1、,洋蔥醋發酵之菌種篩選暨發酵方法之研究,報告學生：尤淑芬,93.7.8,指導教授：陳錦樹 老師,壹、前言,蔥科、蔥屬、二年生草本民41年由美引進短日照品種主要產地在屏東收穫期為三至四月主要品種有： -早期：早玉、勝早玉 -新：CAL 303、505、606、707、808,(Allinum cepa L.),洋蔥的特色,辛辣味 *依辛辣程度分： 甜洋蔥、辣洋蔥刺激眼睛抑菌性加熱後變甜,洋蔥的營養成份,*每100g洋蔥含：,(蔡，1997),TABLE2. Mineral concentration in onion juice and other vinegars (mg/l),食療功效,功能
2、性成份：含硫化合物、類黃酮 1.抗血拴作用 2.脂肪質改善作用 3.降低血壓作用 4.降低血糖作用 5.抗氧化作用 6.抗癌作用.等,貳、材料與方法,一、材料： 2.1.1 洋蔥 ：CAL 505 2.1.2 試驗菌株 2.1.3 培養基二、方法 2.2.1 實驗方法 2.2.2 分析方法,2.1.2 試驗菌株,a.釀酒酵母：共 12株 Saccharomyces cerevisiae CCRC 20262、21550、21551、21655、 21679、21731、21819、22285、 22286、22287、22289、22291,2.1.2 試驗菌株,b.醋酸菌：共3株 Aceto
3、bacter aceti CCRC 12324 Acetobacter pasteurianus CCRC 12281 Acetobacter sp. CCRC 12326,2.1.3 培養基,2.2.1、實驗方法,a. 洋蔥汁的製備 b. 菌種的保存與更新 c. 酒精發酵條件之探求 d. 醋酸發酵條件之探求,a.洋蔥汁之製備,1.洋蔥原汁(ROJ): 洋蔥榨汁 粗濾 裝袋 90 ， 30min 冷卻 -20 儲存。2.滅菌洋蔥汁(SOJ): ROJ 解涷 過濾 121， 15min 。3.補糖洋蔥汁(SSOJ): ROJ 解涷 過濾 補糖 121， 15min 。,b.菌種的保存與更新,c.
4、酒精發酵條件之探求,1.酵母之篩選。 2.酵母之生長曲線。,d. 醋酸發酵條件之探求,1.醋酸菌的篩選。 2.醋酸菌菌酛培養時間之探求。 3.不同酒精濃度洋蔥酒及添加醋酸與否 之醋酸發酵比較。 4. 以添酒方式行醋酸發酵試驗。 5. 二階段馴化方式醋酸發酵比較試驗。,2.2.2 分析方法,pH值- Corning pH meter 測定之。糖度- 手攜糖度計，以Brix表示。生菌數-平板培養法可滴定酸-以0.1N NaOH滴定。糖類之分析-以HPLC分析酒精之定量-以GC分析有機酸之分析-以HPLC分析,參、結果與討論,一、最適酵母菌株的篩選結果: (一)搖瓶試驗,圖一、不同酵母菌菌株於滅菌洋
5、蔥汁中培養生菌數之變化,圖二、不同酵母菌菌株於滅菌洋蔥汁中培養生菌數之變化,圖三、不同酵母菌菌株於滅菌洋蔥汁中培養生菌數之變化,圖四、不同酵母菌菌株於滅菌洋蔥汁中培養生菌數之變化,一、最適酵母菌株的篩選結果: (二)在補糖洋蔥汁(20oBrix) 中產酒精及風味比較,風味最佳,圖五、不同酵母菌菌株於補糖洋蔥汁(SSOJ)靜置發酵時第三和第五天之產酒精變化,一、最適酵母菌株的篩選: (二)六株優勢酵母菌酒精發酵 比較,圖六、六株優勢酵母菌株於補糖洋蔥汁(SSOJ)中靜置發酵時之產酒精變化,14.1%,圖七、三株優勢酵母菌株於補糖洋蔥汁(SSOJ)中靜置發酵時之生菌數變化,圖八、三株優勢酵母菌株於
6、補糖洋蔥汁(SSOJ)中靜 置發酵時之生菌數變化,最適酵母菌株的篩選結果 1.Saccharomyces cerevisiae CCRC 21551 酒精產率最高。 2.Saccharomyces cerevisiae CCRC 20262 風味最佳。,(三)酵母之生長曲線,圖九、兩株選定酵母菌個別或混合於滅菌洋蔥汁 靜置發酵之產酒精變化,圖十、兩株選定酵母菌個別或混合於滅菌洋蔥汁靜置發酵 之生菌數變化,二、最適醋酸菌株 之篩選結果,圖十一、不同醋酸菌發酵過程產醋量與殘存酒精的變化,圖十二、不同醋酸菌發酵過程生菌數變化,圖十三、不同醋酸菌發酵過程pH值變化,表三、不同醋酸菌於含5%酒精之Man
7、nitol培 養基中發酵第五天之醋酸含量, 醋酸菌篩菌結果與討論,以12326菌株之產醋酸量較高。實際產醋量及效率仍嫌太低，改進的方向： *增加液面與空氣接觸的面積：大錐形瓶 *增加透氣性：改用矽膠透氣蓋 *減少取樣次數以免打破菌膜,4.59%,4.86%,圖十四、Acetobacter sp. CCRC 12326發酵過程產醋量與 殘存酒精量的變化,三、醋酸發酵條件之探討,(一)不同酒精濃度洋蔥酒及添加醋 酸與否之醋酸發酵比較試驗,I.試驗菌株： 醋酸菌： Acetobacter sp.12326 II.探討項目： A.5%OW a.5%OW+1% acetic acid B.6%OW b.
8、6%OW+1% acetic acid C.7%OW c.7%OW+1% acetic acid,圖十五、添加醋酸對不同酒精濃度洋蔥酒醋酸發酵之影響,圖十六、添加醋酸對不同酒精濃度洋蔥酒醋酸發酵時pH 變化之影響,表四、添加醋酸對不同酒精濃度洋蔥酒醋酸發酵之影響,結論： 醋酸菌生長的遲滯期(lag phase) 與酒精濃度成正比,(二) 以添酒方式行醋酸發酵試驗,一、材料 洋蔥酒:以補糖至12oBrix的洋蔥汁 接菌發酵而成。二、菌株 Acetobacter sp.12326,洋蔥酒,醋酸菌酛,300ml洋蔥酒+10%醋酸菌酛,發酵三天,發酵三天,添酒 150ml,添酒 225ml,醋酸發酵,
9、圖十八、以添酒方式行醋酸發酵之滴定酸度變化,一添,二添,3.48%,2.25V,(三)兩階段馴化方式釀醋試驗,圖十九、二階段馴化方式醋酸發酵之生菌數變化,圖二十、二階段馴化方式醋酸發酵之醋酸與酒精濃度變化,第一週,第二週,第三週,圖二十一、二階段馴化方式醋酸發酵之pH變化,圖二十二、二階段馴化控制組之醋酸與酒精濃度比較,圖二十三、二階段馴化方式醋酸發酵之實際產醋量比較,表七、洋蔥製品的有機酸含量比較(除醋酸外),肆、結論,1.最適酵母的篩菌結果以Saccharomyces cerevisiae CCRC 21551酒精發酵速率最高，以20262風味最佳。2.三株醋酸菌中以Acetobacter
10、 sp.12326產醋效果最好。3.發酵第六天以5%洋蔥酒產醋酸較高,發酵第八天以7%洋蔥酒產醋酸較高；添加1%醋酸的洋蔥酒醋酸發酵效率並未增加。,4.以添酒的方式釀醋可使產量提高。5.二階段馴化方式釀醋可使產醋效率提高及酸度增加，其中以菌酛及種醋培養各三天的方式經24天發酵產醋量最高為4.97%；而菌酛及種醋培養各五天者，醋酸總濃度可達6.02%(v/v)。,肆、結論,Thank you for your attention.,表1.洋蔥汁的糖類分析,*不同濃度洋蔥酒之製備方法,一、材料 1. SSOJ (10o Brix) 2. SSOJ (20o Brix)二、菌株 Saccharomy
11、ces cerevisiae 20262、 21551三、流程 1.斜面活化：YM Agar, 30 , 2 days 2.液體活化：1 loop 10ml SOJ, 30 , 1 day 3.菌酛培養：各1% seed 100ml SOJ, 30 , 3 days 3.酒精發酵：10% starter SSOJ 4.測酒精度、調酒精度( 5%, 13% ),二、不同酒精濃度洋蔥酒及添加醋 酸與否之醋酸發酵比較試驗,2.醋酸發酵流程 (1)斜面活化：manitol slant, 30, 2 days (2)液體活化：manitol broth, 100rpm,1 day (3)菌酛培養：man
12、itol broth+ 5% ethanol, (starter) add 10% seed, 5 days (4)醋酸發酵：OW+10% starter, 30, 每 2天取樣測PH、滴定醋酸,Table 8.1以HPLC法分析醋酸,(六)洋蔥醋以兩階段馴化方式釀造試驗,12326 seed (add 10%) (A or B)Manitol broth + 5% EOH incubate 3 or 5 days (A1,A2 or B1,B2) (add 10%) incubate 3 or 5 days OW SOJ (add 30%) 14oSSOJ OW14 incubate 2030 days OV14,第一次馴化,第二次馴化,
