winery Co.Ltd.,Shanghai 201501;3.China National Research Institute of Food&Fermentation Industries,Beijing 100015;4.International Joint Research Center of Quality and Safety of Alcoholic Beverages,Beijing 100015,China)

        Yellow rice wine lees is the by-product after the first fermentation in yellow rice wine production.Its protein content is as high as 26.7%and its starch content is up to 29.96%.In order to make full use of the lees,in the experiment,yellow rice wine lees was used for secondary fermentation and the fermentation process was optimized as follows:water adding level was 65 mL,the adding level of enzyme was 1%,and bacteria adding level was 10%.Under the above conditions,the content of flavoring substances reached the maximum as 3220.14 mg/L.

        yellow rice wine lees;starch;protein

        TS262.4;TS261.4;TS261.9

        A

        1001-9286(2017)10-0115-04

        10.13746/j.njkj.2017126

        2017-05-09

        徐建芬(1979-),女,上海寶山人,工程師。

        武順,E-mail:15101551214@163.com。

        優(yōu)先數(shù)字出版時間:2017-06-26;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170626.1429.005.html。

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