本發(fā)明涉及固態(tài)發(fā)酵，具體涉及一種提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法。

背景技術(shù)：

1、吡嗪具有特殊香味的揮發(fā)性物質(zhì)與食品調(diào)味有關(guān)，且可以作為香料使用，它們主要是在食品加熱的時(shí)候產(chǎn)生，廣泛存在于咖啡、巧克力和酒當(dāng)中。雖然吡嗪類物質(zhì)在白酒中產(chǎn)量甚微，但是其具有風(fēng)味閾值低，香氣透散性好，且對(duì)其他香味物質(zhì)有明顯的烘托疊加作用，對(duì)白酒的風(fēng)味起到很重要的作用。有研究表明白酒中的吡嗪類物質(zhì)具有預(yù)防心血管疾病，以及具有一定的生物活性。

2、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚(4-vinylguaiacol，4-vg)是一種天然芳香化合物，又稱2-甲氧基-4-乙烯基苯酚，分子式為c9h10o2，呈現(xiàn)為無(wú)色或者淡黃色油狀液體，具有發(fā)酵且細(xì)微甜味的氣息，是醬油、白酒、葡萄酒和啤酒中的重要風(fēng)味物質(zhì)，也是這些發(fā)酵產(chǎn)品全面風(fēng)味評(píng)價(jià)必不可缺的特色成分。在白酒中4-vg的含量較少，在白酒整體貢獻(xiàn)水果香和甜香，同時(shí)也是焦糖香的主要化合物。

3、目前吡嗪的生產(chǎn)大多依賴于化學(xué)方法，但與生物合成法相比，化學(xué)方法對(duì)環(huán)境具有較大的破壞性，且通過(guò)生物合成法生產(chǎn)的吡嗪更受消費(fèi)者的喜愛。因此生物合成吡嗪類物質(zhì)越來(lái)越受歡迎。雖然許多微生物菌株可以合成吡嗪類物質(zhì)，但其產(chǎn)量較低。4-vg的生產(chǎn)方式主要有微生物發(fā)酵法、植物細(xì)胞培養(yǎng)法以及酶法。相較與植物細(xì)胞培養(yǎng)和酶法，微生物發(fā)酵法具有整個(gè)合成過(guò)程對(duì)環(huán)境友好和生產(chǎn)成本低下的優(yōu)點(diǎn)，所以微生物發(fā)酵法已經(jīng)成為發(fā)酵4-vg的首選方法，但產(chǎn)量也不高。所以急需一種辦法提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚的生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，具有環(huán)境友好和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠獲得較高產(chǎn)量的吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：提供一種提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，包括以下步驟：

3、(1)將大曲和生理鹽水混合后富集，水浴處理，得解淀粉芽孢桿菌；

4、(2)將步驟(1)所得解淀粉芽孢桿菌涂布至lb固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，然后接種到固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基上進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，得吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚。

5、進(jìn)一步，步驟(1)中，大曲和生理鹽水質(zhì)量體積比為10g:80-100ml。

6、進(jìn)一步，步驟(1)中，大曲和生理鹽水質(zhì)量體積比為10g:90ml。

7、進(jìn)一步，步驟(1)中，在36-38℃和180rpm條件下富集20-40min；在70-90℃溫度下水浴處理10-20min。

8、進(jìn)一步，步驟(1)中，在37℃和180rpm條件下富集30min；在80℃溫度下水浴處理15min。

9、進(jìn)一步，步驟(2)中，lb固體培養(yǎng)基中，蛋白胨10g/l，酵母浸粉5g/l，氯化鈉10g/l，ph＝7.0，121℃，滅菌20min。

10、進(jìn)一步，步驟(2)中，涂布到lb固體發(fā)酵基中在36-38℃溫度下培養(yǎng)24h。

11、進(jìn)一步，步驟(2)中，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基為小麥培養(yǎng)基，小麥和水質(zhì)量比為7-3:3-7，小麥和水總質(zhì)量為80-120g。

12、進(jìn)一步，步驟(2)中，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基為小麥培養(yǎng)基，小麥和水質(zhì)量比為3:2，小麥和水總質(zhì)量為100g。

13、進(jìn)一步，步驟(2)中，在19-55℃溫度下固態(tài)發(fā)酵，接種量為5-7％。

14、進(jìn)一步，步驟(2)中，在37℃溫度下固態(tài)發(fā)酵，接種量為6％。

15、本發(fā)明具有以下有益效果：

16、1、本發(fā)明的固態(tài)發(fā)酵方法具有環(huán)境友好和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠獲得較高產(chǎn)量的吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚。

17、2、本發(fā)明在釀酒大曲中分離篩選了解淀粉芽孢桿菌，通過(guò)對(duì)固態(tài)發(fā)酵方法的改良，發(fā)現(xiàn)該固態(tài)發(fā)酵方法可以提高吡嗪(三甲基吡嗪tmp：0.446mg/g；四甲基吡嗪ttmp：1.363mg/g)和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚(0.328mg/g)的產(chǎn)量。

技術(shù)特征：

1.一種提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(1)中，大曲和生理鹽水質(zhì)量體積比為10g:80-100ml。

3.如權(quán)利要求1或2所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(1)中，大曲和生理鹽水質(zhì)量體積比為10g:90ml。

4.如權(quán)利要求1所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(1)中，在36-38℃和180rpm條件下富集20-40min；在70-90℃溫度下水浴處理10-20min。

5.如權(quán)利要求1或4所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(1)中，在37℃和180rpm條件下富集30min；在80℃溫度下水浴處理15min。

6.如權(quán)利要求1所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(2)中，lb固體培養(yǎng)基中，蛋白胨10g/l，酵母浸粉5g/l，氯化鈉10g/l，ph＝7.0，121℃，滅菌20min。

7.如權(quán)利要求1所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(2)中，涂布到lb固體發(fā)酵基中在36-38℃溫度下培養(yǎng)24h。

8.如權(quán)利要求1所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(2)中，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基為小麥培養(yǎng)基，小麥和水質(zhì)量比為7-3:3-7，小麥和水總質(zhì)量為80-120g。

9.如權(quán)利要求1所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(2)中，在19-55℃溫度下固態(tài)發(fā)酵，接種量為5-7％。

10.如權(quán)利要求1或9所述的提高吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(2)中，在37℃溫度下固態(tài)發(fā)酵，接種量為6％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種提高吡嗪和4?乙烯基愈創(chuàng)木酚產(chǎn)量的固態(tài)發(fā)酵方法，涉及固態(tài)發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域；該固態(tài)發(fā)酵方法包括以下步驟：(1)將大曲和生理鹽水混合后富集，水浴處理，得解淀粉芽孢桿菌；(2)將步驟(1)所得解淀粉芽孢桿菌涂布至LB固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，然后接種到固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基上進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，得吡嗪和4?乙烯基愈創(chuàng)木酚。本發(fā)明的固態(tài)發(fā)酵方法具有環(huán)境友好和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠獲得較高產(chǎn)量的吡嗪和4?乙烯基愈創(chuàng)木酚。

技術(shù)研發(fā)人員：劉訓(xùn),劉君,楊偉杰,袁思棋,辜洪益
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川輕化工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15