醋酸杆菌发酵云南雪莲果(yacon)生产“功能型醋酸饮料”的技术探索

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1 醋酸杆菌发酵云南雪莲果(yacon)生产“功能型醋酸饮料”的技术探索
云南师范大学| 云南省大学生创新性实验计划项目CX01 |结题汇报 醋酸杆菌发酵云南雪莲果(yacon)生产“功能型醋酸饮料”的技术探索 罗 荣 华 项目成员：黄晓宾、 张 茜、 黄 彪 指导老师：黄遵锡(教授)、唐湘华(实验师) 云南师范大学生命科学学院 07生物技术班

2 选题背景 1. 功能型食品 现代消费心理趋向 2. 雪莲果 “低聚寡糖之王” 3. 雪莲果，高海拔地区适应性 良好，产量极高（原料基础）
1. 功能型食品 现代消费心理趋向 2. 雪莲果 “低聚寡糖之王” (不含淀粉，糖分比例(FW)5.4% , (DW)34%) 3. 雪莲果，高海拔地区适应性 良好，产量极高（原料基础）

3 酒精发酵 醋酸发酵 单因素试验 正交优化试验 拟合试验 最佳工艺 工程放大试验 小 试 中试 研究思路

4 结果/RESULTS 结论:添加 0.4%的抗坏血酸(VC), 防褐效果最佳. 1.雪莲果果汁防褐化处理 图 2 褐化雪莲果果汁
图 1 正常雪莲果果汁 图 2 褐化雪莲果果汁 1.雪莲果果汁防褐化处理 图3 不同浓度VC防褐效果 结论:添加 0.4%的抗坏血酸(VC), 防褐效果最佳.

5 结果/RESULTS 2.酒精发酵正交试验 表 1 酒精发酵正交结果表 编号 A时间/h C接种量/%v B温度/℃ D糖分g /100ml
酒精度/% 1 72 6 28 8 2.41 2 31 12 5.60 3 10 34 16 7.49 4 96 7.82 5 6.71 3.86 7 120 6.86 8.12 9 7.25 K1 15.50 14.39 17.09 16.37 ∑=56.12 K2 18.39 20.67 20.43 16.32 K3 22.23 20.06 18.60 23.43 R 2.24 2.09 1.11 2.37 最佳水平 A3 C2 B2 D3

6 结果/RESULTS 3.醋酸发酵单因素试验 影响力 酒精度 因 素 种 龄 时 间 接种量 温度

7 结果/RESULTS 4.醋酸发酵正交试验 表 2 醋酸发酵正交试验 编号 A发酵时间 / h B酒精度 / %vol C种龄 D接种量
醋酸产量 / g/L 1 72 5 42 4 22.92 2 10 48 8 25.14 3 15 54 12 30.66 96 20.16 34.26 6 24.42 7 120 21.48 30.12 9 33.42 K1 78.72 64.56 77.46 90.60 K2 78.84 89.52 71.04 K3 85.02 88.50 86.40 80.94 R 2.10 8.32 2.98 6.52 最佳水平 A3 B2 C3 D1

8 结果/RESULTS 5.拟合试验 72 h 图4 酒精发酵时间与醋酸产量之间的关系

9 结果/RESULTS 单因素分析，正交优化试验 最佳工艺
取新鲜雪莲果果汁,添加0.4%的抗坏血酸，用蔗糖调整糖分浓度至16g/100ml，灭菌，冷却至31℃后，添加8%酵母活化液，31℃下，进行酒精发酵。72 h后，对发酵液进行灭菌，冷却至28℃，按照4%的体积比接入种龄为54 h的醋酸杆菌液体种子，进行醋酸发酵，适时测定醋酸浓度。 发酵120小时，醋酸浓度可达到30g/L。 单因素分析，正交优化试验

10 工程放大试验 图 6 中试样品 图 5 工程放大研究

11 产物检验 1.GC-MS法检测产物挥发性成分 图 7发酵产物成分的GC-MS色谱图 表 3 发酵产物的各种组分和含量 编号
出峰时间（min） 组分名称 相对含量（%） 相似度（%） 1 3.067 醋酸 74.70 90 2 25.354 2,4-癸二烯醛 2.12 93 3 50.795 棕榈酸 7.09 96 4 51.385 油酸 0.55 83 总计 84.46

12 产物检验 2.薄层层析法检验低聚寡糖 样 品 葡萄糖 糊 精 蔗 糖 图 8 薄层层析结果图 单糖 二糖 低 聚 寡 糖 单糖 二糖
样 品 葡萄糖 糊 精 蔗 糖 图 8 薄层层析结果图 单糖 二糖 低 聚 寡 糖 单糖 二糖 低 聚 寡 糖

13 产品功能性分析 1.果 醋：生津止渴|健胃消食|美容 2.低聚寡糖：促进人体双歧杆菌的增殖 抑制病原菌生长，维持肠 道菌群平衡|促进钙质吸
1.果 醋：生津止渴|健胃消食|美容 2.低聚寡糖：促进人体双歧杆菌的增殖 抑制病原菌生长，维持肠 道菌群平衡|促进钙质吸 收|提高免疫力|预防龋齿 3.双歧杆菌：人体内最有益的菌群

14 包 装 设 计 一、构图要素： 雪莲 山脉 校徽三角 二、“莲大” 来自“西 南联大”中“联大”一 词的谐音 图 10 瓶贴方案一
（专利号： ） 图 11 瓶贴方案二 （专利号： ） 一、构图要素： 雪莲 山脉 校徽三角 二、“莲大” 来自“西 南联大”中“联大”一 词的谐音 图 9 产品包装logo设计方案

15 包 装 设 计 图 12 瓶贴设计方案三 图 13 效果图一

16 项目经费使用情况 经费收入 累计支出 经费结余 统 计 项 项目经费收/支明细表 表 4 项目经费收支明细表 累计金额（元） 设备购置费
云南省教育厅 1万 2万 云南师范大学 累计支出 设备购置费 糖度计 450 698 榨汁机 198 空压机风扇 50 基础研究相关 醋酸杆菌 1000 8124.7 雪莲果 2574 实验服 152 办公文具耗材 482.5 资料费（书） 1026.2 数据处理（软件、U盘） 838 打印费 550 交通费 1330 其它耗材小件（累计） 172 项目后期相关 包装方案设计 530 论文、专利 后期宣传、展览 3347 经费结余 元（肆仟壹佰柒拾捌圆零捌角）

17 项目成果/ACHIEVEMENTS 1.产品 2.论文 3.专利 4.奖项 发表论文 2 篇
通过所研究出的工艺，成功生产出了样品 申报包装瓶贴外观设计专利2项 3.专利 2.论文 4.奖项 1.产品 发表论文 2 篇 食品类中文核心期刊《中国酿造》、《中国调味品》 一、作品“功能型雪莲果醋饮料”，参加校第十七届学生课外学术科技作品竞赛，获得集体“三等奖”。 二、论文《两段法发酵雪莲果果醋饮料及工程放大的研究》，参加“青春彩云南•动感地带杯”第六届云南高校青年学术科技作品竞赛，进入了决赛，获得二等奖。

18 Thank you 请各位专家/老师 批评指正