论文总字数：19079字

摘 要

醋是带有文化意义的调味剂，酿醋工艺在我国有着数千年的传承，经久不衰。醋在人们的日常生活中是必不可缺的调味剂，还是对于人们健康非常有益的食品。本次研究的主要目的是通过物理化学诱变技术确定一种高产酸醋酸杆菌的最佳诱变方法。工作内容及研究结果如下：

1、本实验研究了6种诱变剂（紫外线，盐酸羟胺，5-溴尿嘧啶，亚硝酸钠，2-氨基腺嘌呤以及吖啶橙），对醋酸杆菌的诱变效果，发现这六种诱变方法都对醋酸菌菌种有一定的诱变效果，并通过青霉素检测发现最佳诱变剂为5-溴尿嘧啶，且最佳诱变浓度选择为0.3 mg/mL。

2、本实验对诱变前与诱变后最佳的醋酸杆菌的生长状况进行对比，发现诱变菌株A4平板上的菌落透明圈比出发菌株平板的菌落透明圈大，说明菌株A4相对出发菌株来说，产酸能力相对较好，且从生长曲线图来看，诱变菌株比出发菌株生长快，通过一次性补料发酵实验看出诱变菌株A4的发酵最高酸度高达7.8 g/100mL。诱变菌株A4发酵周期仅需96 h。

3、本实验采用了正交实验优化了醋酸发酵基础工艺，实验结果表明，无水乙醇添加量对醋酸发酵产酸的影响最大，其次是装液量，最后是醋酸菌接种量。结果还表明醋酸发酵的最佳发酵工艺为醋酸菌接种量8%（V/V），装液量20%（V/V）以及无水乙醇添加量5%（V/V），在此工艺条件下醋酸酸度为5.2 g/100mL。 

关键词：醋酸杆菌 发酵工艺 高酸度醋酸 诱变育种

Mutation Breeding of Acetobacter with High Acid Yield

Abstract

Vinegar is a flavoring agent with cultural significance. Vinegar brewing technology has been passed down for thousands of years in our country and is enduring. Vinegar is an indispensable flavoring agent in people's daily life, or a food that is very beneficial to people's health. The main purpose of this study is to determine the best mutagenesis method for high-yield Acetobacter acidophilus through physical and chemical mutagenesis technology. The work content and research results are as follows:

1. Six mutagens (ultraviolet ray, hydroxylamine hydrochloride, 5- bromouracil, sodium nitrite, 2- aminoadenine and acridine orange) have been studied in this experiment. It is found that these six mutagenic methods have certain mutagenic effects on acetic acid bacteria. Penicillin detection shows that the best mutagen is 5- bromouracil, and the best mutagenic concentration is 0.3 mg/mL.

2. In this experiment, the growth conditions of the best acetobacter before and after mutagenesis are compared. It is found that the colony transparent circle on the mutant strain A4 plate is larger than that of the original strain plate, which shows that the acid production capacity of the mutant strain A4 is relatively better than that of the original strain, and the growth curve shows that the mutant strain grows faster than the original strain, and the fermentation maximum acidity of the mutant strain A4 is as high as 7.8 g/100mL through a one-time feeding fermentation experiment. The fermentation period of mutant strain A4 only needs 96 hours.

3. The orthogonal experiment was used to optimize the basic process of acetic acid fermentation. The experimental results show that the amount of absolute ethanol added has the greatest effect on the acetic acid fermentation, followed by the amount of liquid, and finally the amount of acetic acid bacteria inoculated. The results also showed that the optimal fermentation process for acetic acid fermentation was 8%（V/V） acetic acid bacteria inoculation, 20%（V/V） liquid loading and 5%（V/V） anhydrous ethanol addition. Under this process condition, acetic acid acidity was 5.2 g/100mL.

Key words:Acetobacter;Fermentation technology; High acidity acetic acid; mutation breedin

目录

摘 要 I

Abstract II

24

第一章 文献综述 1

1.1 高酸度食醋的研究概况 1

1.1.1食醋行业背景 1

1.1.2 食醋的酿造原理 2

1.1.3 高酸度食醋的意义 3

1.2 主要菌种介绍 4

1.2.1 葡糖杆菌属 4

1.2.2 醋杆菌属 5

1.3 醋酸菌的诱变方法 5

1.3.1 物理诱变 5

1.3.2 化学诱变 6

1.3.3 基因工程技术 6

1.4 本课题研究意义和内容 6

1.4.1研究意义 7

1.4.2研究内容 7

第二章 不同诱变剂对醋酸杆菌诱变效果研究 8

2.1 实验材料 8

2.1.1实验原料 8

2.1.2实验仪器及试剂 8

2.2 实验方法 9

2.2.1 培养基配制 9

2.2.2 菌种的分离纯化 9

2.2.3 种子液的配制 10

2.2.4 不同诱变剂对醋酸杆菌的诱变效果实验 10

2.2.5 青霉素检测醋酸杆菌对诱变剂的敏感性实验 11

2.2.6 液态静止发酵实验 11

2.2.7 分析方法 11

2.3 实验结果及分析讨论 12

2.3.1 不同诱变剂对醋酸杆菌的诱变效果实验结果 12

2.3.2 青霉素检测醋酸杆菌对诱变剂的敏感性实验结果 14

2.3.3 液态静止发酵实验结果 15

第三章 最佳诱变菌株的生长状况及发酵特性研究 16

3.1 实验材料 16

3.1.1 实验原料 16

3.1.2 仪器及试剂 16

3.2 实验方法 16

3.2.1 培养基的配制 16

3.2.2 菌种的分离纯化 16

3.2.3 种子液的配制 16

3.2.4 醋酸杆菌生长曲线的测定 16

3.2.5 酸度的测定 16

3.2.6 酒度测定 17

3.2.7 产酸高菌株传代实验 17

3.2.8 一次性补料发酵实验 17

3.2.9 发酵产酸工艺优化 17

3.3 实验结果及分析讨论 17

3.3.1 产酸高菌株传代实验结果 18

3.3.2 最佳诱变菌株的生长状况结果 18

3.3.3 发酵初步工艺优化结果 20

第四章 结论与展望 21

4.1主要结论 21

4.2展望 21

参考文献 22

致谢 25

文献综述

高酸度食醋的研究概况

食醋与我们的生活密切相关。高酸度食醋是指醋酸含量大于9 g/100ml的食醋，相较于普通食醋而言，高酸度食醋不仅具有较强的防腐、杀菌等作用，而且可以节约大量的储存和运输成本。

1.1.1食醋行业背景

食醋作为柴米油盐酱醋茶“开门七件事之一”。和盐相同，醋可在自然条件下自行形成。食醋的酿造和应用随着中华民族源远流长的历史长河在不断的普及发展。从中国的各种古籍对食醋的酿造的叙述可以推断出醋的酿造和酒的生成有着很大的联系。在中国古代民间相传，酒是杜康发明的，醋是由于他的儿子黑塔在酿酒的时候酿造时间过长，在发酵了二十一日酉时开缸发现酒已变成酸但是有种酸中带甜的香气。黑塔把二十一日加上酉便成了醋，这就是醋的起源，这也说明醋起源于酒。西方最早有醋的记录是在古巴比伦时代。中国是最早用谷物酿造醋的国家，通常来说，东方国家酿醋的主要原料一般都是各种谷物，而西方国家酿醋的主要原料是水果与葡萄。 

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