食醋的酿造历史久远,口感绵香,含有很多对人身体有益的物质,更有杀菌、降血压等功效。生产于山西省长治市的生料醋,与传统醋的主要区别就是原料不需蒸煮,直接加入发酵剂进行发酵,这样能保持原料本身的微生物群落,微生物种类更多,口感也更加醇和。因其可节省大量的劳动力与蒸煮设备,已经被应用于许多酿醋工厂中。由于淀粉质原料没有糊化,因此大多工厂存在出醋率较低等问题。目前国内外针对生料醋醅中优势菌种筛选的研究相对空白,关于其菌株产酸性能的报道相对较少。本文从生料醋醅中筛选出优势醋酸菌并研究其发酵特性,为食醋品质控制及工厂实践提供理论基础。本文包括3个方面的研究内容:首先从生料醋醅中分离纯化出醋酸菌,通过观察其对温度的耐受性、过氧化特性及产酸特性,筛选出优势醋酸菌,确定其分类地位;其次通过改变优势菌株发酵培养基中乙酸含量、乙醇含量、碳源种类,观察这些变量对优势菌株产有机酸特性的具体影响;最后通过单因素实验和响应面法优化初始乙酸量、初始乙醇量、醋酸菌接种量三个发酵条件,并分析优化后有机酸的种类和含量与优化前的区别。实验结果如下:1.从生料醋醅中筛选出5株醋酸菌,通过形态学、生物学鉴定确定为巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)。通过观察五株菌对28、37、42、47、52℃五种温度的耐受性、持续培养15 d的过氧化情况及产酸特性,筛选出耐52℃高温,过氧化较少,代谢产生有机酸种类多、含量较高的优势巴氏醋酸菌L4。2.通过绘制巴氏醋杆菌L4的生长曲线和有机酸产酸曲线,得出菌株L4的生物量在16 h达到最大,为2.0×10~8 CFU/mL;分别在不同时间点检测五种有机酸的含量,发酵到118 h,乳酸、乙酸含量分别从0.60、0.70 mg/mL增长到2.1、1.8 mg/mL,是食醋中的主体酸,草酸、柠檬酸、琥珀酸含量分别维持在0.004~0.012、0.08~0.11、0.04~0.31 mg/mL,主要起调和口感的作用,测定的全部有机酸形成食醋的独有风味。3.培养基中分别添加不同的碳源,不同含量的乙酸、乙醇,结果得出:加入的碳源为葡萄糖时,可测得草酸、乳酸、乙酸、柠檬酸和琥珀酸,且含量最高分别为0.02、4.19、4.81、0.19、0.33 mg/mL;加入乙酸含量为5%时可检测到草酸、乳酸、乙酸、柠檬酸四种有机酸,且含量分别为0.01、3.12、2.21、0.11 mg/mL;加入乙醇含量为5%时,草酸、乳酸、乙酸、柠檬酸四种有机酸含量分别为0.02、4.77、2.71、0.13 mg/mL。4.选择初始乙酸量、初始乙醇量、醋酸菌接种量三个因素来优化巴氏醋杆菌的发酵条件。通过单因素实验得出发酵第5 d总酸含量最高,最优初始乙酸量、初始乙醇量、醋酸菌接种量分别为2%,4%,4%。5.响应面法分析得最优条件为初始乙酸和乙醇的量分别为2%和4.5%,醋酸菌接种量4%,此时总酸可达48.65 mg/mL。未进行优化前的发酵条件为初始乙酸量0%,初始乙醇量4%,接种量2%,分别检测优化前和优化后两种发酵液中的有机酸含量,优化后含量显著增加的有机酸为乙酸,与优化前相比增加了29.65mg/mL,是食醋中的主要呈味物质,乳酸产量由1.75 mg/mL增长到2.80 mg/mL,草酸、柠檬酸、琥珀酸产量略微增加,分别是0.08、0.17、0.47 mg/mL。